DRAKON.SU

Созоров Н.Г., Трошин М.В. Дракон-редактор как основное звено в формализации целевых дидактических ресурсов для проектирования интерактивного учебного курса. // Материалы региональной научно-методической конференции ИДНО Томского политехнического университета «Электронные дидактические материалы в инженерном образовании». 11-12 октября 2009г.

http://www.lib.tpu.ru/fulltext/m/2009/m ... oshin.html

На ту же тему.
_______________________________________________________________________

Остроухов П.А., Трошин М.В. Дракон редактор как основное звено в формализации целевых дидактических ресурсов для проектирования интерактивного учебного курса // РЕСУРСОЭФФЕКТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ – ЭНЕРГИЮ И ЭНТУЗИАЗМ МОЛОДЫХ. Сборник докладов I Университетской конференции студентов Элитного технического образования. 19–20 апреля 2010 г. Томск. Томский политехнический университет. С. 172-175.

Научный руководитель: зам. начальника ОИО ТПУ, Созоров Н.Г., Томский политехнический университет;

В данной статье представлено описание инструмента для формализации опыта автора в проектировании интерактивного учебного курса(ИУК), позволяющего оперативно вносить изменения в основной элемент ИУКа по результатом использования непосредственно в учебном процессе.

В образовательной сфере широко используют разнообразное программное обеспечение, электронные учебники, тренажеры, практикумы и другие электронные ресурсы. Но, фактически, современные обучающие системы не позволяют оперативно получать актуальную информацию, развивать мышление, не дают человеку возможность по-новому решать творческие задачи и изменять сложившийся стиль мыслительной деятельности.

В Томском политехническом университете для обеспечения решения вышеизложенной проблемы ведется разработка инновационной образовательной системы. Далее рассмотрим один из инструментов для наполнения базы данных программно-технического комплекса ресурсами.
Редактор дидактических ресурсов разработан с использованием клиент-серверных Web-технологий (а именно FLASH технологии).

Данный программный продукт предназначен для преподавателей, с целью структурирования необходимых в обучающем процессе дидактических ресурсов, то есть проектирования автономных блоков.

Автономный блок – это комплекс ресурсов необходимых и достаточных для решения студентом самостоятельно задач определенного класса по конкретному курсу обучения и формирующий у него соответствующее умение. Основой автономного блока является алгоритм решения конкретной задачи (определенного класса задач предметной области), которую можно разделить на «неделимые» шаги текущего логического уровня. Эти шаги называются шагами автономного блока. Каждый шаг алгоритма опирается на три источника ресурсов: практические, теоретические и справочные.

Опорный практический ресурс может быть представлен автономным блоком или несколькими автономными блоками, сформированных умений.

Теоретический ресурс – это слот теоретического модуля. Теоретического модуль включает в себя набор функциональных слотов, содержащих дидактические единицы знания, которые, структурированы определенным образом в соответствие с авторским представлением.

Справочные ресурсы – это наборы справочных таблиц и т.д. Цель – создание виртуального пространства предметной области, в котором существует путеводитель – познавательная карта курса, и в котором можно вести диалог ―преподаватель - компьютер – студент‖ в процессе обучения на языке близком к профессионально-предметному.

Это достигается с помощью двух направлений: технологии итеративного проектирования интерактивных обучающих систем и технологии когнитивного моделирования взаимодействия человека и компьютера[1], то есть выполнение работ ведется параллельно с непрерывным анализом полученных результатов и корректировкой предыдущих этапов разработки, учитывая психологические особенности как студентов так и преподавателей.

Этот процесс обеспечивает совместная работа преподавателей и студентов в специализированной аудитории с обратной связью[2].

При работе пользователей с системой важна регистрация таких показателей как время освоения, скорость освоения основных заданий, задач, тестов на различные таксоны [3], субъективная удовлетворенность студентов и преподавателей, устойчивость приобретенных умений.

В качестве инструмента для проектирования автономных блоков, используется алгоритмический язык ДРАКОН, который позволяет преподавателю-разработчику формализовать свой опыт, без помощи инженеров по знаниям, позволяет выражать свои мысли на своем родном профессиональном языке, но в строгом формализованном виде.

Формализация данных осуществляется при помощи построения дракон схем. Редактор ресурсов обеспечивает возможность выполнения перечисленных ниже функций:

Создание дракон - схем:
 Использование графических икон языка Дракон.
 Добавление элемента к схеме из списка основных икон языка Дракон.
 Автоматическое создание связей между иконами схемы.
 Создание циклических связей между иконами схемы.
 Корректировка содержимого текста внутри иконы схемы.
 Проверка корректности созданной схемы (согласно правилам построения) при окончании работы.

Редактирование блок-схем:
 Удаление иконы из схемы корректным изменением связей и структуры для оставшейся части (при удалении элемента, имеющего связи низшего уровня (потомков), происходит их удаление).
 Создание макросов (сложных элементов, состоящих из набора, связанных между собой основных икон) и их сохранение для дальнейшего использования.
 Дублирование отдельных икон схемы, для простоты ее редактирования.
 Отмена произведенных изменений.
 Загрузка и сохранение созданной схемы в XML формате.

 Печать схемы.

Редактор обладает интуитивно понятным интерфейсом, что дает возможность пользователям, имеющим различный уровень владения компьютерными технологиями, овладеть навыком работы с данным программным продуктом Чтобы нарисовать дракон схему, пользователь, используя меню, рисует или, как говорят, конструирует дракон-схему.

Особенности данного продукта:

 Возможность создания заготовок - макросов. Макросы – это ранее созданные дракон схемы более простых алгоритмов. Пользователь имеет возможность включать (загружать) вставки таких алгоритмов во вновь создаваемые более крупные схемы, для упрощения чтения алгоритма, и компактного отображения на экране.

 Возможность сохранения дракон схемы (при этом сохраняются все вставки и циклы) в XML формате.

 Отслеживание структуры создаваемой дракон схемы и вывод предупреждения о неправильном построении связей.

 Использование алгоритмического языка ДРАКОН, разработанного совместными усилиями Российского космического агентства и Российской академии наук. Создателем языка является Паронджанов В.Д.. Впервые ДРАКОН был использован при создании космического корабля «Буран»[4].

На данном этапе ведется тестирование прототипа редактора при участии преподавателей-разработчиков интерактивных учебных курсов и сотрудников ОИО ТПУ. В ходе тестирования определяются новые необходимые функции, облегчающие работу с программой, а также дополнения к интерфейсу. Все требуемые изменения вносятся в ближайшее время, и продукт снова поступает на стадию тестирования. В дальнейшем планируется внедрение редактора в более крупный программно-технический комплекс – систему «Аксон».

Список использованной литературы:

1. Каптелинин В. Психологические проблемы разработки пользовательских интерфейсов// психологический журнал. 1992. №5.

2. Созоров, Н.Г. Диалог в автоматизированной лекционной аудитории. /Карякин Ю.В., Созоров Н.Г.// Образовательная выставка. Ресурсы развития системы образования: материалы V Всерос. науч.-практ.конф. – Новосибирск:2003.

3. Толлингерова Д. Психология проектирования умственного развития детей /Д. Толлингерова, Г.Голоумова, Г.Канторкова. –М.;Прага, 1994. – 48с.

4. Паронджанов В. Как улучшить работу ума: Алгоритмы без программистов – это очень просто! /В.Паронджанов. –М;Дело, 2001. -360с.
________________________________________________________

http://files.eto.tom.ru/Study/I%20Confe ... %D0%9E.pdf

http://ctep.tpu.ru/Report/Necterenlo.html

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИНЦИПА ЦЕЛОСТНОСТИ И ДОСТУПНОСТИ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ ДИСЦИПЛИН
В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СРЕДЕ АКСОН

Т.Г. Нестеренко, Н.Г. Созоров, А.В. Кропачев

Томский политехнический университет
E-mail: ntg@tpu.ru

Показана структура интерактивного учебного курса (ИУК), реализованного в среде АКСОН. Определены составные части ИУК, их состав, назначение и взаимосвязи. Сделан вывод об актуальности данного подхода к изучению специальных дисциплин, который ориентирован на индивидуальные интересы студента.

Необходимость применения новых информационных технологий при изучении студентами специальных дисциплин в высшем учебном заведении, прежде всего, связана с тем, что изменились условия труда и требования промышленности к техническим специалистам.

В условиях рыночной экономики конкурентоспособными оказываются только те технические специалисты, которые хорошо ориентируются в научно-технических достижениях различных отраслей промышленности и умеют самостоятельно решать практические технические задачи.

Однако в настоящее время в высшем образовании имеется устойчивая тенденция к сокращению аудиторных занятий. Причём особенно существенно сокращаются часы аудиторных занятий именно дисциплин профессиональной подготовки по специальности.


Всё это вызывает необходимость изменения форм и методов изучения специальных дисциплин в техническом вузе. В докладе рассматриваются особенности изучения дисциплины, которая относится к профессиональной подготовке студентов технической специальности.

Данная учебная дисциплина включает в себя лекционные, лабораторные занятия, а также выполнение курсового проекта, в то же время практические занятия по данной дисциплине не предусмотрены.

Наибольшие трудности при изучении данного курса возникают у студентов при выполнении ими курсового проекта, в котором реализуется их самостоятельная деятельность в решении технических вопросов.

Одним из путей снятия указанных противоречий является разработка интерактивного учебного курса (ИУК) по дисциплине и реализация его в среде АКСОН.

Аудиторные занятия по дисциплине проводятся в учебной аудитории с обратной связью, где в распоряжении преподавателя имеются: три экрана, три проектора, три персональных компьютера и интерактивный планшет.

Обратная связь со студентами реализуется при помощи терминалов студентов на базе современных персональных компьютеров Mac mini, расположенных в аудитории на рабочем столе каждого студента.


Основными структурными единицами интерактивного учебного курса являются следующие компоненты:

-- познавательная карта;
-- алгоритм проектирования системы;
-- автономные блоки;
-- базовые теоретические модули;
-- справочник.

Познавательная карта курса показывает в формализованном виде совокупность объектов изучения данного курса и знаний, умений, навыков, которые должен освоить студент.

Особенно важно, что познавательная карта отражает логическую связь между всеми разделами изучаемой дисциплины и формирует навыки перехода от содержательного описания системы к решению практических задач.

В процессе всего обучения познавательная карта отображается на одном из экранов в аудитории, и студенты видят, на каком этапе освоения материала дисциплины они в данный момент находятся.

Каждый теоретический модуль имеет цели, степень достижения которых проверяется тестами модуля. Логическую взаимосвязь различных разделов теоретического материала иллюстрирует дерево теоретических модулей к которому студент может обратиться на любом этапе изучения.

Текстовая часть теоретических модулей значительно сокращена по сравнению с печатными изданиями, так как большой объём информации несут на себе иллюстрации, динамические модели и звук. Справочные материалы из других дисциплин, которые необходимы для выполнения проекта, также входят в состав теоретических модулей.

Алгоритм проектирования, составленный на языке ДРАКОН [1], показывает те практические действия, которые необходимо выполнить для решения конкретной задачи.

На каждом занятии на экране в учебной аудитории на алгоритме отображается шаг проектирования, к которому относится материал автономного блока, и студенты видят, какую стадию проектирования они осваивают.

Общий алгоритм проектирования содержит элементы «вставка», которые могут быть открыты в виде более подробного автономного алгоритма для решения локальных задач.

Накапливать знания и опыт, необходимые для выполнения проекта, студент может по индивидуальной траектории: от теории – к решению практических задач, из которых складывается проект в целом; от практических задач – к теории; от простых задач – к более сложным, одновременно изучая необходимый теоретический материал.

Каждый студент самостоятельно выбирает степень подробности изучения материала, которая зависит от уровня его подготовки.

Сочетание целостной картины курса с возможностью индивидуальной траектории обучения позволяет сделать учебный процесс более комфортным, существенно сокращается время для изучения материала, развивается умение достигать конкретных результатов через постановку и решение задач.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Паронджанов В.Д. Как улучшить работу ума: алгоритмы без программистов – это очень просто! – М.:Дело, 2001. -360с.

Подход к разработке интерактивного учебного курса по физике с использованием АСУ ПДС /Лисичко Е.В., Созоров Н.Г.// Материалы всероссийской научно-методической конференции «Повышение качества непрерывного профессионального образования.» 20-23 апреля 2006 г., Красноярск. – 2006. – 246 с.

Созоров Н.Г., Кропачев А.В., Нестеренко Т.Г. Интерактивный учебный курс как современное средство подготовки специалистов по техническим специальностям//Новые информационные технологии в университетском образовании: материалы XII междунар. конф. – Новосибирск: 2007.

Авторы

Нестеренко Тамара Георгиевна, доцент кафедры ТПС ЭФФ Томского политехнического университета

Созоров Николай Георгиевич, зам. нач. Отдела информатизации образования Зап.Сиб. РЦ СИТ И«КЦ» ТПУ

Кропачев Александр Вячеславович, ведущий эксперт, Отдел информатизации образования, Томский политехнический университет

http://ctep.tpu.ru/Report/Necterenlo.html