Разработка алгоритма и программы автоматизированной обучающей системы по дисциплине «Компьютерная графика»

Введение

Стремительный рост объема и сложности изучаемого материала, необходимости его быстрого обновления, при одновременном увеличении контингента обучаемых привели к тому, что, по мнению многих ученых, традиционная система образования стала недостаточно эффективной, т.к. принципы, лежащие в ее основе, в условиях массового образования не удается реализовать.

Повышение эффективности учебного процесса достигается за счет внедрения таких методов и средств образования, которые позволяют стимулировать в процессе образования самостоятельность, индивидуализацию и интенсификацию образования, а также интерес к образованию и развитие творческих способностей человека. Можно достичь этого эффекта, если использовать в процессе образования широкие возможности электронно-вычислительных машин (далее ЭВМ) по обработке информации.

Одним из наиболее эффективных путей устранения противоречий между возрастающим объемом информации и сохранением сроков подготовки высококвалифицированных специалистов является создание и применения автоматизированных обучающих систем (далее АОС) на базе ЭВМ различного назначения. АОС в настоящее время представляет собой наиболее развитую форму технических средств учебной деятельности.

Назначение любой обучающей системы заключается в том, чтобы научить, обучаемого приемам и навыкам работы с реальным изделием или повысить его знания в какой – либо предметной области.

Анализ имеющихся в научно-технической литературе данных показывает, что более качественная АОС получается, путем ее построения, по следующим критериям - наилучшее представление работы и особенностей реального устройства и максимально удобный обмен информацией между АОС и обучаемым. Это позволит более качественно реализовать функциональное назначение обучающей программы, так как обучаемый будет обучаться в условиях, максимально приближенных к реальным по всем параметрам.

Как показывают практические исследования, применение АОС позволяет повысить качество подготовки военных инженеров за счет индивидуализации образования; дает возможности управления познавательным процессом по гибкой, адаптирующейся к характеристикам обучаемых в программе. Это позволяет освободить преподавателя от ряда трудоемких учебных операций нетворческого типа, возможность унификации учебных курсов на уровне лучших образов, применение прогрессивных форм самостоятельной работы.

Таким образом, можно отметить положительные стороны использования АОС, выражающиеся в некотором сокращении общего времени обучения и повышении его качества за счет:

- создания условий для самостоятельной учебной работы, обучаемого с возможностью выбора индивидуального темпа обучения и уровня помощи;

- использования в учебных целях вычислительных и моделирующих особенностей ЭВМ.

Кроме того, создание на базе ЭВМ систем обучающего, тренирующего, контролирующего типа способствует не только повышению уровня квалификации военных специалистов, но и позволяет глубже внедрять современные средства вычислительной техники в военные сферы деятельности, что является необходимым условием для повышения боеспособности всех Вооруженных Сил. Вследствие этого увеличилась потребность в автоматизированных обучающих системах.

Было создано огромное количество таких систем: Гончаров А.А. разработал АОС для решения задач линейного программирования, Кондрашов Ю.В. создал обучающую систему по дисциплине «Вероятностные методы исследования систем военного назначения». Основными недостатками данных систем являются:

- большое сходство с электронным учебником;

- низкая защищенность от взлома и порчи данных;

- недостаточная функциональность;

- невозможность ведения учета успеваемости;

- отсутствие функции редактирования контрольных вопросов.

Но при этом они отличаются простотой усвоения, не требуют специальных навыков и требуют сравнительно мало времени и ресурсов на разработку.

В связи с повсеместным применением персональных ЭВМ АОС становятся еще более необходимыми, более удобными и простыми в использовании.

Поэтому целью дипломной работы является "Разработка алгоритма и программы автоматизированной обучающей системы по дисциплине «Компьютерная графика»".

Пояснительная записка состоит из 3 разделов.

В первом разделе анализируются существующие АОС и требования к ним. Рассматривается классификация автоматизированных обучаемых систем. Проводится анализ дисциплины «Компьютерная графика» и ставится задача на создание АОС.

Во втором разделе разрабатываются структура и функциональная схема АОС, рассматриваются методы оценки знаний и его применение в АОС. На основе анализа существующих АОС и требований к ним разрабатывается алгоритм автоматизированной обучающей системы и производится выбор языка программирования.

1 Анализ существующих АОС и требований к ним

Классификационные признаки автоматизированных обучающих систем во многом определяются их областью применения. В настоящее время создано и функционирует большое количество АОС. Все они используются с одной главной целью – повысить эффективность процесса обучения с применением средств вычислительной техники.

Но не все одинаково применимы для конкретных условий учебного процесса