|
Реферат: Обучающая система методам компактной диагностики (Программирование)
МИНИСТРЕСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
___________________________________________________________
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Физический факультет
Кафедра радиофизики
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Обучающая система методам компактной диагностики.
Исполнитель: студент гр.644
Ким В.Л.
Руководитель: ст. преподаватель
каф. р/ф
Таюрская Г.В.
Казань - 1999 г.
Оглавление.
Введение. 4
Глава 1.
Обзор методов компактного тестирования и типы неисправностей цифровых схем.
1.1 Классификация методов сжатия выходных реакций схем. 5
1.2 Типы неисправностей цифровых схем. 10
1.3 Генераторы тестовых последовательностей. 12
Глава 2.
Практическая реализация системы обучения методам компактного тестирования.
2.1 Реализация графического интерфейса. 17
2.2 Разработка и реализация алгоритма моделирования цифровых схем,
позволяющая моделировать ЦС различной сложности, использующие различные
элементные базы. 19
2.3 Реализация алгоритма, моделирующая работу генераторов тестовых
последовательностей: 23
. генератор счётчиковой последовательности;
. генератор М-последовательности;
2.4 Разработка и реализация модуля моделирующего алгоритм диагностики с
использованием компактных методов тестирования: 24
. сигнатурный анализатор;
. метод счёта единиц;
2.5 Блок поиска неисправностей; 28
2.6 Определение оценки эффективности метода сигнатурного анализа и
метода счёта единиц. 31
. Достоверность сигнатурного анализа.
. Достоверность метода счёта единиц.
Глава 3.
Описание программы 35
Экспериментальная часть. 38
Заключение. 42
Литература. 43
Приложение 44
Введение.
Неуклонный рост сложности приборов обуславливает повышенный интерес к
вопросам диагностирования их технического состояния. Одной из
разновидностей методов технического диагностирования аппаратуры является
тестовая диагностика, позволяющая на этапе проектирования и изготовления
решать основные задачи: определять правильность функционирования,
осуществлять поиск неисправностей и определять тип неисправности. Для
реализации этих задач требуется интенсификация подготовки специалистов по
вычислительной технике и технической диагностике, владеющих методикой
исследования и проектирования сложных цифровых систем с использованием
современных методов технической диагностики.
Основной задачей дипломной работы является разработка автоматизированной
системы обучения диагностике сложных цифровых схем, позволяющей детально
знакомить студентов с практическими возможностями использования современных
методов компактного тестирования.
Она должна представлять собой программу, включающую в себя:
> Модуль, реализующий графический интерфейс. Обмен графической
информацией между пользователем и ЭВМ должно осуществляться в форме
диалога;
> модуль, реализующий логическое моделирование цифровых схем;
> модуль, моделирующий работу генераторов тестовых последовательностей;
> блок, моделирующий процесс диагностики. В него входит: блок моделирующий
работу многоканального сигнатурного анализатора, блок отображения и
обработки полученных данных, блок поиска неисправностей;
> блок, реализующий алгоритм определения оценки эффективности
диагностики при использовании компактных методов диагностики.
Глава1.
Обзор методов компактного тестирования и типы неисправностей цифровых схем.
1.1 Классификация методов сжатия выходных реакций схем.
Классическая стратегия тестирования цифровых схем основана на
формировании тестовых последовательностей, позволяющих обнаруживать
заданные множества их неисправностей. При этом для проведения процедуры
тестирования, как правило, хранятся как сами последовательности, так и
эталонные выходные реакции схем на их воздействие. В процессе самой
процедуры тестирования на основании сравнения выходных реакций с эталонными
принимается решение о состоянии проверяемой схемы.
Для ряда выпускаемых в настоящее время схем классический подход требует
временных затрат как на формирование тестовых последовательностей, так и на
процедуру тестирования. Кроме того на проведение тестового эксперимента
требуется наличие сложного оборудования. В связи с этим стоимость и время,
необходимые для реализации классического подхода, растут быстрее, чем
сложность цифровых схем, для которых он используется. Поэтому новые
решения, позволяющие значительно упростить как процедуру построения
генераторов тестовых последовательностей, так и проведение тестового
эксперимента.
Для реализации генератора тестовой последовательности используются
алгоритмы, позволяющие избежать сложности их синтеза:
1. Формирование всевозможных тестовых наборов, т.е. полного перебора
двоичных комбинаций. В результате генерируется так называемая
счётчиковая последовательность.
2. Формирование случайных тестовых наборов с требуемыми вероятностями
появления единичного и нулевого символов по каждому входу цифровой
схемы.
3. Формирование псевдослучайной тестовой последовательности.
Основным свойством рассмотренных алгоритмов формирования тестовых
последовательностей является то, что в результате их применения
воспроизводятся последовательности очень большой длины. Поэтому на выходах
проверяемой цифровой схемы формируются её реакции, имеющие такую же длину.
Естественно возникает проблема их запоминания, хранения и затрата на
обработку этих последовательностей. Простейшим решением, позволяющим
значительно сократить объём хранимой информации об эталонных выходных
реакциях является получение интегральных оценок, имеющих меньшую
размерность. Для этого используются алгоритмы сжатия информации.
В результате их применения формируются компактные оценки сжимаемой
информации. Рассмотрим алгоритмы сжатия данных для случая бинарной
последовательности {y(k)}, состоящей из l последовательно формируемых
двоичных переменных.
Псевдослучайное тестирование.
Наиболее часто при формировании псевдослучайных последовательностей
используются два метода. Первый из них лежащий в основе большинства
программных датчиков псевдослучайных чисел, использует рекуррентные
соотношения. Этот метод обладает рядом недостатков, в частности, малой
периодичностью. Применительно к проблеме тестирования цифровых схем
периодичность может заметно снизить полноту контроля. Кроме того, он
отличается сложностью практической реализа-
ции. Поэтому наиболее широко применяется второй метод, основанный на
использовании соотношения [pic]
К – номер такта; [pic]- символы последовательности;
[pic]- постоянные коэффициенты; [pic]- операция суммирования по модулю
два m логических переменных. При соответствующем выборе коэффициентов
[pic]на основании характеристического полинома
[pic],
который должен быть примитивным, последовательность имеет максимальную
длину, равную 2м-1. Такая последовательность называется М-
последовательностью.
Использование таких последовательностей предполагает применение
сигнатурного анализа как метода сжатия реакций цифровой схемы.
Типовая структурная схема сигнатурного анализатора состоит из регистра
сдвига и сумматора по модулю два, на входы которого подключены выходы
разрядов регистра в соответствии с порождающим полиномом [pic] (рис.1.1).
Управляющими сигналами сигнатурного анализатора являются СТАРТ, СТОП и
СДВИГ. Сигналы СТАРТ и СТОП формируют временной интервал, в течение
которого осуществляется процедура сжатия информации на анализаторе. Под
действием сигнала СТАРТ элементы памяти регистра сдвига устанавливаются в
исходное состояние, как правило нулевое, а сам регистр сдвига начинает
выполнять функцию сдвига на один разряд в право под действием
синхронизирующих импульсов СДВИГ. По приходу каждого синхронизирующего
импульса в первый разряд регистра сдвига записывается информация,
соответствующая выражению:
[pic]
где y(K)[pic]{0,1} –к-й символ сжимаемой последовательности {y(K)},
К=[pic]; [pic]- коэффициенты порождающего полинома[pic]; [pic]- содержимое
i-того элемента памяти регистра сдвига 1 в (к-1) такт. Процедура сдвига
информации в регистре описывается соотношением
[pic]
Таким образом, полное математическое описание функционирования
сигнатурного анализатора имеет следующий вид:
аi(0)=0, i=[pic], a1(k)=y(k)[pic] (1.3)
[pic] k=[pic],
причём l, как правило, принимается равным или меньше величины (2м-1),
и соответственно является длиной сжимаемой последовательности.
По истечении l тактов функционирования сигнатурного анализатора на его
элементах памяти фиксируется двоичный код, который представляет собой
сигнатуру, отображенную в виде 16-ричного кода.
Синдромное тестирование.
Синдромом (контрольной суммой) некоторой булевой функции n переменных
является соотношение
S=R5/2n,
Где R5 равно числу единичных значений функции согласно таблице
истинности для l=2n. Определение понятия синдрома однозначно предполагает
использование генератора счетчиковых последовательностей для формирования
всевозможных двоичных комбинаций из n входных переменных при тестировании
схемы, реализующей заданную функцию. Дальнейшим развитием синдромного
тестирования является спектральный метод оценки выходных реакций цифровых
схем и корреляционный метод.
2. Типы неисправностей цифровых схем.
Проблема тестового диагностирования цифровых схем возникает на
различных этапах их производства и эксплуатации и включает взаимосвязанные
задачи. Первая из них заключается в определении, в каком состоянии
находится исследуемая схема.
Основным состоянием цифровой схемы является исправное – такое состояние
схемы, при котором она удовлетворяет всем требованиям технической
документации. В противном случае схема находится в одном их неисправных
состояний.
Если установлено, что схема неисправна, то решается вторая задача:
осуществляется поиск неисправной схемы, цель которого- определение места и
вида неисправности.
Неисправности ЦС появляются в результате применения неисправных
компонентов, таких, как логические элементы, реализующие простейшие
логические функции, элементы памяти и др. кроме того, причиной
неисправностей могут быть возникновения разрывов или коротких замыканий в
межкомпонентных соединениях, нарушение условий эксплуатации схемы, наличие
ошибок при проектировании и производстве и ряд других факторов.
Из множества различных видов неисправностей выделяется класс логических
неисправностей, которые изменяют функции элементов ЦС указанный тип
неисправностей занимает доминирующее место среди неисправностей ЦС. Для их
описания в большинстве случаев используют следующие математические модели:
. Константные неисправности;
. Неисправности типа «Короткое замыкание»;
. Инверсные неисправности;
. Наиболее общей и часто применяемой моделью логических неисправностей
являются константные неисправности: константный нуль и константная
единица, что означает наличие постоянного уровня логического нуля или
логической единицы на одном из полюсов логического элемента. Такая модель
неисправностей часто называется классической и широко используется для
описания других типов неисправностей. Неисправности типа «Короткое
замыкание» появляются при коротком замыкании входов и выходов логических
элементов.
Инверсные неисправности описывают физические дефекты ЦС, приводящие к
появлению фиктивного инвертора по входу или по выходу логического элемента.
Инверсные неисправности в совокупности с константными, в ряде случаев
используются для построения полной модели неисправной цифровой схемы.
1.3 Генераторы тестовых последовательностей.
Классическая стратегия тестирования цифровых схем основана на
формировании тестовых последовательностей, позволяющих обнаруживать
заданные множества их неисправностей. Для реализации генератора тестовой
последовательности желательно использовать простейшие методы, позволяющие
избежать сложной процедуры их синтеза. К ним относятся следующие
алгоритмы:
> формирование всевозможных тестовых наборов, то есть полного
перебора двоичных комбинаций. В результате применения подобного
алгоритма генерируются счётчиковые последовательности;
> формирование псевдослучайных тестовых последовательностей;
> формирование случайных тестовых наборов, с требуемыми
вероятностями единичного и нулевого символов по каждому входу
цифровой схемы.
Основным свойством вышеперечисленных алгоритмов является то, что в
результате их применения воспроизводятся последовательности очень большой
длины.
Для процесса обучения были выбраны два первых алгоритма построения
генераторов тестовых последовательностей. И разработаны два модуля для
эмуляции работы генераторов:
модуль эмуляция генератора счетчиковой последовательности;
модуль эмуляции работы многоканального генератора М-
последовательности, позволяющий генерировать псевдослучайную
последовательность и сравнительно просто регулировать ее максимальную
длину и число каналов в зависимости от числа входов цифровой схемы.
Генератор М-последовательности.
В аппаратурных псевдослучайных датчиках и узлах ЭВМ при генерировании
ПСЧП с равномерным распределением наиболее часто используется метод,
который заключается в получении линейной двоичной последовательности по
рекуррентному выражению:
[pic]
где i - номер такта; [pic]символы выходной последовательности;
[pic]постоянные коэффициенты. При соответствующем выборе коэффициентов {(к}
генерируемая числовая последовательность имеет максимальную (для данного m)
величину периода и называется М-последовательностью. Одним из главных
преимуществ метода генерирования ПС – последовательностей максимальной
длины является простота его реализации.
Генератор М-последовательности может быть построен двумя методами,
отличающимися способом включения сумматоров по модулю два: они могут
включаться как в цепь обратной связи генератора, так и в меж разрядные
связи элементов памяти регистров сдвига.
Структурная схема генератора М – последовательности, построенного по
способу включения сумматоров в цепь обратной связи представлена на рис.1.1
Генератор М-последовательности с сумматорами по модулю два, стоящими в цепи
обратной связи: аi,ai-1,ai-2,…ai-m – символы последовательности; (i –
коэффициенты, определяющие вид обратной связи.
Алгоритм размножения М-последовательности.
Для того, чтобы обеспечить различные режимы испытаний, генераторы
испытуемых сигналов должны удовлетворять ряду требований (многоканальность,
быстродействие, достаточная длина периода и т.д.). В основе наиболее
перспективного метода построения быстродействующего параллельного
генератора псевдослучайных последовательностей испытательных сигналов лежит
идея использования ( в качестве независимых последовательностей для
формирования разрядов очередного кода) участков одной и той же
последовательности. В данном случае генерирование различных участков
осуществляется с помощью (-входовых сумматоров по модулю два, т.е. (({2,m},
где m- разрядность регистра сдвига. Соединения сумматоров по модулю два с
разрядами регистра сдвига определяются набором коэффициентов
(i(1)({0,1}(i=1,2,3,..m), значения которых зависят от величины сдвига
l(l=1,2,3,…) и вида порождающего полинома.
Методика выбора коэффициентов (i(1), однозначно определяющих связи
многовходового сумматора по модулю два, описывается на итерационном
подходе, когда на основании (i(h), по расчётным соединениям находятся
(i(1)(h=1,2,….h>m преобразуется к более простому виду:
[pic]
которое может служить основным аргументом для обоснования высокой
эффективности сигнатурного анализа.
В качестве более точной меры оценки достоинств сигнатурного анализатора
рассмотрим распределение вероятности необнаружения ошибки в зависимости от
её кратности (, т.е. определим значение [pic] где (=1,2,3,...2m-1.
Можно показать, что [pic]не обнаруживаемых ошибок определяется
следующим образом:
[pic]
а количество возможных ошибок из ( бит определяется как [pic]
И тогда выражение для вероятности не обнаружения ошибки принимает вид:
[pic],
[pic]
Анализ показывает, что для достаточно больших m [pic], т.е. при m>7
вероятность обнаружения ошибки [pic]практически равняется единице.
Достоверность метода счёта единиц.
В качестве характеристики, позволяющей оценить метод компактного
тестирования целесообразно использовать распределение вероятностей не
обнаружения ошибки в зависимости от её кратности (:
[pic]
где ( -кратность ошибки, [pic]- вероятность возникновения ошибки
кратности (; [pic]- вероятность не обнаружения возникшей ошибки кратности
(, которая определяется как отношение количества не обнаруживаемых ошибок
кратности ( к общему количеству возможных ошибок из ( неверных символов в
последовательности длиной l.
Значение [pic] определяется видом проверяемой цифровой схемы,
множеством возможных её неисправностей, а также типом тестовых
последовательностей, причём распределение вероятностей [pic] может иметь
совершенно произвольный вид и значительно изменяться в зависимости от
возникшей неисправности, вида схемы и тестовой последовательности.
Значение [pic] характеризуется только методом компактного тестирования
и позволяет провести его сопоставительную оценку в сравнении с другими
методами. Поэтому для различных методов в зависимости от их распределения
вероятностей [pic] могут быть получены оценки эффективности контроля ЦС в
виде распределения [pic]. Анализ этого вида распределения позволяет принять
решение о целесообразности применения того или иного метода компактного
тестирования. Причём для упрощения алгоритма принятия решения следует
использовать более компактную характеристику, например суммарную
вероятность не обнаружения ошибки [pic], вычисляемую как
[pic]
В данном случае величина [pic] будет характеризовать тот или иной метод
компактного тестирования для вполне конкретного распределения вероятностей
[pic] возникновения неисправностей в зависимости от её кратности.
Глава 3.
Описание программы.
Интерфейс программы состоит из трёх окон:
. Главного - на котором находятся все основные функции программы,
элементы цифровой схемы.
. Окна свойств, в котором отображается информация об элементе
. Окно "Конструктор" - в нём строится сама цифровая схема.
Для построения цифровой схемы, необходимо поочерёдно нажимая в панели
инструментов, на главной форме, на нужный элемент и нажимая на форму
конструктора создавать элементы, из которых будет состоять цифровая схема.
Элементы можно создавать и размещать в любом порядке, а также добавлять и
удалять в уже созданной ЦС.
Чтобы соединить входы и выходы элементов линией, необходимо:
. При наведении курсора мыши на входную ножку элемента, ножка
выделяется и нажимая левую кнопку тянем до выходной ножки другого
элемента. Как только выходная ножка которую мы хотим соединить также
выделится отпускаем кнопку мыши. В результате будет создана линии,
соединяющая входную и выходную ножки.
Также соединяется линией точка с входными и выходными ножками
элементов.
Для просмотра свойств элементов, достаточно выделить элемент и свойства
элемента отобразятся в окне свойств.
В этом окне можно изменять число входов или число выходов, вводить
ошибки. В нём также отображается тип элемента и порядковый номер на схеме.
Если в схеме используется генератор М-последовательности, то для него
необходимо ввести примитивный неприводимый полином. Для этого в меню
выбираем раздел Полином -->М-генератор и в появившемся окне составляем
полином.
Для сигнатурного анализатора, также необходимо составить полином. Из
того же пункта меню Полином выбираем Сигнатурный анализатор.
Когда схема будет создана, нажимаем на Анализ. В появившемся окне
отображается сигнатура, число единиц, вероятности появления единиц и нулей.
Экспериментальная часть.
В качестве примера рассмотрим схему мультиплексора и получим сигнатуру.
В качестве тестового генератора будем использовать генератор М-
последовательности и полином вида:
[pic]
Для сигнатурного анализатора выберем полином также седьмой степени.
В результате моделирования, получим:
на входе:
на выходе
Сигнатура и число единиц:
Далее, вводим ошибки в схему через окно "Свойства элементов", которое
находится в левой части экрана.
Затем из меню Диагностика выбираем "Поиск неисправностей"
В результате мы локализовали неисправные элементы и типы ошибок.
-----------------------
ГТП
Моделирование ЦС
Блок ошибок
Блок отображения и обработки выходных реакций и сжатия информации
Блок определения [pic]
Схема сравнения
Эталонные данные
Результат тестирования
[pic]
[pic]
Реферат на тему: Обучение и контроль с использованием ИТ
“Мы хотим собрать всю мировую информацию и
создать справочный орган для мирового
общественного мнения. Человечество должно не
только ясно мыслить и выражать свой мысли, но
иметь доступ в мировом масштабе ко всему
объему знаний, которыми оно иногда
располагает… . ”
Герберт –Уэллс
Введение.
Потоки информации, циркулирующие в мире, который нас окружает, огромны. Во
времени они имеют тенденцию к увеличению.
Наука информатика появилась сравнительно недавно. До сих пор идут споры о
том, что она изучает, о ее методах. Некоторые отказывают ей в праве на
существование, другие объявляют ее сверхфундаментальной, большинство же
вообще путает информатику как фундаментальную естественную науку и
информационные технологии, в которых компьютер в основном используется в
качестве средства для работы с информацией. Оставим все споры и коснемся
лишь одной из ее важнейших задач извлечение максимума информации из
накопленных за всю историю человечества знаний, сохраненных в пассивной
форме (в виде учебников, книг, аудио - , видеозаписей) и превращение ее в
активно функционирующий ресурс. Под этим подразумевается возможность
автоматизированного поиска информации и получение знаний, предусматривающее
участие человека только на конечной стадии отбора и усвоения найденной
информации.
В последнее время в связи с ростом объема информации и быстрым развитием
компьютерных технологий активно разрабатывают и поддерживают компьютерную
технологию обучения.
Существует много веских причин перевода существующей информации на
компьютерную основу. Сейчас стоимость хранения информации в файлах ЭВМ
дешевле, чем на бумаге.
Бурное развитие средств информатики, а особенно технических средств
значительно опережает возможности общества по их эффективному использованию
и, главное, по рациональному наполнению содержательной информацией.
В данной работе будет рассмотрено одно из актуальных для общества
направлений – использование средств информатики в образовании.
Компьютерная технология обучения представляет собой технологию обучения,
основанную на принципах информатики и реализуемую с помощью компьютеров.
Введение компьютерной техники во все сферы деятельности привело к
установлению новых критериев для подготовки высокопрофессиональных
специалистов, в результате чего устоявшиеся методики и средства обучения
постепенно вытесняются более прогрессивными методами с применением высоких
технологий, которых достигла современная наука.
Возможная область применения электронных учебников чрезвычайно широка:
использование компьютерных обучающих программ эффективно и при
самообразовании, и при дистанционном обучении; рекомендуется для людей со
специальными потребностями в образовании.
Разработка персональных компьютеров нового поколения, обладающих широкими
возможностями и высоким “интеллектом” привело к переоценке целей разработки
программных обучающих средств, основной задачей которых является получение
информации и формирование знаний в какой либо области, закрепление навыков,
умений, контроля и тестирования.
Внедрение компьютерных технологий в процесс обучения позволяет:
1. полностью провести весь курс обучению по определенной дисциплине
на компьютере (включая лекции, практические занятия и контроль
усвоения материала);
2. избавить студента от процедуры поиска и покупки книг;
3. оперативно редактировать лекционный материал с учетом новых
данных, которые появляются в конкретной предметной области, в
том числе и через вычислительные сети;
4. совершенствование методов изложения материала на основе анализа
результатов периодического тестирования студентов по каждой
теме;
5. предоставление студентам возможности изучать лекционный материал
и выполнение практических заданий в домашних условиях.
Таким образом внедрение компьютерных технологий позволяет существенно
повысить качество образования и облегчить труд учителя, дав тем самым
возможность к дальнейшему повышению качества знаний.
Актуальность данной работы обусловлена:
1. внедрением и развитием новых информационных технологий в
процессе современного образования, позволяющей существенно
повысить поставленные ранее цели и задачи обучения;
2. создание автоматизированного учебника, посвященного изучению
необходимых для студентов языков программирования Turbo Pascal и
Delphi, хорошо зарекомендовавшие себя как наиболее подходящие
системы программирования;
Целью данной дипломной работы является разработка обучающей и
контролирующей программы по языкам программирования Turbo Pascal и Delphi.
Для выполнения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
1. обозначить роль компьютерных обучающих программ в процессе
обучения, и дать характеристику обучения с применением современных
компьютерных технологий;
2. описать основные свойства и методы языков программирования и
прикладных программ, необходимых для разработки обучающих и
контролирующих систем, а так же для подготовки теоретического
материала;
3. охарактеризовать суть разработки прикладных программ на языках
программирования Turbo Pascal и Delphi;
Необходимость данной темы обусловлено тем, что данная программа
представляет универсальное пособие для студентов Физико – Математического
факультета в области изучения языков программирования, включая в себя:
1. обучающую программу по Turbo Pascal,
2. контролирующую программу по Turbo Pascal,
3. обучающую программу по Delphi,
4. контролирующую программу по Delphi.
Постоянное развитие и усовершенствование привело к созданию уже 6 версии
Delphi, очевидно дальнейшее ее развитие, данная программа облегчит
внедрение нового материала, достаточно лишь переработать существующие
лекции, внеся соответствующие изменения.
Данная работа направлена на существенное облегчение преподавания по
предмету “Программирование” и систематический контроль знаний получаемых
студентами, основанных на современных методиках обучения с применением
компьютерной техники. Лекционный материал составлен таким образом, что дает
необходимые знания для разработки готовых приложений без привлечения помощи
преподавателя. Контролирующая часть позволяет объективно оценить
полученные знания, разбивая весь учебный процесс на отдельные темы, что
позволяет применять данную программу на всем этапе обучения, начиная с
самой первой лекции.
Средством разработки данной работы является язык программирования Delphi,
весь лекционный материал представлен в форме HTML, что значительно
облегчает его дальнейшую модернизацию, тестовые вопросы представлены в
формате RTF, которые также могут быть подвержены дальнейшей переработке
либо дополнению. Кроме того, программа включает возможность загрузки
внешних документов и тестов, что делает ее универсальной компьютерной
программой для изучения любой темы.
Глава 1. Компьютерные программы в процессе обучения
1. Основные стадии процесса обучения
Веками человечество накапливало знания, навыки работы, сведения
об окружающем мире, другими словами – собирало информацию.
Вначале информация передавалась из поколения в поколение в виде
преданий и устных рассказов. Возникновение и развитие книжного дела
позволило передавать и хранить информацию в более надежном письменном
виде. Открытия в области электричества привели к появлению
телеграфа, телефона, радио, телевидения – средств, позволяющих
оперативно передавать и накапливать информацию. Развитие прогресса
обусловило резкий рост информации, в связи с чем, вопрос о ее сохранении и
переработке становился год от года острее. С появлением вычислительной
техники значительно упростились способы хранения, а главное, обработки
информации. Развитие вычислительной техники на базе микропроцессоров
приводит к совершенствованию компьютеров и программного обеспечения.
Появляются программы, способные обработать большие потоки информации. С
помощью таких программ создаются информационные системы. Целью любой
информационной системы является обработка данных об объектах и явлениях
реального мира и предоставление человеку нужной информации о них.
Передача накопленной информации, опыта и знаний от поколения к поколению
называется обучением.
Проанализируем основные стадии процесса обучения. Обучающая деятельность
учителя, как известно, разбивается на три этапа:
1. вводно–мотивационный
2. операционно-позновательный
3. контрольно-оценочный
На первом этапе создается проблемная ситуация с целью выяснения места,
роли и значения данной учебной темы в системе учебной дисциплины;
формируется цель обучения и требования к минимуму знаний, умений и навыков,
которыми должны обладать обучаемый (до и после обучения); разъясняется план
изучения темы.
На втором этапе предлагается учебная информация в форме лекций или учебных
пособий, демонстрируются наглядные пособия, проводятся эксперименты,
организуется учебно – познавательная деятельность на занятиях, контроль,
оценка и учет текущей работы обучаемых, коррекция учебной работы обучаемых.
На третьем этапе учитель руководит учебной работой обучаемого по общению
учебного материала, проводит итоговый контроль знаний, диагностирует
ошибки и организует коррекцию знаний обучаемых. [11]
Компьютерное обучение под управлением обучающей программы с высоким
уровнем “интеллекта”, должно обеспечивать автоматизацию всех функций
обучающего на всех этапах.
Разработка интеллектуальной обучающей программы требует слишком больших
затрат времени и денежных средств. От качества выполнения функций
компьютером зависит эффективность всего процесса обучения.
Обычный учебник был и еще долгое время останется основным “орудием”
ученика и студента. Любой текст значительно удобнее изучать в напечатанном
виде, чем на экране компьютера. Поэтому при создании электронного учебника
следует четко поставить перед собой цель, какое именно качество приобретет
данная обучающая программа по сравнению с традиционными и целесообразна ли
разработка электронного учебника, если уже есть обычный?
Основная цель, которая встает при разработке компьютерной обучающей
программы – развитие творческих способностей обучаемого путем создания
благоприятной среды, исследуя которую обучаемый приобретает нужные знания,
а практическая задача – тренинг в решении задач определенного класса.
Обучающая программа должна соответствовать следующим педагогическим
целям:
1. демонстрацию учебного материала, которая может быть представлена в
виде лекционного материала, видео и аудио роликов, с применением
гипертекстовой системы обучения ;
2. тренинг в определенной области обучения, дает возможность закрепить
полученный при изучении материал;
3. тестирование и диагностика, дает возможность представить, в какой
степени обучаемый усвоил материал и контролирует весь процесс
обучения;
При решении проблем автоматизации обучения, так же как и при решении
других проблем Информатики (автоматизация проектирования, автоматизация
переводов текстов с иностранных языков т.п.), наряду с продолжением
исследований по созданию полностью автоматизированных систем интенсивно
разрабатывается конкурентно способные человеко-машинные системы, где в
обучаемой деятельности используются автоматизированные системы, управляемые
преподавателями. [7]
2. Принципы разработки
Электронный учебник – это программно - методический комплекс,
обеспечивающий возможность самостоятельного или при участии преподавателя
освоения учебного курса или его большого раздела с помощью компьютера.
Электронный учебник или курс обычно содержит три компонента:
презентационную составляющую, в которой излагается основная информационная
часть курса; упражнения, способствующие закреплению полученных знаний;
тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний учащегося.
Обучающие программы с успехом применяются в процессе преподавания самых
различных дисциплин – от рисования до химии.
Обучающая программа должна базироваться на оригинальном педагогическом
приеме, учитывающем специфику предмета и изучаемой темы, и должна исполнять
как можно больше функций учителя.
Разработка обучающих программ – очень сложная и трудоемкая работа. При
этом наиболее эффективно совместное применение обучающих программ и
специально созданных для них учебников.
Учебники которые будут занимать очень большой объем памяти на внешнем
носителе типа CD – ROM, целесообразно снабжать электронными наблюдателями,
которые по желанию ученика выведет данные о том, какую часть конкретного
учебного раздела обучаемый сумел прочитать, и подскажет, что при знакомстве
с темой осталось нерассмотренным.
Как правило, электронные учебники и энциклопедии как любительского, так и
прфессионального характера выпускаются в основном на компакт-дисках, хотя
начинают появляться аналогичные издания и в Интернет. Чем легче сам процесс
создания, тем большее число разработчиков начинает производить подобные
приложения. Создателями электронных изданий становятся и книжные
издательства (т.е владельцы информации) и журналисты, выпускающие
электронные версии периодических изданий, и ,наконец, преподователи.
Промежуточное положение занимают группы, объединяющие владельцев информации
и программистов.
Созданные продукты, как правило несут на себе отпечаток личных взглядов
создателя. Так ,например, если разработчиками электронного издания являются
программисты, то в этом случае можно наблюдать недостаточное внимание к
информации, к ее доставерности и качеству. Основное внимание здесь
уделяется компьютерным эффектам или особым навигационным приемам,
реализуемом в продукте. Достаточно взглянуть на характеристики компакт-
дисков, наиболее часто представляемых в компьютерных изданиях и рекламных
проспектах: на первом месте стоит объем записанной информации, количество
иллюстраций, аудио – и видеофрагментов и их продолжительность. Данные о
качесстве информации обычно отсутствуют, в лучшем случае указывается, что
продукт представляет собой эллектронную копию печатного издания.
Часто бывает и так, что представленные таким образом учебники,
инциклопедии и другие издания могут быть использованы как пособия при
изучении только курса информатики и информационной культуры. Они позволяют
освоить правила навигации, познакомиться с различными компьютерными
эффектами, но эти приложения трудно использовать в конкретной работе или
при изучении предметов общеобразовательного цикла.
При разработки обучающей программы очень важно использовать весь арсенал
технологических средств, предоставляемых современными информационными
технологиями. Электронный учебник особенно эффективен в тех случаях когда
он:
1. обеспечивает практически мгновенную обратную связь т.е. является
интерактивным;
2. помогает быстро найти необходимую информацию, поиск который в
обычном учебнике затруднен;
3. существенно экономит время при многократном обращении к
гипертекстовым объяснениям;
4. не просто выводит текст на экран, но и рассказывает, показывает,
моделирует и т.д – именно здесь проявляются возможности и
приимущества мультимедийных технологий;
5. позволяет быстро, но в темпе, наиболее подходящем для конкретного
индивидуума, проверить знания по определенному разделу;
6. может обновить необходимую информацию, например, с помощью Интернет;
К настоящему времени уже хорошо известны компьютерные дидактические
программы следующих типов:
1. контролирующие программы – предъявление заданий в учебной среде
(возможно игровой), в которой обучаемый должен достигнуть заданных
целей путем планирования и выполнения некоторых действий;
2. обучающие программы – предъявление обучаемому учебного материала и
вопросов, на которые он должен дать ответы
3. моделирующие программы – предъявление заданий, требующих от обучаемого
воспроизведения последовательности рассуждений или «сборки»
правильного результата на основе знаний, предоставленных системой
(интеллектуальные системы поддержки рассуждений учащихся), например,
программы для построения рисунков на экране компьютера ;
4. программы тренажеры – тренажеры служат для отработки и закрепления
технических навыков решения задач. Они должны обеспечивать получение
информации по теории и приемам решения задач, тренировку на различных
уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль.
5. дидактические игры – выдачи ответов обучаемому на формируемые им
вопросы, используя игровой процесс.
6. гипертекстовые системы – в основном представляют собой мультимедийные
справочники, в которых хорошо реализована система навигации и поиска
информации;[4]
В подобных сценариях взаимодействия студента с компьютерной обучающей
программой сконцентрирован опыт преподавателя, хорошо знающего, что может
вызвать затруднения у студента и какие типичные ошибки он может допустить.
Тем самым преподаватель как бы участвует в процессе изучения студентом
материала дисциплины. Но тем не менее компьютерные обучающие программы не
подменяют собой традиционные учебные материалы, а дополняют их, используя
возможности современных компьютерных технологий.
Исследовались и применялись в учебном процессе экспертные экспертно
–обучающие системы, а также учебно-исследовательские системы
автоматизированного проектирования (САПР). Возможны различные комбинации
названных программ и систем. Так в состав обучающей программы могут входить
контролирующие программы и моделирующие программные фрагменты.
Информация в виде электронных учебников является для студентов более
привлекательной, а значит, будет лучше усваиваться. Любое обучение
связанное с компьютерными технологиями попадает на благоприятную почву. Для
ряда школьных дисциплин или отдельных тем компьютер может выступать как
специальный рабочий инструмент, не только заменяющий традиционные средства,
но и вносящий совершенно новые элементы в технологию обучения.
Тем не менее, при использовании электронных учебников целесообразно иметь
“твердую” копию текстовых разделов, которые выбраны в этих пособиях для
использования их учениками, т.е. распечатать с помощью принтера необходимый
текст, а не читать его с экрана. Это связанно с тем, что при чтении книги
мы воспринимаем текст отраженном свете, а на экране монитора – в
проходящем. От чтения с экрана монитора глаз устает значительно больше, а
при использовании мониторов низкого качества ухудшается зрение.
В некоторых случаях использование электронного материала полностью
оправданно, например, при изучении спецдисциплин с быстро меняющейся
предметной областью, те же микропроцессоры устаревают за 1 – 2 года. В этом
случае преподавателю удобнее поддерживать и актуализировать электронную
версию учебника. Значительный объем теста может быть оправдан и при
большом количестве гипертекстовых ссылок. В качестве примера можно привести
энциклопедию The World Book, в которую введен толковый словарь английского
языка на 250 тыс. слов, позволяющий получить разъяснение любого
используемого слова.
Если электронный учебник содержит текст, то лучше всего предусмотреть
возможность установки типа и размера шрифта в зависимости от желания
пользователя.
Таким образом, одними компьютерами не обойтись, часть занятий необходимо
проводить в натуре, однако с помощью компьютеров можно значительно
раздвинуть рамки возможного, повысить интерес учащихся к предметам, и, тем
самым, улучшить качество обучения.
Современные автоматизированные учебники должны обладать следующими
основными свойствами:
1. соответствовать образовательным стандартам;
2. поддерживать компьютеризированную методику обучения;
3. быть реализовано на основе современных инструментальных средств;
4. иметь документацию для пользователя;
5. должно быть определено место и способ применения компьютерной
обучающей программы в учебном процессе. [14]
Электронный учебник, как правило, представляет собой мультимедийный
продукт и должен обеспечить эффективное обучение школьников и студентов в
режиме самообразования и в режиме, при котором преподаватель от обычного
инструктированного переходит к консультированию учащихся. Из этого следует,
что учебник должен обеспечивать обучение студентов как по всему курсу, так
и по отдельным темам. Каждый выделенный заранее смысловой фрагмент курса
должен заканчиваться практическими и контрольными занятиями, а каждый
большой раздел курса - тестовым занятием или зачетом.
В процессе разработки обучающей программы возникают следующие проблемы:
1. адаптация к уровню знаний и индивидуальным характеристикам обучаемых
2. повышение активности обучаемых на занятиях разработка оптимальных
тестов для контроля знаний по всему материалу модуля
Все тексты готовятся с использованием современных программных средств, с
учетом особенностей оформления текста: выделение заголовков, подзаголовков,
определений, ключевых слов, перечислений, кроме этого вставка графического
материала, который может содержать рисунки, графики, поясняющие ссылки, а
также в соответствии с принципами цветового визуального восприятия
информации и наглядности подачи материала. [4]
В соответствии с педагогическими стандартами цветовая палитра программы
не должна содержать резких перепадов цветовой гаммы и цветов, которые
способствуют быстрому утомлению глаз и не позволяют сосредоточиться на
изучаемом материале.
На сегодняшний день в качестве стандарта для разработки лекционного
материала рекомендуется применять пакет Microsoft Office, в частности
входящие в него программы: Microsoft Word, Microsoft FrontPage.
Наиболее прогрессивная методика разработки информационного материала
базируется на основе гипертекстовой системы.
Гипертекст – способ представления информации при помощи связей между
документами, который состоит из документов учебного содержания,
содержащего учебный материал , который можно читать на экране компьютера, а
при необходимости скопировать в другой файл или отправить на принтер.
Документ представляет собой фрагменты текста и графики, соединенные между
собой с помощью специальных гиперсвязей в сеть. Текст на экране компьютера
содержит так называемое ключевое слово, обычно выделенное другим цветом.
Если пользователь установит курсор мыши на ключевое слово и щелкнет левой
кнопкой мыши, откроется окно, содержащее данный фрагмент, разъяснения,
рисунок, пример. Пользователь может быстро найти интересующего его
информацию, адекватную уровню знаний. Таким образом регулируется адаптация
к уровню подготовки обучаемых.
Важная характеристика гипертекстовой системы – это реализация навигации в
среде гипертекста. В современных гипертекстовых системах для этих целей
применяются специальные системы управления базами данных, элементами
которых являются фрагменты гипертекста.
Основа гипертекстовой системы – язык разметки гипертекста, или HTML
(сокращенно с английского Hypertext markup Language).
Документ который написан на языке HTML представляет собой простой текст ,
в который вставлены флаги разметки, или “теги”. Это значительно упрощает
разработчику лекционного материала работу с текстом, так как для
редактирования можно не прибегать к использованию специальных программ, а
пользоваться простейшим текстовым редактором, для примера можно предложить
текстовый редактор блокнот, входящий в стандартный набор Windows.[10]
1.3 Содержание учебного материала
Содержание учебного материала рекомендуется составлять в соответствии с
требованиями психологов, разбивать на модули. Освоение конкретного
материала должно быть ориентированно на более чем два часа контактного
времени.
После изучения очередного модуля приобретение студентом знаний следует
контролировать с помощью соответствующей программы.
Графическое представление учебного материала позволяет передать
необходимый объем информации при краткости его изложения, что способствует
лучшему и быстрому усвоению материала, без дополнительных усилий. Поэтому
архитектура электронного учебника должна включать графическое обеспечение.
Эффективным является использование иллюстраций вместе с подсказками при
рассмотрении сложных чертежей или фотографий. Весьма эффективна вставка
видеосюжетов, демонстрирующих порядок создания программного кода и
компиляцию программы. Из мировой практики известно, что серьезные компании
в качестве сопроводительного документа прилагают не только печатную
продукцию, но и видеокассету, на которой представлены основные этапы
установки, запуску и обслуживанию изделия.
Достоинство видео клипов состоит еще в том, что они позволяют изменять
масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренном или замедленном
темпе, а также использовать выборочную съемку.
Аудио комментарий обязателен для дополнительной сигнализации о
результатах выполнения определенных действий (“правильно”, “неправильно”),
особенно при работе с большим количеством контролирующих компонентов. Есть
определенные предметные области, где аудио сопровождение является основным
содержательным элементом: музыка, распознавание птиц по их пению, изучение
сердечных шумов в медицине и т.п.
Основные требования, которые предъявляются при разработки мультимедийных
учебников – это использование мультимедийных средств, виртуальной
реальности, трехмерного изображения, не для создания модных эффектов, а
лишь в случае, когда это оправданно самим представленным материалом и
помогает понять исследуемый объект.
Альбом рисунков , помогающий в изучении конкретной дисциплины,
целесообразно выполнять в виде самостоятельного компонента.
Объясняется это не только тем, что для создания тестовой и графической
информации применяются разные средства. Графическую информацию можно
использовать в учебном процессе не только как фрагмент гипертекста.
К примеру, известна американская методика преподавания на основе
конкретных ситуаций принципам ведения бизнеса.
Ситуация в виде серии рисунков или фильма из альбома рисунков обучающей
программы может быть спроецирована с помощью специального проектора на
стенной экран и использоваться как оригинальное средство обучения.
В учебниках для старших классов и вузов, обязательным элементом должна
быть мощная поисковая система, позволяющая проводить поиск слов как в
заголовках, так и непосредственно в тесте. В этом случае хорошо иметь
заранее созданный индекс или несколько различных индексов для всего
издания. Ведение поиска должно сопровождаться ответствующими знаками, а
найденные слова выделяться.[7]
1.4 Контролирующие программы
В традиционных системах обучения контроль знаний на экзамене проводится с
помощью нескольких вопросов (два – три в билете плюс несколько
дополнительных). Полученные обучаемым оценки за ответы на эти вопросы
распространяются и на не проконтролированные разделы учебного материала,
использование тестового контроля приводит минимизирует затраты рабочего
времени экзаменатора и хотя и поверхностный, но полный охват всего учебного
материала.[12]
В настоящее время в учебных заведениях, помимо традиционных методов
контроля знаний учащихся, используется тестовый контроль, так как он
является наиболее объективной формой оценки качества знаний.
При разумной организации контролирующие (тестирующие) программы являются
весьма эффективным средством контроля знании, так как большая часть
учебного материала легко поддается машинному контролю.
Возможность автоматизации проверки и уменьшения времени выполнения
учащимися самих операций контроля приводит к снижению времени контрольной
деятельности учащихся, что дает возможность увеличить частоту и
регулярность контроля.
Однако проводить качественное тестирование без применения специальных
средств практически невозможно из-за большого объема данных, который
необходимо переработать преподавателю:
1. Во-первых, необходимо подготовить большое число вариантов тестов с
неповторяющимися вопросами, а подготовка теста – весьма трудоемкий
процесс.
2. Во-вторых, оценка результатов тестирования, особенно при использовании
статистических методов, достаточно сложна. Для решения этих проблем
используются программные средства, которые дают возможность
преподавателю оперативно составлять множество вопросов по теме (курсу)
и оценивать результаты тестирования.
Поэтому неотъемлемым компонентом электронного учебника является пакет
интерактивных компьютерных дидактических программ. Именно благодаря этому
компоненту обеспечивается контроль знаний обучаемых.
Контролирующая, обучающая и комбинированные программы (контролирующая с
элементами обучения, контролирующие игровые, моделирующие с элементами
контроля и т.п.) следует разрабатывать с учетом рекомендаций педагогической
кибернетики.
Дидактические программы должны обладать определенным “интеллектом”.
Качественные компьютерные дидактические программы используют компьютерную
графику в информационных и контрольных кадрах; позволяют оперативно
изменять содержание учебного курса, используя при этом меню и интервью,
обеспечивать возможность изменения трудности задания, позволять обучаемому
работать с индивидуальными темами, используя при этом хорошо
зарекомендовавшую себя гипертекстовую систему.
Контролирующие дидактические программы должны быть открытыми системами,
для того чтобы их можно было легко модернизировать. Важной характеристикой
контролирующих дидактических программ является возможность автоматического
анализа ответа обучаемых. Интеллектуальная контролирующая дидактическая
программа дает возможность анализировать ответы разных типов:
1. выборочный
2. инъекционный
3. перестановочный
4. классификационный
5. полностью конструируемый
6. обучаемый
Контролирующая программа должна понимать различные синонимы правильных
ответов, проводить синтаксический и семантический анализы ответов
обучаемых, различать технические (орфография, ошибки клавиатурного набора )
и существенные ошибки, анализировать местонахождение ошибки, может задавать
дополнительные вопросы с целью уточнения оценки.
Одним из существенных недостатков тестового контроля является то, что он
не способствует развитию устной и письменной речи учащихся. Некоторые
учебные элементы предметов, отнесенных к гуманитарным, тестировать
неудобно.
1.4.1 Формирование вопросов
Вопросы, используемые в системе, сгруппированы по темам. При тестировании
используется четыре формы вопросов:
1. открытая,
2. закрытая,
3. установление соответствия,
4. установление последовательности.
Наиболее распространена закрытая форма, при которой на поставленный
вопрос предлагается несколько альтернативных ответов. Учащемуся задается
вопрос, требующий альтернативного ответа: «да» или «нет», «является» или
«не является», «относится» или «не относится» и т. п. В задании обязательно
фигурирует объект, о свойствах или характеристиках которого должен иметь
представление учащийся.
Задания могут содержать ответы, из которых учащийся должен выбрать один или
несколько. Эталон такого теста представляет собой соответственно один или
несколько правильных ответов.
Оформленные таким образом тесты называют выборочными.
К тестам первого уровня относят и тесты-задачи с выборочными ответами. В
задании формулируется условие задачи и все необходимые исходные данные, в
ответах представлено несколько вариантов результата решения в числовом или
буквенном виде. Учащийся должен решить задачу и показать, какой ответ из
представленных он получил.
Вопрос в открытой форме представляет собой утверждение, которое необходимо
дополнить. Данная форма может иметь в задании разнообразные виды информации
– словесный текст или формулу (уравнение), чертеж (схему) или график, в
которых пропущены составляющие существенную часть слова или буквы, условные
обозначения, линии или изображения элементов схем. Получив задание,
учащийся должен воспроизвести в памяти и заполнить пропущенные места
(«пропуски»), а также выполнить другие указания, содержащиеся в задании.
Тест-подстановку следует применять при проверке усвоения учебных элементов,
когда надо помочь учащимся справиться с затруднениями по воспроизведению
чисто формальных знаний, а также в тех случаях, когда учитель считает
необходимым помочь учащемуся воспроизвести сложные или только что изученные
термины.
В третьей форме предлагается два списка, между элементами которых следует
установить соответствие.
В четвертой форме необходимо установить правильную последовательность
предлагаемого списка слов или фраз.
Тест – это набор вопросов, сформированный по определенным принципам.
Система позволяет скомпоновать тесты на основе множества вопросов,
хранящихся в базе данных. Тесты имеют следующие параметры: название, тип
шкалы оценок (5- или 11-балльная), шкала оценок, вид просмотра правильных
ответов, время прохождения теста, список тем вопросов с указанием для
каждой количества вопросов, используемых в тесте, признак записи
результатов.
1.4.2 Оформление тестов
Тест любого уровня усвоения содержит задание и эталон. Эталон – это
образец правильного и последовательного выполнения задания. Тесты оформляют
в виде карточек, содержащих только один тест или билетов, в которые
включено несколько тестов. В билете, выдаваемом учащемуся, в одной графе
помещают задания (вопросы), в другой – ответы для выбора, в третьей –
относящиеся к каждому ответу числовые или буквенные обозначения (кодовые
числа или буквы).
Учащиеся, рассмотрев задания и ответы, выбирает из них те, которые
представляются ему правильными. Ему не приходится выписывать выбранные
ответы. Достаточно выбрать предполагаемый правильный ответ, используя при
этом контролирующую программу.
Наиболее часто применяют билеты, состоящие из пяти вопросов. Набор из
пяти заданий удобен для оценки в пятибалльной шкале. Программа выставляет
балл, равный количеству правильно выполненных тестов. Это не вполне точно:
нужно определять оценку по соотношению количества правильно выполненных
существенных операций и общего их количества, обеспечивающего надежность
контроля.
Все тесты должны контролировать усвоение учебной информации,
относящейся к одному и тому же объекту контроля. Это обеспечит равные
возможности всем учащимся и позволит учителю легко определить неудачные
тесты, а при массовом контроле – учебные элементы, которые слабо усвоены
всеми или отдельными учащимися. Используя полученные данные, можно
переработать тесты, внести коррективы в процесс изучения плохо усвоенных
элементов, помочь неуспевающим учащимся.
Идентичность вариантов тестов по одному и тому же объекту контроля
облегчает составление тестов. Ставить номер перед каждым ответом теста не
нужно, чтобы учащийся не спутал их с кодовыми числами. Минимальное
количество кодовых чисел для проверки должно быть равно количеству ответов
в тесте. Код можно составлять произвольно из имеющегося набора кодовых
чисел.
Использование компьютерных программ облегчает работу по кодированию и
простановке номеров тестов.
1.4.3 Технология контроля
В системах компьютерного обучения можно реализовать более эффективную
технологию контроля знаний по всему материалу.
Для построения оптимального текста, охватывающего весь материал модуля
(мастер – тест), предлагается следующий метод:
Сначала для учебного материала модуля составляют модель знаний, из
различных моделей знаний, известных в теории искусственного интеллекта,
предлагается использовать семантическую сеть орфографии с обозначенными
вершинами. Вершины сети соответствуют понятиям, правилам, следствиям теорем
и т.п.
Вершина соответствующая понятию А, соединены дугой, направленной к
вершине В, соответствующей понятию В, когда для понимания В необходимо
освоить А. Выходным полюсам сети, вершины из которых не выходит дуг,
соответствуют финальные элементы учебного материала, таких как метод
формулировка теоремы, алгоритм и т.п
A
B
C1 C2
D1 D2 D3
F1 F2 F3
Рис. Семантическая сеть орфаграфии
Ошибки обучаемого при освоении модуля учебного материала связаны либо с
незнанием конкретных элементов знаний (понятий), либо с непонимание связей
между элементами знаний.
Следующим шагом метода является построение таблицы ошибок в виде булевой | |
