СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К СОВРЕМЕННОМУ ОБУЧЕНИЮ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ Юрий Кофтан директор ООО НКП ЭКРИС, доцент ГОУ ДПО. - презентация

1 СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К СОВРЕМЕННОМУ ОБУЧЕНИЮ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ Юрий Кофтан директор ООО НКП ЭКРИС, доцент ГОУ ДПО МАСЗ

2 Современная система образования должна обеспечить гарантированный результат обучения, то есть работник (специалист) по завершении обучения должен иметь: гарантированный уровень общих (ключе- вых) и профессиональных компетенций и знаний, умений, навыков (ЗУН), готовность к практической деятельности без длительного дообучения на рабочем месте, а для этого надо обучать умением (деятельности), готовность воспринимать и осваивать новые технологии в течение всего срока профессиональной деятельности.

3 Достижение гарантированного результата обучения возможно только при управляемом индивидуальном обучении Управляемое личностно ориентированное обучение должно: формировать необходимые ЗУН, компетентность, квалификацию с использованием индивидуальной учебной траектории развивать индивидуальные способности обучающегося Основной задачей организации управляемого деятельностного обучения с гарантированным результатом является создание эффективной среды индивидуального учения / обучения Такая среда может быть организована на базе человеко-машинной Компьютерной Обучающей Среды (КОС) с элементами искусственного интеллекта. КОС, используя эвристические и математические алгоритмы, позволяет организовать в процессе обучения интеллектуальную реакцию компьютерной среды на действия каждого обучающегося и преподавателя.

4 Основные принципы такой системы (1) 1. Обучение завершается гарантированным результатом. Уровни результата могут варьироваться от базового уровня (минимального результата востребованного современным обществом) до продвинутого (максимального для данного индивидуума). Гарантии предусматривают освоение базового уровня результата обучения любым обучающимся без психических и физических патологий. 2. Метод достижения гарантированного результата – индивидуальный процесс деятельностного обучения. 3. Базовый уровень обученности включает комплекс компетенций и ЗУН, обеспечивающих гарантированную успешность индивидуума в обществе – освоение ремесла, обеспечивающего успешность. 4. Врожденные способности индивидуума влияют только на степень продвинутости результата – базового уровня достигают все обучающиеся.

5 Основные принципы такой системы (2) 5. Требуемый гарантированный результат обучения определяется уровнем общественного развития и имеет следующие характеристики: определяется четкими конкретными категориями цели и степени её достижения, имеет способ и шкалу оценивания, достигается путем реализации алгоритма обучения – вариативной, адаптивной последовательности действий обучающей среды и участников учебного процесса (обучающихся, преподавателей, администраторов). алгоритмы обучения является открытыми для улучшающих процесс обучения добавлений и изменений со стороны преподавателей. 6. Обучающая Среда настраивается на индивидуальные возможности и потребности обучающегося.

6 7. Наличие эффективных обратных связей в течение всего процесса обучения является непременным условием управляемого обучения: планового и поэтапного с итерационными адаптивными процедурами достижения требуемого результата на каждом этапе. 8. Процедуры контроля/диагностики должны быть в первую очередь ориентированы на организацию обратной связи в процессе обучения и создание эффективной мотивации для последующего обучения и только во вторую очередь на оценку прошлой деятельности. Основные принципы такой системы (3)

7 Индивидуальная среда учения/обучения предполагает: Использование базовых психологических и психо- физиологических характеристик (ПФХ) каждого обучающегося. На их основе формируется индивидуальная траектория обучения, в том числе: Индивидуальный план обучения - индивидуальные способы, порядок и особенности предоставления учебного материала обучающемуся, Индивидуальная мотивация и ориентировка обучающегося в целях и задачах обучения, Индивидуальный человеко-машинный интерфейс и процедуры адаптации КОС к действиям обучающегося, Индивидуальная политика (тактика) контроля/диагностики, Индивидуализированные процедуры взаимодействия обучающихся и педагогов; Отслеживание динамических изменений ПФХ в процессе обучения для адаптации учебного процесса к текущему состоянию обучающегося.

8 (А) Для организации индивидуализированной адаптивной реакции обучающей среды на действия обучающегося необходимо реализовать в КОС многоагентную программную среду, интеллектуальные агенты которой, отслеживая воздействия обучающегося на мышь и клавиатуру и сравнивая параметры этих воздействий с базовым портретом ПФХ индивидуума и с текущей позицией в учебном содержании, принимали бы решение о реакции КОС. Таким образом, можно вести каждого обучающегося по индивидуальной учебной траектории с индивидуальной скоростью и итеративными процедурами повторения до полного усвоения материала. (Б) Основой для организации индивидуального человеко-машинного интерфейса взаимодействия обучающегося с КОС должны служить система измерения модального типа индивидуума (визуал, аудиал, кинестатик) и заранее подготовленные варианты учебного содержания для каждого модального типа. Некоторые из инструментов ИТ реализуемые в КОС (1)

9 (В) Для обучения деятельности и формирования действий (умений и навыков) необходимо использовать методику, которую можно представить в алгоритмическом виде, например, методику управляемого планомерно-поэтапного формирования умственных действий П.Я.Гальперина. Шесть этапов этой методики по формированию действия легко реализуются в компьютерной среде и позволяют осуществлять управляемое формирование умений применяя эффективную обратную связь в процессе обучения. Причем управляемое формирование умственных умений по такой методике возможно в полном объеме и с гарантированным результатом. (Г) Весьма эффективным инструментом формирования и отработки умений (деятельности) могут служить компьютерные обучающие системы виртуальной реальности (ОСВР), имитирующие реальную профессиональную среду с помощью имитационно- ситуационных моделей реальной действительности. Некоторые из инструментов ИТ реализуемые в КОС (2)

10 (Д) Задачи контроля/диагностики уровня подготовки обучающегося делятся на две группы: (а) диагностика усвоения знаний, (б) диагностика овладения умениями и навыками. Определение степени обученности требуемой деятельности наиболее эффективно реализуется в ОСВР путем решения диагностических тест-задач, охватывающих весь спектр требуемых умений и навыков. Диагностика усвоения знаний обычно осуществляется в системах вопрос-ответ. Ответ должен формироваться на естественном языке. Интеллектуальный семантический анализатор, используя нейронную сеть, идентифицирует смысловую структуру ответа (высказывания) обучающегося, соответствующую правильному или неправильному ответу. Предполагается, что при формулировке высказывания (ответа) используется ограниченное (предметное) лексическое пространство. Некоторые из инструментов ИТ реализуемые в КОС (3)

11 Функционально-технологическая структура КОС 1. Сетевая (распределенная) обучающая система с элементами ИИ, которая включает: Систему обучающегося (СО) Систему преподавателя (СП) Систему управления учебным процессом (СУ) Систему контроля/диагностики (СК) Учебно-методические комплексы (УМК) учебных курсов (УК) и учебно-тренировочных занятий (УТЗ) 2. Сетевая операционная среда, координирующая совместное функционирование всех систем КОС 3. Сетевая система автора-разработчика учебного содержания 4. Распределенная база данных/знаний (БД/БЗ) и экспертная система (ЭС)

12 Последовательное применение принципов систем- ного анализа к задаче использования информа- ционных технологий в обучении показывает, что возможно создание Компьютерной Обучающей Среды с элементами искусственного интеллекта, позволяющей реализовать современные подходы к учению/обучению как для электронной поддержки очного обучения, так и для эффективного дистанционного обучения. Ключевым звеном такой среды должны стать Интернет-порталы, обеспечивающие единое методическое и информационное обеспечение обучения. Благодарю за внимание!