РАЗРАБОТКА ПЕРСОНАЛЬНОГО АЛГОРИТМА ОБУЧЕНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОГРАММЕ

Аннотация. В статье анализируется алгоритм составления аудиторских отчетов в современных образовательных программах. Используя элементы искусственного интеллекта, новый алгоритм отчета об испытаниях представлен в виде блок-схемы. В то же время представлены преимущества и недостатки каждой блок-схемы.

Ключевые слова: алгоритм; блок-схема; искусственный интеллект; тест; программа обучения.

Сегодняшний век - это век компьютеров, Интернета и информационно-коммуникационных технологий. Нет ни одного вида деятельности, в котором использовался бы компьютер с множеством функций и возможностей. Прежде всего, это нашло применение в образовании. Современная система образования, использующая информационные технологии, является открытой и предоставляет образовательные услуги. Новые информационные технологии предоставляют средства для более эффективного планирования образовательного процесса, использования различных источников и видов информации, повышения мобильности и открытости образовательного контента [1]. Современные технологии сегодня позволяют нам непосредственно внедрять такие вещи, как поддержка дистанционного обучения и индивидуализация обучения.

Автоматизированная система обучения - это информационно-программный комплекс профессиональной подготовки специалистов, позволяющий формировать знания и навыки. Обучающие системы могут быть использованы в качестве учебного материала для дистанционного обучения или самообучения, повышая эффективность подготовки специалистов [2].

Рисунок 1. Алгоритм автоматизированного процесса обучения

Подходы к автоматизации процессов обучения основаны на изучении процессов представления знаний и контроле их усвоения. Поскольку процесс обучения автоматизирован для решения задач, невозможно контролировать обучение с помощью традиционных тестов. И самым трудоемким является процесс проверки правильности алгоритма. Как я могу выполнить эту проверку? Известно, что для одной и той же задачи может быть создано несколько допустимых алгоритмов, поэтому проверка личности не позволяет принять окончательное решение. Предлагается проверять корректность построенного алгоритма в два этапа: на первом этапе проводится семантический анализ алгоритма, а на втором этапе сравниваются результаты работы двух блок-схем, одна из которых составлена специалистом, а другая - стажер (рис.1). Учитель освобождается от части рутинной работы, а ученик получает возможность самостоятельно решать задачи и получать информацию о своих достижениях. Однако процесс алгоритмизации не может быть полностью автоматизирован, поскольку разработанное программное обеспечение является образовательным инструментом, способствующим обучению, а учитель по-прежнему является центральной фигурой, определяющей ход образовательного процесса.

Формализация пути обучения для синтеза алгоритмов была проведена в соответствии с уровнями когнитивной активности теории познания и представлена следующей многоступенчатой моделью:

- Уровень А - демонстрация (восприятие). На этом уровне у студента есть возможность ознакомиться с типичными алгоритмами с помощью визуализатора и проанализировать их в деталях. Исполнитель реализует алгоритм поэтапно, чтобы вы могли вводить исходные данные, выделять графически активный блок и управлять значениями переменных.

- Уровень B - подобное обучение (понимание и закрепление знаний). Здесь вы можете выбрать статус задачи, найти аналог среди типичных алгоритмов, изменить его и протестировать с помощью визуализатора. На этом этапе система обучения подключает семантический анализатор, который отслеживает, соответствует ли структура алгоритма правилам построения, и только затем сравнивает полученные экспертом и студентом результаты алгоритмов и на основе этого выдает сообщения;

- Уровень С - Подготовка к конечному результату (определение личного опыта). На этом этапе студент с помощью редактора и визуализатора полностью самостоятельно решает выбранную задачу, а система обучения контролирует правильность построения и правильность результатов.;

- Уровень D- экспериментальное обучение (поисковая деятельность). На заключительном этапе студент составляет блок-схему алгоритма для каждой задачи, система обучения проверяет, соответствует ли структура блок-схемы алгоритма правилам построения диаграммы и можно ли их соблюдать, и студент отвечает за точность результата [3].

Для каждого уровьня этого пути были разработаны собственные алгоритмы процесса обучения. Благодаря многоуровневой конструкции этот классический метод легко модифицировать. Когда обучение идет по классическому пути от простого к сложному, предполагается, что учащийся лучше всех знает, что изучать на каждом пути. В каждом случае распределение знаний контролируется, и каждый путь становится управляемым по мере необходимости. Кроме того, если вы используете автоматизированную систему обучения только во время обучения на шаге C, она становится симулятором, а если на шаге D, то редактором блок-схем.

На основе предложенной модели многоуровневого управления обучением и алгоритмов обучения была разработана блок-схема автоматизированной системы обучения на основе профессиональной системы, которая содержит ядро обучения и имеет язык, соответствующий языку проблемной области, который позволяет учащимся самостоятельно решать учебные задачи, а также подсистема подсказок. В базе знаний хранятся формулировки задач, методы их решения в виде блок-схем, тестов для проверки и комментариев. Кроме того, в отличие от традиционных процессов обучения, учащийся может самостоятельно изучить блок-схему алгоритма, используя отслеживание и визуализацию для повышения наглядности [3].

Одним из наиболее важных преимуществ системы также является ее интерактивность, которая позволяет поддерживать беседу на всех этапах процесса обучения. Эта система помогает упростить процесс обучения, сделать его доступным и позволяет учащемуся самостоятельно управлять процессом обучения и определять его скорость [4].