Разработка автоматизированной обучающей системы для ОС Android

Все автоматизированные обучающие системы можно разделить на два основных класса взаимодействия с пользователем: автоматизированные обучающие системы разомкнутые, т.е. без обратной связи и замкнутые – автоматизированные обучающие системы с обратной связью. Каждый такой класс отличается принципиальным подходом взаимодействия к пользователю и к процессу обучения.

В автоматизированных обучающих системах разомкнутого типа не происходит учёт откликов пользователей на поставленные вопросы и отсутствует корректировка последовательности представления учебных материалов в функции степени усвоения пользователем учебного материала. В данном типе выполняется только определенная заранее последовательность учебных материалов, заданных заранее программным путем, или определенных контрольных вопросов.

Самыми простыми автоматизированными системами разомкнутого класса являются обучающие системы с презентационной структурой, которые представляют собой последовательное включение звеньев-сущности «Автоматизированная обучающая система» и «Пользователь».

Рисунок 1. Структурная схема презентационной автоматизированной системы обучения

В АОС данного класса присутствует только прямая информационная связь между пользователем и учащимся, по которой последовательно предоставляется пользователю визуальная информация учебных материалов. В данном типе автоматизированной обучающей системы сам пользователь системы находится в режиме пассивного наблюдения за учебными материалами, от пользователя не требуется ни каких откликов по взаимодействию с обучающей системой.

Более широкими функциональными и техническими возможностями и более высокой эффективностью в учебном процессе обладают автоматизированные обучающие системы с организованной обратной связью между пользователем и обучающей системой [1].

Существуют также автоматизированные обучающие системы с линейными алгоритмами. При использовании АОС с линейными алгоритмами, согласно методики, пользователю последовательно предъявляются слайды с учебными материалами, заранее заложенные в АОС.

В качестве основного преимущества АОС с линейным алгоритмом можно отметить простоту разработки такой обучающей системы.  В качестве основных недостатков такой системы можно отметить трудоемкость раскрытия некоторых тем в учебном материале и нет возможности гарантировать закрепления полученных знаний [1].

В автоматизированных обучающих системах, которые построены с использованием нелинейных алгоритмов, имеется возможность обучающей системе изменять последовательность показа слайдов с обучающими материалами пользователю, в зависимости от того или иного информационного отклика пользователя на информационное воздействие обучающей системы.

Нелинейные алгоритмы автоматизированных обучающих систем, в свою очередь, делятся на циклические, направленные и комбинированные.

Автоматизированные обучающие системы с циклическими алгоритмами предполагают, что существует возможность, для пользователя, возврата к слайдам с обучающими материалами, которые пользователь усвоил в недостаточной мере.

Рисунок 2. Циклический алгоритм АОС

То есть, если во время прохождения тестирования обучающей системе пользователь принял неверное решение, поставленной задачи, то автоматизированная обучающая система может повторно предоставить пользователю слайды, которые были уже показаны пользователю ранее, для повторного закрепления темы учебного материала.   АОС с направленными алгоритмами, так же предполагают наличие слайдов с учебными материалами в АОС, однако в данном типе алгоритма в зависимости от отклика пользователя выбирается та или иная последовательность показа учебных материалов. Возврата к уже ранее просмотренным пользователем слайдам такие автоматизированные обучающие системы не предусматривают.

Рисунок 3. Направленный алгоритм обучающей системы

Так же существую обучающие системы комбинированного алгоритма. В таких АОС используются оба принципа, рассмотренных ранее алгоритмов. То есть в зависимости от отклика пользователя автоматизированная обучающая система изменяет последовательность показа обучающих материалов, при этом сохраняется возможность на N-ом шаге возврат к предыдущем слайдам, для закрепления материала.

В результате рассмотренных выше классификация автоматизированных обучающих систем можно сделать вывод, что самым лучшим выбором будет АОС комбинированного типа, так как данный класс АОС может поддерживать адаптивное взаимодействие с пользователем. То есть, например, если пользователь после прочтения учебных материалов, отвечает неправильно на контрольный вопрос, то пользователю откроет слайд, содержащий подробный ответ на контрольный вопрос.

Для создания комбинированной АОС была спроектирована и создана база данных на SQLite, ER-диаграмма БД представлена на рисунок 1.

Был создан проект в IDE “Android Studio”, созданы следующие основные модули приложения:

1) MainActivity – активити для навигации в главном меню

2) DataBaseModule – модуль управления базой данных приложения

3) TheoryApater – модуль построение динамического списка доступных лекций

4) TheoryList,TheoryListItem – модули содержащие динамический список и обработчик конкретного элемента списка. Отображение лекций происходит в активити TheoryListItem

5) TestsList, TestItem – модули для тестирования пользователя

Рисунок 4. ER-модель базы данных

В результате проведения вышеописанных работ было разработано АОС приложение для операционной системы Android.