Анализ существующих автоматизированных обучающих систем. Автоматизированные обучающие системы как технические средства обучения, страница 3

В МинНУЦ СНПО «Алгоритм» (г. Минск) разработан комплекс (САПР АСО) для проектирования автоматизированных учебных комплексов. В данной системе сначала преподаватели-предметники готовят учебный материал по указанной форме (в виде «учебных элементов»). Например, в учебном элементе должно быть указано назначение, выполненные функции, структура, изображена схема. Преподаватели также устанавливают связи между учебными элементами, которые заносятся в базу данных. Затем средствами инструментального комплекса АОС программисты проектируют требуемый автоматизированный учебный комплекс. Недостатком данной разработки является то, что в коллективе разработчиков, кроме преподавателей и программистов АОС, должны быть системные программисты и администратор базы данных [10].

В работе [11] предложена комплексная модульная система автоматизации обучения (КСМ АО) «Экспресс», предназначенная для создания учебной базы знаний (БЗ), автоматизированных курсов (АК) и документов учебного назначения специализаций по средствам вычислительной техники, а также для реализации процесса автоматизированного обучения на базе ЭВМ типа IBM PC XT/AT в среде MS DOS. Ее компонентами являются АРМ преподавателя и АРМ обучаемого.

БЗ предметной области имеет фреймовую структуру. Значения характеристик фреймов могут быть числовыми, символьными, текстовыми, графическими. Все функции по созданию и ведению БЗ осуществляет подсистема ведения БЗ, функционирующая в системе CLIPPER. В состав этой системы входят диалоговый текстовый редактор, графический редактор, программные модули регистрации пользователей и ведения каталогов.

Исходя из того, что большинству АК присуща структура, которую можно описать некоторым количеством укрупненных фрагментов сценария, авторы положили в основу автоматизации проектирования сценария АК в КМС АО положен принцип разбиения структуры на составляющие подструктуры.

Для оценки полученных в режиме обучения знаний, умений и навыков в сценарии АК описываются способы их определения и статистические параметры для формирования шкалы оценок: по количеству правильно решенных задач – статистический способ; по скорости выполнения операций, упражнений – качественный; по обобщенному показателю среднего времени операций и доле правильно решенных задач – обобщенный [12]. Недостатком данной системы является ее относительная сложность.

В 1992 году в МИФИ (Россия) создана программа SPS, предназначенная для обучения студентов младших семестров по курсам «Программирование» и «Структуры данных». Вновь создаваемая программа VPS представляет дальнейшее развитие идей визуализации и реализуется не только для переменных, как в программе SPS, но и для типов данных и процедур. Программа VPS включает в себя редактор, лексический анализатор, синтаксический анализатор, генератор кода, интерпретатор, визуализатор, обработчик ошибок. Все компоненты объединены в графической многооконной среде [13]. Преимуществом программного средства является то, что оно имеет развитый графический интерфейс.

Значительное количество разработанных в республике АОС являются узкоспециализированными программными средствами. К числу недостатков таких систем стоит отнести жесткую специализацию, невозможность внесения изменений и их дальнейшего развития в соответствии с новыми потребностями.

К таким ПС относится описанная в работе [14] программа «Живая физика», реализующая интерактивную среду для создания компьютерных моделей по механике. Первый блок «Теория» поддерживает изучение темы «Механические колебания» в 9 классе и расширенного ее повторения в 11 классе. Второй блок «Задачи» включает в себя как задачи чисто «колебательной» тематики, так и комбинированные задачи, связанные с темами «Молекулярная физика» и «Электростатика».

В работе [15] рассмотрен учебный программный комплекс по нелинейному программированию, предназначенный для повышения эффективности усвоения мат. методов и приобретения навыков решения практических задач. Данный продукт позволяет проводить обучение по пяти основным темам нелинейного программирования: одномерная оптимизация, многомерная безусловная градиентная оптимизация, многомерная безусловная безградиентная оптимизация, многомерная безусловная случайная оптимизация, многомерная условная оптимизация. Преимуществом данного комплекса является то, что интерактивная структура интерфейса пользователя при наличии системы помощи упрощает работу с программой даже при отсутствии специальных навыков работы с ВТ.