Educational Technology & Society 3(3) 2000
ISSN 1436-4522
pp. 564-572

ПСС – система обучения в стиле «Попробуй свои силы»
(обзор программного обеспечения)

Обозреватель: Чепегин В.И.
Казанский государственный технологический университет
420015, Россия, Татарстан, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68, отдел ИТСО
тел.: (8432) 36 20 35
Email: monap@kstu.ru

Данные о продукте:

Наименование продукта

ПСС – система обучения в стиле "Попробуй свои силы"

Категория продукта

Авторское средство

Название производителя

MD Corp, г. Тамбов

Ссылка на производителя

http://www.chat.ru/~pss_system/

Ссылка на продукт

http://www.chat.ru/~pss_system/pss.htm

Краткий обзор:

Простота использования

Простота навигации

Документация

Отношение цена/качество

Имеющиеся возможности

Дидактические основы

Образовательная ценность

Коммерческая ценность

Интерактивность

Лучшие/худшие особенности:

Поддержка сетевого режима работы, стандартная установка InstallShield, простота использования / трудоемкость создания эталонных таблиц оценивания, требовательность к технической базе, отсутствуют внутренние средства для проверки дидактических характеристик теста (меры трудности, валидности, надежности)

Введение

    Сейчас нет необходимости доказывать кому-либо актуальность внедрения новых информационных технологий в учебный процесс. Спрос на компьютерные средства поддержки процесса обучения велик и естественно, что рынок отвечает на это большим количеством предложений. К сожалению, уровень разработок чаще всего не удовлетворяет пользователя либо в технологическом, либо в дидактическом планах. Это приводит к разочарованию пользователей и не редко к полному отказу от использования такого рода систем. Целью статей этого раздела является обзор программного обеспечения достойного внимания конечных пользователей, обсуждаются его достоинства и недостатки.
    Данная статья посвящена обзору авторского средства, названного разработчиком «Попробуй свои силы» (ПСС). Для того чтобы понять достоинства и недостатки рассматриваемой системы, придется обратиться к истории развития автоматизированных обучающих систем (АОС). Основным требованием, предъявляемым к АОС, является обеспечение максимальной адаптивности процесса обучения к индивидуальным характеристикам обучаемого. Для решения указанной проблемы были разработаны следующие модели и методы.
    Исторически первой является линейная модель подкрепляемого научения американского психолога Берреса Фредерика Скиннера – одного из крупных представителей бихевиоризма. В процессе обучения все обучаемые проходят одну и ту же, заранее определенную автором, последовательность кадров учебной информации. Причем эта последовательность не зависит от действий обучаемого во время обучения. Таким образом, в линейных программах (под программой понимается метод организации учебной информации) адаптация к обучаемому достигается лишь за счет различного времени, требуемого для усвоения материала (рис. 1).

Рисунок 1. Модель Б.Ф. Скиннера

    В линейных программах учебные задания рассчитаны на самого "слабого" обучаемого и настолько минимальны, что процесс обучения протекает почти безошибочно. Ошибочные ответы (решения) считаются недопустимыми.
    Существуют разновидности линейных программ. Например, С. Пресси предложил осуществлять продвижение вперед по линейной программе только в случае, если обучаемый выбрал правильный ответ из нескольких возможных (рис. 2).

Рисунок 2. Модель С. Пресси

    Характер адаптации в этом случае остается прежним. Линейные программы относят к классу минимально адаптивных.
    Альтернативой линейным программам явились разветвленные программы Н. Краудера. В разветвленных программах разные ответы обучаемого определяют для него разные ветви обучающей программы. При отсутствии ошибок обучаемому предъявляется новая учебная информация, в противном случае возможен возврат к пройденному материалу, либо выдача различных разъяснений, справок, дополнительной информации, либо и то и другое (рис. 3).

Рисунок 3. Модель Н. Краудера

    Одной из форм построения разветвленных программ является изложение одной и той же учебной информации на трех-четырех уровнях сложности. Перевод обучаемого с одного уровня сложности изложения информации на другой осуществляется по некоторому критерию, в качестве которого, например, используется значение коэффициента усвоения - доли правильно выполненных операций в деятельности обучаемого. Таким образом, порядок обучения может быть различным в зависимости от индивидуальных характеристик обучаемого, т.е. в разветвленных программах адаптация осуществляется не только по времени усвоения, но и по объему учебной информации и порядку ее изложения. Иногда различают смешанные программы, содержащие как линейные, так и разветвленные участки. Большинство существующих автоматизированных учебных курсов (АУК) построены по принципу смешанных программ. Разветвленные (или смешанные программы) относят к классу частично адаптивных.
    Недостатки традиционных АОС (значительная трудоемкость разработки АУК и их относительно невысокая адаптивность) послужили основным стимулом для разработки интеллектуальных автоматизированных обучающих систем (экспертных обучающих систем). Создание адаптивных систем обучения связано с подходом к процессу обучения, как к процессу управления, в котором обучаемый является объектом управления, а АОС - источником управления. Адаптивный процесс управления обучением рассматривается как процесс принятия решений, в котором выбор пути продолжения обучения существенно зависит от предыстории обучения. Причем выбор одного из путей продолжения обучения не определяется до конца обучающей программы, задается лишь направление движения на очередной шаг. На следующем шаге процесс принятия решения повторяется с учетом новой информации [Галеев И.Х., 1990].
    Современной тенденцией является объединении с общих позиций компьютерной технологии обучения традиционных информационных, контролирующих, игровых и обучающих систем с диалоговыми системами для автоматизированного решения задач, средствами ИИ, экспертными системами и технологии гипермедиа [Довгялло А.М. и др., 1988; Brusilovsky P., 1996; Brusilovsky P. et al., 1997].

Описание системы

    Система ПСС относится к классу авторских средств (АС), т.е. в ее состав входят инструменты для создания сходных по своим дидактическим и техническим характеристикам автоматизированных учебных курсов (АУК). Система реализована на платформе Intel/Win32, что позволяет ей легко использовать такие мощные современные технологии как графический интерфейс и OLE (для пользователя означает внедрение мультимедиа объектов в свои курсы). Система состоит из трех взаимосвязанных частей: «Браузер ПСС», «Мастер ПСС» и подсистемы управления БД.
    «Браузер ПСС» отвечает за выдачу учебных воздействий, т.е. с его помощью обучаемый осуществляет передвижение по предлагаемому курсу (рис. 4).

Рисунок 4. «Браузер ПСС»

    Имеется возможность выбрать любую из шести тем (если они разработаны) предлагаемого курса. Перемещение по кадрам теории осуществляется с помощью кнопок «Вперед», «Назад» или с помощью панели «Быстрый переход» которая содержит дерево всех имеющихся кадров теории. Таким образом обучаемый имеет возможность в любой момент перейти к любой теме и к любому кадру. Также в любой момент имеется возможность перейти на решение задач (рис. 5, 6).

Рисунок 5. Решение задач в режиме практики

Рисунок 6. Решение задач в режиме контроля

    В зависимости от режима для которого создан курс: «контроля» или «практики» форма ответа либо закрытая (множественный выбор), либо открытая (свободно-конструируемый числовой ответ) соответственно. В режиме практики имеется возможность задать к каждой задачи до 5 вопросов. Ответом на вопрос такого рода служит число. Значение введенного ответа может откланяться от шаблонного на величину до 5%. Ответом на вопрос в режиме контроля является указание номера правильного ответа. После того как обучаемый дал ответы на все вопросы темы ему выставляется промежуточная оценка. После ответа на все вопросы курса обучаемый получает итоговую оценку. Подсистема выставления оценки построена на основе алгоритма распознания образов «Глаз».
    Как видим, результаты решения задач не влияют на выдачу учебных воздействий. Фактически, уровень адаптации остается такой же как и при использовании модели Скиннера (т.е. только по времени освоения учебных кадров). Однако возможность свободного перемещения обучаемого по материалу приводит к потере контроля над процессом обучения. Такая свобода передвижения по курсу характерна для гипертекста. В этой связи следует напомнить, что в гиперсредах самая серьезная проблема связана именно с адаптивной поддержкой навигации пользователя. Хотя в этой области наработано множество решений, эта проблема еще очень далека от полного решения [Токарева В.С., 1994; Brusilovsky P., 1996; Brusilovsky P., 1998; Brusilovsky P. et al, 1999].
    Из «Браузера ПСС» имеется доступ к средству для работы с базой данных (БД). Вход в эту подсистему осуществляется только по паролю. Здесь преподаватель может просмотреть результаты работы каждого обучаемого и группы в целом как в текстовом, так и графическом форматах (рис. 7).

Рисунок 7. Отчет по группе в графическом виде

    Также можно выводить отчет о результатах обучения, просматривать верные ответы, управлять настройками «Браузера», работать со списками групп и управлять учебными курсами и т.д.
    «Мастера ПСС» предназначен для создания и редактирования АУК, содержащего различные элементы: теорию, задачи, подсказки (рис. 8).

Рисунок 8. Мастер ПСС

    Создание исходного файла курса осуществляется в широко распространенном текстовом редакторе MS Word. По заверению разработчика при создании курса можно использовать практически все самые популярные средства редактора, такие как шрифты, выделение цветом, внедрение различных объектов и т.д. Различные элементы курса маркируются специальными последовательностями символов, выделяемых цветом. Возможна автоматическая генерация каждой такой последовательности. Для этого в окне «Инструменты», расположенном справа от редактора необходимо выбрать тип маркера, выставить соответствующие ему параметры (номера темы, задачи, листа, части и оценку) и нажать на клавишу «Вставить». В окне редактора в позиции курсора появится необходимая кодовая строка.
    Создав таким образом текст курса следующим шагом является ввод правильных вариантов ответов. Это делается с помощью специального инструмента, вызываемого из «Мастера ПСС», расположенного над редактором. Форы для ввода ответов на закрытый и открытый типы вопросов различны (рис. 9, 10).

Рисунок 9. Фора ввода ответов на закрытый тип вопросов

Рисунок 10. Форма ввода ответов на открытый тип вопросов

    Завершив ввод шаблонных ответов педагог переходит к заполнению эталонных таблиц оценивания. Эталонные таблицы используются подсистемой выставления оценки. Данная подсистема учитывает такие характеристики как число неправильных ответов практики (теста), число обращений за подсказками по каждой задаче, время решения задач практики, число просметренных листов теории, время ознакомления обучаемого с теорией. Соответственно необходимо заполнить эталонные таблицы для каждого параметра для каждого класса обучаемых (двоечник, троечник, ударник, отличник) (рис. 11), что является достаточно трудоемкой задачей. Имеется автоматическая генерация значений таблиц, но это не избавляет от их ручного редактирования.

Рисунок 11. Таблицы эталонов оценивания

    При этом дидактическая значимость многих параметров модели пользователя вызывает сомнение, а следовательно и оценка, выставляемая на основе этой модели неубедительна.

Выводы

    В настоящее время существует достаточно большое количество авторских средств для создания АУК. Они пользуются заслуженной популярностью в силу простоты использования и универсальности. Но большинство из них было выполнено много лет назад и не соответствуют современному уровню компьютерных технологий.
    Рассмотренная система, реализованная на платформе Intel/Win32, выгодно отличается от ранее созданных тем, что использует такие мощные современные технологии как графический интерфейс, внедрение мультимедиа объектов в свои курсы, технологии доступа к базам данных. Еще одним достоинством является возможность ее использования в локальных сетях Microsoft и Novell. Кроме того, была сделана попытка более адекватно оценить знания обучаемого для чего в системе были использованы некоторые алгоритмы из области искусственного интеллекта (ИИ).
    Слабость реализованных дидактических моделей компенсируется удобством и простотой работы, дешевизной системы. Данную систему можно рекомендовать начинающим пользователям: удобный интерфейс, возможность создания «красивых» курсов для любой предметной области обучения. Также стоит отметить, что исходные файлы проекта хранятся в формате MS Word. Для педагога это означает возможность использования уже существующих в электронном виде документов в качестве основы будущих курсов.

Литература

[Галеев И.Х., 1990] Галеев И.Х. Модели и методы построения автоматизированных обучающих систем (обзор) // Информатика. Научно-технический сборник. Серия Кадровое обеспечение. Выпуск 1. - М.: ВМНУЦ ВТИ, 1990. - С.64-72.
[Довгялло А.М. и др., 1988] Довгялло А.М., Ющенко Е.Л. Обучающие системы нового поколения // УСиМ. - 1988. - №1 - С. 83-86
[Brusilovsky P., 1996] Brusilovsky, P.: Methods and techniques of adaptive hypermedia // User Modeling and User-Adapted Interaction, 1996, v 6, n 2-3, pp 87-129
[Brusilovsky P. et al., 1997] Brusilovsky, P., Ritter, S., and Schwarz, E.: Distributed intelligent tutoring on the Web. In: du Boulay, B. and Mizoguchi, R. (eds.) Artificial Intelligence in Education: Knowledge and Media in Learning Systems. IOS, Amsterdam (1997) 482-489
[Токарева В.С., 1994] Токарева В.С. Гипертекстовые технологии в обучении. – М., 1994. – 40 с. – (Новые информационные технологии в образовании: Обзор. информ. / НИИВО, Вып. 3).
[Brusilovsky P., 1998] Brusilovsky, P.: Adaptive educational systems on the World Wide Web. In: Ayala, G. (ed.) Proc. of Workshop "Current Trends and Applications of Artificial Intelligence in Education" at the 4th World Congress on Expert Systems, Mexico City, Mexico, ITESM (1998) 9-16
[Brusilovsky P. et al, 1999] Brusilovsky, P., Cooper D.: ADAPTS: Adaptive hypermedia for a Web-based performance support system // Proceedings of the 2nd Workshop on Adaptive Systems and User Modeling on the WWW
    URL: http://wwwis.win.tue.nl/asum99/