Реферат на тему Интеллектуальные обучающие системы

Содержание:

Введение 3
1. Анализ терминов, применяемых в электронном обучении 4
2. Технологии и методы функционирования интеллектуальных систем непрерывного обучения 9
3. Методы интеллектуальных систем обучения 11
Заключение 14
Список литературы 15

Введение:

Важнейшим фактором совершенствования образовательного процесса является внедрение современных информационных технологий (IT). Использование информационных технологий повышает интерес учащихся к преподаваемым дисциплинам, обеспечивает возможность общения преподавателя и студента вне аудитории, помогает развивать у обучающихся навыки самостоятельной работы, способствует развитию познавательной активности и применению полученных знаний на практике.
В последние годы в странах Западной Европы и Северной Америки широко применяется термин E-Learning (от Electronic Learning – «электронное обучение»). Этот термин объединяет в себе несколько понятий из сферы применения информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании: обучение на основе web-технологий, мультимедиа, интерактивности, онлайн-обучение.
При электронном обучении организуется передача обучающимся учебной информации в виде текста, изображений, гиперссылок на ресурсы сети Интернет, мультимедиа и т.д. Преподаватель или разработчик электронного курса имеет возможность использовать разнообразное по мультимедийности и мощности проприетарное и свободно распространяемое программное обеспечение для разработки интерактивных электронных образовательных ресурсов (ЭОР) и электронных учебных материалов (ЭУМ).
Цель реферата – изучить особенности и виды интеллектуальных обучающих систем.

Заключение:

В работе систематизированы и содержательно раскрыты термины и понятия электронного обучения, определяемые различными нормативными документами Российской федерации. Показано их место и взаимосвязь в иерархии понятий, форм и средств электронного обучения. Дана классификация видов и категорий образовательных ресурсов. Проанализирована роль электронного и дистанционного обучения в образовании, рассмотрены дополнительные возможности, привносимые в образовательный процесс дистанционным обучением и его сочетание с очным обучением, образующее форму смешанного обучения.
Выполненная систематизация и содержательное раскрытие базовых понятий электронного образования, приведенные классификация и сравнительные характеристики видов электронных образовательных ресурсов, сформулированные требования к создаваемым системам электронного обучения позволят заинтересованному читателю получить четкие ориентиры в обширном множестве информации, связанной с формами и методами создания электронной образовательной среды.
Проблема соответствия архитектуры явлению «информационного взрыва» [5]. В то время, как адаптивные и интеллектуальные обучающие системы сконцентрированы на проблемах внутри курса, часто без внимания остается тот факт, что существует потребность в интенсивной поддержке большого количества курсов, которые нужно постоянно создавать в ответ на расширение целевых для обучения знаний. Это требование отражается на функциональности средств создания и сохранения учебных ресурсов. Эта проблема также выражается как проблема систем с закрытым типом контента [8].
Требование междисциплинарности знаний, которые должны быть усвоены в процессе обучения связано с профессиональной направленностью и отражает необходимость целостного обучения для определенной должностной или профессиональной позиции. Этим опять подчеркивается недостаточность лишь одного взгляда внутрь курса, нужен междисциплинарный уровень. Поэтому в интеллектуальных системах непрерывного обучения следует предусмотреть наличие единой многопредметной базы учебных материалов и существования в ней межпредметных связей.

Фрагмент текста работы:

1. Анализ терминов, применяемых в электронном обучении
Терминология электронного обучения в России регламентирована нормативными документами [1, 2, 8]. Под электронным обучением (ЭО) понимается обучение с помощью информационно-коммуникационных технологий. Структурированное предметное содержание, используемое в образовательном процессе, называется «образовательным контентом». Образовательный контент в электронном обучении является основой электронного образовательного ресурса. «Электронный образовательный ресурс (ЭОР)» – образовательный ресурс, представленный в электронно-цифровой форме и включающий в себя структуру, предметное содержание и метаданные о них [1].
В Федеральном законе «Об образовании в Российской Федерации» под электронным обучением понимается организация образовательного процесса с применением содержащейся в базах данных и используемой при реализации образовательных программ информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий, технических средств, а также информационно-телекоммуникационных сетей, обеспечивающих передачу по линиям связи указанной информации, взаимодействие участников образовательного процесса [8].
В качестве основного условия применения ЭО и ДОТ закон определяет создание и функционирование «электронной информационно-образовательной среды, включающей в себя электронные информационные ресурсы, электронные образовательные ресурсы, совокупность информационных технологий, телекоммуникационных технологий, соответствующих технологических средств и обеспечивающей освоение обучающимися образовательных программ в полном объеме независимо от их мест нахождения».
Под термином E-Learning часто понимают дистанционное обучение – одну из форм обучения, когда преподаватель и студенты отдалены друг от друга в пространстве и связываются друг с дру- гом посредством Интернета. То есть, речь идет об удаленном или дистанционном обучении (Distance Learning). Следует отметить, что электронное обучение может одновременно быть как очным, так и дистанционным. Примеры элементов очного электронного обучения:
— тестирование знаний обучающихся проводится на компьютерах учебной аудитории в присутствии преподавателя;
— обучающийся готовит информацию для презентации или доклада, используя поисковые системы интернета;
— выполнение лабораторных работ происходит на компьютерах в рамках очного практического занятия;
— теоретический материал курса изучается по информации, представленной преподавателем в дисковом файле.
Элементы дистанционного обучения в электронном курсе позволяют обучающемуся иметь доступ к учебно-методическим материалам в любое время суток и из любого места. Использование дистанционного обучения привносит в образовательный процесс дополнительные возможности [4]:
— сочетания разных форм представления информации – графической, текстовой, анимационной, аудио и видео;
— адаптации курса к индивидуальным особенностям обучающихся;
— дозированной подачи учебно-методического материала;
— новой технологической основы взаимодействия между преподавателями и обучаемыми.
Смешанным обучением называется сочетание сетевого (дистанционного) обучения с очным или автономным [1]. На рисунке 1 показана схема, отражающая суть понятия смешанного обучения.
Дистанционное обучение эффективно используется на предприятиях для обучения большого количество сотрудников. Крупной организации дистанционные курсы дают возможность организовать подготовку кадров во всех подразделениях вне зависимости от их территориального размещения.
Дистанционное обучение имеет высокий уровень адаптации к деятельности организации с учетом индивидуального уровня подготовки сотрудников. Наличие системы предварительного тестирования позволяет выбрать начальный раздел или тему для изучения, соответствующую его уровню подготовки. Таким образом, ДОТ позволяют избежать потери квалификации специалистов компании и устаревания знаний, что необходимо в условиях постоянно меняющихся технологий.

Рисунок 1 – Элементы смешанного обучения
Схема, отражающая сочетание электронного и дистанционного обучения показана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Сочетание электронного и дистанционного обучения
Классификация видов электронных образовательных ресурсов
При создании электронной образовательной среды могут использоваться электронные образовательные ресурсы разных категорий сложности. Диапазон очень широк: от простого представления учебных материалов на электронном носителе – до обучающих систем на основе искусственного интеллекта. Обратим внимание на следующие виды:
— сервисные программные средства общего назначения;
— электронные учебники (ЭУ);
— программные средства для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся;
— электронные тренажеры;
— программные средства для математического и имитационного моделирования;
— программные средства виртуальных лабораторий;
— информационно-поисковые справочные системы;
— автоматизированные обучающие системы (АОС);
— экспертные обучающие системы (ЭОС);
— интеллектуальные обучающие системы (ИОС) [5].
Сервисные программные средства общего назначения предназначены для автоматизации вычислений, оформления документации и обработки результатов исследований. Они успешно могут использоваться при проведении лабораторных и практических занятий, курсовом проектировании, организации самостоятельной работы.
Электронные учебники (ЭУ) являются самой распространенной формой электронных образовательных ресурсов, на их базе создают электронные учебно-методические комплексы (ЭУМК) [2]. Контент электронного учебника должен соответствовать образовательным стандартам, образовательным программам и рабочим программам дисциплин. В зависимости от уровня реализации в ЭУ используются текст и графика, гипертекстовые ссылки, мультимедийные элементы. На основе электронных учебников может быть создан «электронный учебный курс» с тематически завершенным материалом. Для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков существует множество инструментов и программных оболочек. Эти средства облегчают работу преподавателя, связанную с подготовкой и выдачей индивидуальных тестовых заданий и контроля правильности их выполнения. В результате преподаватель получает возможность чаще контролировать знания обучаемых. Появляется возможность самоконтроля, что способствует повторению и закреплению учебного материала.
Электронные тренажеры предназначены для отработки практических навыков и умений. Обычно тренажеры применяются в обучении действиям в сложных и чрезвычайных ситуациях на производстве, при отработке нестандартных ситуаций.
Программные средства для математического и имитационного моделирования используются при проведении исследований и экспериментов, они дополняют физический эксперимент вычислительным экспериментом. Средства моделирования позволяют сократить или избежать затрат на дорогостоящее оборудование.
Информационно-поисковые справочные программные системы реализуются с помощью систем управления базами данных и предоставляют возможность поиска информации и сортировки полученных результатов.
Под автоматизированными обучающими системами (АОС) в данном контексте понимают «замкнутые» программные системы обучения, предоставляющие обучаемым теоретический материал для изучения, упражнения для закрепления материала и средства контроля в форме тестов.
Экспертные обучающие системы (ЭОС) базируются на технологиях искусственного интеллекта. Целью ЭОС является моделирование деятельности экспертов в решении достаточно сложных задач. ЭОС обучаемы, имеют возможность предоставить ответ на запрос обучаемого, способны решать задачи, ориентируясь на определенную предметную область. Особенностью экспертных обучающих систем является отсутствие возможности получения обратной связи, то есть контроля знаний.
Интеллектуальные обучающие системы также базируются на технологиях искусственного интеллекта. Данные системы могут вести диалог с пользователем на языке, близком к естественному языку. В процессе диалога может быть рассмотрена правильность действий, стратегия поиска решения, способы контроля, планирование действий и подобное. Следует отметить, что ЭОС и ИОС пока не нашли широкого применения в учебной практике и могут рассматриваться, как перспективные техно- логии в электронном обучении.
Таким образом, все категории электронных образовательных ресурсов, согласно данной классификации, предполагают, что разрабатываемый курс должен представлять собой сочетание элементов электронного учебника, автоматизированной обучающей системы и средств контроля уровня знаний. Курс должен сочетать возможности очного и дистанционного обучения.