close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000101612

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Цуканов Михаил Владимирович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ КУРСУ
« К О М П Ь Ю Т Е Р Н Ы Е К О М М У Н И К А Ц И И И СЕТИ» НА ОСНОВЕ
П Р И М Е Н Е Н И Я М У Л Ь Т И А Г Е Н Т Н Ы Х ТЕХНОЛОГИЙ
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания
(информатика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
JMffi»»^
Курск - 2005
Работа
вьшолнена
на
кафедре
программного
администрирования информационных систем Курского
университета
обеспечения
и
государственного
Н а у ч н ы й руководитель:
доктор педагогических наук
Гриншкун Вадим Валерьевич
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук
Огородников Евгений Васильевич
кандидат педагогических наук
Макарова Светлана Валерьевна
Ведущая организация:
Ленинградский государственный
университет имени А . С . Пушкина
Защита
диссертации
состоится
<вО»
ноября
2005
года
в
«15»
часов
на заседании диссертационного
совета
К
850.007.02
по
присуждению
ученой
степени
кандидата
педагогических
наук
при Московском городском педагогическом университете по адресу:
129226, г. Москва, 2-й Сельскохозяйственный проезд, дом 4.
С
диссертацией
можно
ознакомиться
библиотеке
МГЛУ
по
адресу:
129226,
Сельскохозяйственный проезд, дом 4
в
г.
Фундаментальной
Москва,
2-й
Автореферат разослан « 2 ? » октября 2005 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
кандидат педагогических наук
И.В. Левченко
mill
3
^
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Современный период развития цивилизо­
ванного общества характеризуется процессом информатизации, одним из при­
оритетных направлений которого является информатизация образования. Су­
щественным компонентом процессов информатизации является разработка и
использование педагогических программных средств, базирующихся на раз­
личных информационных технологиях. В последнее время одним из актуаль­
ных становится направление, баз1ф5пющееся на использовании в педагогиче­
ских программных средствах мультиагентных технологий.
Агентные системы, являюпдаеся основой мультиагентных технологий, это компьютерные программы, позволяющие обучаемому получить необходи­
мую информацию путем анализа запросов и навьпсов пользователя (система
агентов задает пользователю вопросы для уточнения запроса). Кроме того,
агентные системы собирают информацию в базе знаний, предоставляя пользо­
вателю необходимые данные, соответствующие запросам.
Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных техноло­
гий состоит из множества автономных интеллектуальных агентов, каждый из
которых вьшолняет свои функции и ведет необходимую связь с другими аген­
тами системы. Агент представляет собой подпрограмму, выполняющую опре­
деленные действия. Агенты используют независимую от приложений комму­
никацию и протоколы взаимодействия. Работа агента является невидимой для
пользователя.
Применение мультиагентных технологий в процессе обучения различным
учебным дисциплинам в вузах требует от преподавателя знаний как в области
подготовки сценария учебного курса с учетом возможностей инструменталь­
ных средств разработки программ, так и знаний в области методики преподава­
ния конкретной дисциплины. Этот аспект должен учитываться и при подготов­
ке преподавателя информатики, который призван не только, обучать информа­
тике, но и быть проводником использования распределенных информационных
ресурсов в обучении другим дисциплинам.
Необходимость использования возможностей мультиагентных техноло­
гий в изучении компьютерньк коммуникаций и сетей вызвана также тем, что
требования, предъявляемые обществом к уровню подготовки в области компь­
ютерных коммуника1щй и сетей, неуклонно растут. Это объясняется широкими
возможностями применения компьютерных коммуникаций и сетей в практиче­
ской деятельности.
Вопросам совершенствования методической системы обучения информа­
тике на всех уровнях системы образования, включая подготовку педагогов, по­
святили свои работы: С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, С.Г. Григорьев, А.П. Ер­
шов, С.А. Жданов, А.А. Кузнецов, B.C. Лсднев, Н.В. Макарова, Е.В. Огородни­
ков, В.А. Пугач, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий и другие ученые.
При подготовке будущих педагогов в области информатики одно из глав­
ных мест занимает дисциплина «Компьютерные коммуникации и сетго>. Со­
гласно государственному образовательному стандарту высшего профессиоРОС НАЦИОНАЛ' А.
БИБЛИОТЕКА
СЛетерб
О» VKQ
?П^0
«I Miiijir
,i
нального образования изучение этой дисциплины приходится на старшие курсы
и позволяет сформировать у обучаемого целостное представление об основах,
области применения телекоммуникационных технологий, принципах проекти­
рования и модернизации локальных вычислительных сетей, получение пред­
ставления о технологии и особенностях построения глобальных сетей. Несмот­
ря на свою кажущуюся абстрактность, дисциплина «Компьютерные коммуттакации и сети» нашла обширнейшее практическое применение. С ее помощью
решаются многие вопросы в проектировании, развертывании и администриро­
вании компьютерных сетей, телефонной, сотовой связи и др.
Методическим аспектам использования телекоммуникационных тех1юлогий в образовании посвятили свои работы: А.А. Баков, Д.В. Богданова, О.В.
Бурносова, В.В. Гриншкун, С.Д. Каракозов, Н.Ю. Пахомова, А.В. Шелухина,
Н.А. Юнерман, Е.В. Якушина и другие.
Традиционно сложилось так, что исследователи, занимающиеся пробле­
мами профессионально-ориентированной постановки курса «Компьютерные
коммуникации и сетт> для подготовки специалистов в области информатики,
уделяют внимание лишь началып^тми разделам: основы построения локалып.1Х
и глобальных сетей, базовые технологии локальных сетей, ос1говы построения
корпоратив1гых сетей. Мало работ, оценивающих значетше сетевых операцион­
ных систем и администрирования локальных сетей. До сих пор неисследованньпии остаются вопросы, связанные с применением мультиагентных техноло­
гий в изучении компьютерных коммуникаций и сетей.
В то же время, применение мультиагентных технологий при изучении
дисциплины «Компьютерные коммуникаций и сети» задает эффективную свое­
образную логику изучения предмета, обучение становится более профессио­
нально ориентированным за счет того, что формируется индивидуальная траек­
тория обучения для каждого обучаемого и, в то же время, мулыиагентные тех­
нологии, являясь сетевыми технологиями, служат не только средством, но и
объектом обучения.
Широкое внедрение локальных вычислительных сетей и развитие систем
телекоммуникаций требует от преподавателя информатики глубоких знаний в
области администрирования локальных сетей, чему, как раз, может способство­
вать использование мультиагентных технологий.
Важность такой подготовки вне контекста использования мультиагент­
ных технологий подчеркивалась в исследованиях посвященных компьютерным
коммутткациям и сетям. В работе Д.Н. Пака в качестве основ1гых разделов рас­
сматриваются глобальные компьютерные сети, Интернет, язык гипертекстовой
разметки H T M L . В работе Д.И. Пахомова основными разделами являются ка­
налы передачи данных, устройства преобразования сигналов, управление кана­
лами передачи данньпс, цифровые системы передачи информации, локальные и
глобальные вьшислительные сети, проеюировапие информационных сетей. В
работе В.Г. Юрасова рассмотрены топология сетей, активное и пассивное сете­
вое оборудование, среда передачи информации, методы маршрутизации и ком­
мутации информационньпс потоков в вьтислительных сетях.
5
Главный путь преодоления проблем, возникающих при обучении компь­
ютерным коммуникациям и сетям, - содержательное раскрытие основных по­
нятий из области компьютерных коммуникаций и сетей в процессе практиче­
ской деятельности. Использование компьютерных обз^чающих систем на основе
мультиагентных технологий дает возможность организовать эту деятельность.
Развитие компьютерных обз^ающих систем на основе мультиагентных
технологий существенно расширяет возможность подачи учебного материала, в
том числе за счет включения апимации, звука и видео. Помимо мультимедий­
ных форм представления" информации, программы, разработанные на основе
мультиагентных технологий, обладают еще одним ценным, с методической
точки зрения, свойством - возможностью использования распределенных ин­
формационных ресурсов, что позволяет на более высоком уровне реализовать
обучающий эффект от применения этих средств обучения.
Несмотря на то, что ряд российских и зарубежных исследователей, в чис­
ле которых М. Верттеймер, B.PL Городецкий, Дж. Диксон, В.А. Лефевр, В.В.
Налимов, Ч. Пирс, Т. Саати, В.Б. Тарасов, O.K. Тихомиров, А.Я. Савельев, В.К.
Финин, И. Шоэму уделяют внимание в своих работах применению мультиа­
гентных технологий в обучении, в целом, и информатике, в частности, во всем
множестве созданных компьютерных обучающих систем и методов их исполь­
зования в учебном процессе, отсутствуют методические разработки и обучаю­
щие системы, нацеленные на повьппение эффективности обучения курсу «Комгп.ютерные коммуникации и сети».
Налицо противоречие между существующими методами и средствами,
применяемыми в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети», на­
личием существенного педагогического потенциала мультиагентных техноло­
гий, обоснованного опытом применения подобных технологий в обучении дру­
гим дисциплинам и отсутствием методических разработок lio использованию
мультиагентных технологий в обучении компьютерным коммуникациям и се­
тям.
Все сказанное свидетельствует о том, что исследование проблемы совер­
шенствования системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети»
на основе применения мультиагентных технологий, а также определение и раз­
работка методических основ, обеспечивающих эффективное обучение студен­
тов компьютерным коммуникациям и сетям с использованием мультиагентных
технологий и распределенных информационных ресурсов, является актуаль­
ным.
Проблема исследования опреде;шется потребностью общества в подго­
товке преподавателей информатики к использованию компьютерных коммуни­
каций и сетей в учебном процессе и несформированностью содержания и мето­
дов обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с использованием
возможностей и преимз^цеств мультиагентных технологий.
Все сказанное выше определило объект, предмет и цель настоящего дис­
сертационного исследования.
Цель исследования состоит в совершенствовании системы обз^чения
курсу «Компьютерные коммзтгакатгаи и сетго> на основе применения мультиа-
6
.
гентиых технологий, позволяющем повысить эффективность обучения данной
дисциплине, за'счет того, что использование мультиагентных технологий при­
водит к увеличению объема сведений, сообщаемых об5^аемому за единицу
времени, индивидуализации обучения, созданию эффективной среды обучения,
которая позволяет обучаемому самому определять темп изучения материала и
сосредоточиться на содержательной стороне решаемых задач.
Объект исследования - методическая система обучения курсу «Компь­
ютерные коммуникации и сети» в вузе.
Предмет исследования - методы применения мультиагент1П.1х тех1Юло1*ий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».
Ход исследования нагфавлялся гипотезой о том, что эффективность обу­
чения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» (объем усвоенного мате­
риала, коэффициент усвоения) повысится, если преподавание будет осуществ­
ляться с использованием компьютерных обучающих систем на основе мультиа­
гентных техноло7Т1й, обеспечиваю1Щ1х индивидуализацию процесса обучения
за счет формирования уникальных образовательных траекторий для каждого
обучающегося и использования распределенных информационных ресурсов,
представляющих собой образовательные ресурсы, размещенные на различных
компьютерах вычислительной сети и объединенные единой системой управле­
ния обучением, построенной на основе мультиагентных технологий.
В соответствии с поставлетшой целью и выдвинутой гипотезой были оп­
ределены задачи исследования:
1. Проанализировать содержание отечественных и зарубежных литера­
турных источников и образовательных РЬггернет-ресурсов, посвященных спе­
цифике методических систем обучения курсам, связанным с информатикой,
информационными "и телекоммуникационными технологиями, особенностям
применения мультиагентных технологий в образовании;
2. Построить информационную модель и отобрать содержание курса
«Компьютерные коммуникации и сети» с учетом иС1Юльзования мультиагент­
ных технологий;
3. Разработать принципы создания компьютерной обучающей системы на
основе мультиагентных технологий, являющейся средством обучения компьютергалм коммуникациям и сетям, программно реализовать компоненты этой
системы, осуществить отбор учебного материала, включаемого в базу знаний
компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий,
разработать методы применения мультиагентньпс технологий в обучении курсу
«Компьютерные коммуникации и сети»;
4. Провести экспериментальную проверку доступности и эффективности
предложенного курса «Компьютерные коммуникации и сети», изучаемого с ис­
пользованием мультиагентных технологий.
Методы исследования. В процессе работы для решения поставленных
задач и проверки выдвинутой гипотезы применялись следующие методы ис­
следования: анализ теоретических и практических исследований, программ и
ПОСО6Р1Й, специальной литературы и сетевых электронных ресурсов, изучение и
анализ опыта работы преподавателей, наблюдение и эксперимент со студента­
ми Курскогогосударственногоуниверситета.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Обоснована целесообразность и эффективность использования муль­
тиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и се­
ти», выявлен класс компьютерных обучающих систем, основанных па мультиа­
гентных технологиях, использование которых приводит к повьппению эффек­
тивности обучения компьютерным коммуникациям и сетям;
2. Усовершенствованно и расширено содержание курса «Компьютерные
коммуникации и сети» с учетом преимуществ применения распределенных ин­
формационных ресурсов и использования мультиагентных технологий в обуче­
нии;
3. Сформулированы принципы построения компьютерных обучающих
систем на основе мультиагентных технологий и распределенных информаци­
онных ресурсов, ориентированных на обучение студентов курсу «Компьютер­
ные коммуникации и сети»;
4. Разработана методика обучения курсу «Компьютерные коммуникации
и сети» с использованием распределенных информационных ресурсов и ком­
пьютерной обучающей системы, функционирующей на основе мультиагентных
технологий.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что обоснована
необходимость применения мультиагентных технологий в обучении компью­
терным коммуникациям и сетям при подготовке педагогов; выявлены принци­
пы построения компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных
технологий, ориентированных на обучение курсу «Компьютерные коммуника­
ции и сети»; предложено расширение методической системы обучения курсу
«Компьютерные коммуникации и сети» с учетом преимуществ применения
мультиагентных технологий.
Практическая значимость проведенного исследования состоит в том,
что:
• сформировано содержание обучения дисциплине «Компьютерные ком­
муникации и сети» для будущих педагогов, с учетом использования при изуче­
нии компьютерных обучающих систем, основанных на мультиагентных техно­
логиях, осуществлен отбор обучающих материалов для наполнения обучающей
системы;
• разработана методика использования обучающих систем на основе
мультиагентных технологий, при обучении дисциплине «Компьютерные коммуникацрш и сети». Такие системы могут быть использованы в процессе обуче­
ния студентов, предполагающем активное использование распределенных ин­
формационных ресурсов;
• разработана компьютерная обучающая система на основе мультиагент­
ных технологий, ориентированная на использование в обучении курсу «Ком­
пьютерные коммуншсахщи и сети».
8 .
~
-
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Использование мультиагентных технологий в обучении дисциплине
«Компьютерные коммуникации и сетго> целесообразно, в связи с тем, что при­
менение соответствующих компьютерных обучающих систем на основе муль­
тиагентных технологий позволит повысить эффективность обучения за счет
возможности самоконтроля, иттдивидуального, дифференцированного подхода
к каждому обучаемому; развить процессы познавательной деятельности; соз­
дать условия для самостоятельного приобретения знаний, расширения содержа­
тельной базы учебного процесса;
2. Разработанные методы обучения, комг&ютерная обучающая система на
основе мультиагентных технологий, содержательное наполнение базы знаний,
учебный материал, внедренные в методическую систему обучения курсу «Ком­
пьютерные коммуникации и сети», приводят к повышению мотивации обучае­
мых к изучению курса, существенному повьппению уровня усвоения вопросов,
связанных с практическим использованием полученных знаний в профессио­
нальной деятельности педагогов.
Апробация и внедрение результатов диссертационного исследования.
Достоверность результатов исследования обеспечивается адекватностью ис­
пользуемых методов задачам исследоватгая и подтверждается результатами
проведенного педагогического эксперимента.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс Курского государ­
ственного университета.
Материалы исследования докладывались и обсуждались на Х Ш Между­
народной конференции «Информационные технологии в образовании» (Моск­
ва, 2003), Международной научно-практической конференции «Информатиза­
ция образования - 2005» (Елец, 2005), научных и научно-методических конфе­
ренциях Курского государственного университета (2003-2005), Ш Всероссий­
ском научно-методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы».
(Москва-Анапа, 2005), научно-методическом семинаре «Информационные тех­
нологии в образовании» (Москва, 2004), семинарах кафедры информатики и
прикладной математики М Г Л У (Москва, 2005).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав,
заключения, списка литературы и приложений.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Р А Б О Т Ы
В о введенни на основе анализа отечественной и зарубежной научнометодической литературы обоснована актуальность темы диссертационного ис­
следования, сформулирована проблема и гипотеза, определены цель, объект,
предмет и задачи исследования, раскрыты методы, научная новизна, практиче­
ская и теоретическая значимость, перечислены способы апробации результатов.
Первая глава «Теоретические и методологические основы обучения
компьютерным коммуникациям и сетям» состоит из трех параграфов.
Первый параграф главы посвящен исследованию специфики методиче­
ской системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети». Пара-
граф содержит анализ учебных программ курсов (Тамбовский университет,
Р Г П У им. Герцена, Ленинградский государственный областной университет.
Белгородский госуд^хлвенный университет и др.), посвященных изучению
компьютерных телекоммуникаций. Анализ позволяет сделать вывод, что в на­
стоящее время существует несколько разных подходов к формированию со­
держания курса «Компьютерные коммуникации и сети» для подготовки учите­
лей информатики. В некоторых курсах основное внимание уделяется техниче­
ской стороне проектирования, адапгаистрирования и эксплуатации сети, в дру­
гих, наоборот, основное внимание переносится на вопросы информационного
наполнения сети и практического использования ресурсов глобальной инфор­
мационной сети.
Поэтому задача проектирования курса «Компьютерные коммуникации и
сети» учитывающего, с одной стороньт, необходимость получения обучаемым
теоретических знаний по архитеюуре компьютерных сетей, а, с другой сторо­
ны, обеспечивающего приобретение практических навыков по проектированию
и администрированию сети, а также использованию информационных ресур­
сов, по-прежнему остается актуальной.
На пути решения данной задачи возникают противоречия, к числу кото­
рых можно отнести нижеследующие:
1) между постоянно увеличивающимися под влиянием научнотехнического прогресса требованиями общества к процессу обучения в области
информа1ЩОНной грамотности и реальным состоянием этого процесса ввиду
социально-экономической ситуации в образовании;
2) между потребностями студентов в усвоении знаний, умений и навьпсов
в области компьютерных телекоммуникаций и их реальными возможностями,
ограниченными различными факторами, например, психологическими барье­
рами, возрастньши особенностями, начальным уровнем подготовки и т.д.;
3) между педагогическими целями, стоящими перед преподавателями, и
целями, к которым стремятся студенты.
Дяя разрешения этих прсгаворечий необходимы:
1) постоянный анализ ситуации для повышения эффективности и качест­
ва образовательного процесса, рациональный отбор з^ебного материала, обес­
печение логической преемственности новой и усвоенной информации и т.п.;
2) умелый подбор методов, форм и средств для осуществления развития,
например, на основе диагностики реальных возможностей студентов на на­
чальном этапе (компьютерные навьпси), перехода к активным, проблемным,
творческим методам взамен информативных, использования личностноориентированного подхода, коллективных форм познавательной деятельности
и т.д.;
3) повышение мотивации, успеваемости, интереса к учебе, путем созда­
ния значимых для учащихся целей, достижение которых осуществляется через
овладение определенными знаниями.
Одна из основных задач курса «Компьютерные коммуникации и сети»
для учителей информатики — усиление фундаментальной подготовки студентов,
обеспечивающей знания, необходимые при изучении других дисциплин (инте-
10.
гратнвный подход), повьппение мотиващш к самостоятельной научноисследовательской работе с применением компьютерных телекоммуникаций.
Второй параграф посвящен изучению методов использования информа­
ционных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».
В нем отмечается, что за годы обучения у студентов необходимо разви­
вать творческое мышление, готовить их к дальнейшей самостоятельной работе.
При этом для обучения телекоммуникационным технологиям наиболее целесо­
образным оказывается использование интеллектуальных обучающих систем,
которые позволяют имитирювать реальные процессы, анализировать проблем­
ные ситуации и вместе с обучаемым решать их поэтапно.
В интеллектуальных обучающих системах можно применять методы иг­
рового и проблемного обучения, причем благодаря тому, что подобные систе­
мы осуществляют постоянный контроль за степенью и качеством усвоения ма­
териала, проблема ставится перед студентом тогда, когда его знания будут
удовлетворять соответствуюгцим требованиям. Проблешюе обучение дидакти­
чески оправдано для развития активного нетривиального использования полу­
ченных основ знаний. В условиях проблемного обучения с помощью интеллек­
туальных обучающих систем алгоритмы, осуществляющие управление учебной
деятельностью студента, должны быть менее жесткими и обладать возможно­
стями самообучения. Перспективным направлением развития интеллектуаль­
ных обучающих систем является включетше в них возможностей экспертных
систем.
Реализация на практике подобных, приемов с помощью компьютеров но­
сит назвшше «компьютерной технологии обучения». В задачи компьютерных
технологий обучения входит:
• овладение специализированными и профессиональными пакетами, ме­
тодами математического моделирования, системного анализа и принятия реше­
ний, алгоритмическими языками, программированием;
• овладение навыками работы на компьютере;
• овладение способами самостоятельного получения и обработки инфор­
мации;
• овладение методами обучения, основанными на применении человекомашинных систем и знании психофизиологических характеристик учащихся;
• разработка методического, программного и информационного обеспече­
ния;
• развитие творческих способностей обучающих и обучаемых.
Применение компьютерных технологий обучения позволяет:
• увеличить глубину усвоения новых знаний за счет возможностей ком­
пьютера и информационных систем, анализировать большее число различных
альтернативных вариантов при одновременной более трудоемкой их проработ­
ке;
• сократить сроки и повысить качество усвоения изучаемого материала, в
связи с более быстрым получением исходного решения и наглядного его пред­
ставления;
и
• уменьшить трудоемкость процесса получения новых знаний;
• развить у вьшускника способности самостоятельно использовать совремеш1ые вьгаислительные и информационные системы для решения сложных
проектных или исследовательских задач.
Для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сетю> широкое
применение находят телекоммуникационные средства. Использование теле­
коммуникаций как средств обучения опирается на знания, умения и навыки,
полученные при изучении компьютерных телекоммуникаций, как объекта изу­
чения, например на основе пропедевтического курса информатики в универси­
тете. Программное обеспечение компьютерных телекоммуникаций ассоцииру­
ется с инструментом (средством) тогда, когда оно рассматривается не как при­
ложение для отработки навыков, а используется для решения конк1)етных обра­
зовательных целей и задач, например, реализации студенческого проекта, вы­
полнения заданий по различным темам (публикация студенческой газеты или
создание базы данных для собранных материалов). Этот тип использования
программного обеспечения компьютерных телекоммуникаций можно охарак­
теризовать как "педагогически нейтральный", ввиду того, что вопрос образова­
тельного окружения остается полностью открьггым. На наш взгляд программ­
ные приложения компьютерньк телекоммуникаций являются средой обучения
в тех, случаях, где приложения собственно передают содержание (образова­
тельные приложения в широком смысле слова). Перечень таких приложений,
простирается от простых словарных тренажеров до сложньш имитаторов. В
этом аспекте приложения не являются педагогически нейтральными и всегда
основьгааются (в явном или скрытом виде) на одной из теорий учения (позна­
ния).
Тип среды обучения может являться главным признаком, по которому
классифицируются обучающие телекоммуникационные технологии. Наиболее
популярной средой обучения совремипахх компьютерных телекоммуш1каций
являются учебные WWW-сервера. Исходя из дидактических свойств среды,
учебные WWW-сервера Moiyr быть типологизированы в соответствии с реали­
зуемыми целями, задачами, содержанием, методами, средствами, формами ор­
ганизации обучения на информационные (Содержание - фактический учебный
материал, задачи - получить, запошшть), тестовые (Содержание - правила и
процедуры, задачи - применить, имитировать), проблемные (Метод - проблем­
ного подхода, задачи - решить, выбрать), имитационные (Теория гештальтпсихологаи, формирова1ше и распознавание образцов, форм, задачи - исследовать,
понять), сложные реальные системы (Задачи - участвовать, сотрудничать, ру­
ководить).
Проведенный анализ позволяет утверждать, что в качестве наиболее пер­
спективного направления использования информационных технологий в обу­
чении курсу «Компьютерные коммуникации и сети» могут рассматриваться
мультиагентныс технологии и поэтому их использование в обучении целесооб­
разно исследовать особо.
12В третьем параграфе приведен анализ принципов построения систем на
основе мультиагентных технологий и их возможностей для использования в
процессе обучения.
Разработка технологии искусственньк агентов, создание мультиагентных
систем и виртуальных организаций представляет собой одну из наиболее важ­
ных и многообещающих областей развития новых информационных и комму­
никационных технологий, где сегодня происходит интеграция современных се­
тевых WWW-технологий, методов и средств искусственного интеллекта, вклю­
чая большие базы данных/знаний, многокомпонентные решатели, и системы
объектно-ориентированного проектирования.
Под искусствеш1ым агентом будем понимать метаобъект, наделенный не­
которой долей субъектности, т.е. способный манипулировать другими объекта­
ми, создавать и утгачтожать их, а также имеющий развитые средства взаимо­
действия со средой и себе подобными. Минимальный набор базовых характе­
ристик произвольного агента включает такие свойства как: а) активность, спо­
собность к организации и реалрпации действий; б) автономность (полуавто­
номность), относительная независимость от окружающей среды; в) общитель­
ность, вытекающая из необходимости решать свои задачи совместно с другими
агентами и обеспечиваемая развитыми протоколами коммуникации; г) целена­
правленность, предполагающая наличие собстветшьж источников мотивации, а
в более широком плане, специальных интенциональных характеристик.
Концет1ия агентов подразумевает обращение к ряду новых для специа­
листов по информатике и искусственному интеллекту понятий из психологии и
социологии, и, в первую очередь, понятий из теории деятельности и теории
комм)тшкации. При этом деятельность и интеллект понимаются как процессы,
рекурсивно зависящие друг от друга, что обеспечивает их порождение и реали­
зацию. Интеллект агента выступает как подсистема управления деятельностью,
позволяющая ему организовать и регулировать свои действия или действия
другого агента. В то же время, интеллект имеет коммуникативную природу и
формируется в процессах взаимодействия (коммуникации) агента с другими
агентами, а потребность в коммуникации связана с реализацией целенаправ­
ленной деятельности.
В диссертации приводятся подходы к классификации агентов, даются ха­
рактеристики различньк типов, рассматриваются особенности взаимодействия
агентов.
Мультиагентные системы зародились на пересечении теории систем и
распределенного искусственного интеллекта. С одной стороны, речь идет об
открытых, активных, развивающихся системах, в которых главное внимание
уделяется процессам взаимодействия агентов как причинам возникновения сис­
темы с новыми качествами. С другой стороны, достаточно часто мультиагент­
ные системы строятся как объединение отдельных интеллектуальных систем,
основанных на знаниях.
13
Любая мультиагентная система состоит из следующих основных компо­
нентов:
1) множество организационных единиц, в котором выделяются подмно­
жество агентов, манипулирующих подмножеством объектов;
2) множество задач;
3) среда, т.е. некоторое пространство, в котором существуют агенты и
объекты;
4) множество отношений между агентами;
5) лшожество действий агентов (например, операций над объектами).
В мультиагентных системах задачи распределены между агентами, каж­
дый из которых рассматривается как член группы или организации. Распреде­
ление задач предполагает назначение ролей каждому из членов группы, опре­
деление меры его ответственности и требований к опыту.
Распределенное решение задач несколькими агентами разбивается на
следующие этапы: 1) агент-менеджер (центральный орган) проводит декомпо­
зицию исходной проблемы на отдельные задачи; 2) эти задачи распределяются
между агентами-исполнителями; 3) каждый агент-исполнитель решает свою за­
дачу, подчас также разделяя ее на подзадачи; 4) для получехшя общего резуль­
тата производится композиция, интеграция частных результатов, соответст­
вующих выделенным задачам.
При разработке мультиагентных систем необходимо предварительное оп­
ределение и моделирование таких базовых теоретических понятий и характери­
стик, как взаимодействие, кооперация (сотрудничество), координация, органи­
зация, управление.
Взаимодействие агентов означает установление двусторонних динамиче­
ских отношений между агентами. При этом оно является одновременно источ­
ником и продуктом некоторой организации. Иными словами, взаимодействие
представляет собой не только следствие каких-либо действий в мультиаге1ггных системах, вьшолняемых агентами в одно и то же время, но и необходимое
условие формирования социальных организаций.
Для определения базовых типов взаимодействия агентов в мультиагент­
ных системах можно взять следующие критерии группообразования: а) совмес­
тимость целей агентов; б) потребность в чужом опьгге (знаниях); в) совместное
использование ресурсов. Граничный случай независимости агентов равносилен
отсутствию мультиагентной системы (полностью автономные агенты). Простое
сотрудничество предполагает интеграцию опыта отдельных агентов (выражающзтося в распределении задач и обмене знаниями), когда не требуются до­
полнительные мероприятия по координации их действий. Непродуктивное со­
трудничество реализует ситуацию, когда агенты, не имея потребности в опыте
друг друга, но, совместно используя ресурсы, мешают друг другу. Координи­
руемое сотрудничество означает, что агенты должны согласовать свои дейсивия
(возможно, с помощью специального агента-координатора), чтобы продуктивно
использовать располагаемые опыт и ресурсы. Это - наиболее сложный случай
сотрудничества, когда к проблеме распределения задач добавляется проблема
координации действий, обусловленная ограниченностью ресурсов.
14,
Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных техноло­
гий состоит из множества автономных интеллектуальных агентов, каждый из
которых выполняет свои функщш и взаимодействует с другими агенталш сис­
темы. Агент представляет собой подпрограмму, вьтолняющую определенные
действия. Агенты используют независимую от приложений коммуникацию и
протоколы взаимодействия. Работа агента является невидимой для пользовате­
ля.
В настоящее время накоплен определенный опыт создания обучающих
систем на основе мультиагентных технологий (М. Вертгеймер, В.И. Городец­
кий, Дж. Диксон, В.А. Лефевр, В.В. Налимов, Ч. Пирс, Т. Саати, В.Б. Тарасов,
O.K. Тихомиров, А.Я. Савельев, В.К. Фшшн, И. Шоэму). Созданы и практиче­
ски используются системы Maricopa Learning Exchange в CIIIA, Learning
Federation в Австралии, Alexandria, CanCore, CLOE в Канаде, Advanced
Distributed Learning (ADL) в Европе, сеть УРАН в Украине и др.
Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что в настоящее время ис­
пользование компьютерных обучаюпшх систем, базирующихся на основе
мультиагентных технологий, является наиболее перспективным за счет исполь­
зования распределенных образовательных ресурсов и активного управление
процессом обучения на основе моделей обучаемого и преподавателя, что по­
зволяет сформировать для каждого обучаемого персональную траекторию обу­
чения, не уменьшив при этом общий объем получаемых знаний, существенно
повысить мотивацию обучаемых.
В то же время использование возмржностей мультиагетггных технологий
в изучении компьютерных коммуникаций позволяет повысить уровень практи­
ческой подготовки будущих учителей информатики за счет более глубокого ус­
воения принципов построения сетей и приобретения павыков работы с распре­
деленными информационными ресурсами.
Вторая глава посвящена разработке принципов проектирования специа­
лизированной компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных
технологий и ее информационного наполнения, а так же обоснованию методик
использовагои этой системы для различных видов занятий.
В первом параграфе рассмотрены вопросы создания специализированной
компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий
предназначенной для использования в подготовке будущих учителей информа­
тики по курсу «Компьютерные коммуникации и сети».
В рамках проведенного исследования под компьютерной обучающей сис­
темой на основе мультиагентных технологий понимается человеко-машинная
система, включающая обучаемого, преподавателя, средства информационных
компьютерных технологий и функционирующая на базе комплекса организа­
ционно-методического, информационного, математического и программного
обеспечения. Таким образом, в понятие компьютерной обучающей системы на
основе мультиагентных технологий должны быть включены "человеческие" со­
ставляющие данной системы, а именно студент и преподаватель. В связи с этим
компьютерную обучающую систему на основе мультиагентных технологий не-
15
обходимо рассматривать как сложную человско-матшганую систему, работаю­
щую в режиме интерактавного диалога.
Диалоговое обучение обеспечивает:
• непрерывный контроль за деятельностью обучаемого;
• диагностирование;
• управление системой со стороны обучаемого;
• самосовершенствование и адаптацию системы в процессе эксплуатации.
Архитектура компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети»
отражена на рисунке 1 и включает в себя: базы знаний (храиялшце единиц зна­
ний), окружения (обучаемый и преподаватель) и мультиагентную систему, со­
стоящую из программного интерфейса и интеллектуальных агентов. Центральньпа компонентом компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети»
являются базы знаний, которые выступают по отношению к другим компонен­
там как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.
Окружение
(Г^
преподаватель
J^
Мультиагентяах састеиа
П Ю Г Р А М М Н Ы Й ИНТЕРФЕЙС
Агент обу­
чаемого
Агент твстиро-
Ai^eHT хфеподаветеля
М^еитбвз
знаний
Б А З Ы ЗНАНИЙ
Рисунок 1. Архитектура компьютерной обучающей системы
Базы знаний (БЗ) - это совокупность единиц знаний предметной облас­
ти, технологии обучения и обучаемого, которые представляют собой форма­
лизованное с помощью некоторого метода представления знаний - отражение
объектов предметной области компьютерных телекоммуникахщй и их взаимо­
связей, и действий над объектами.
Обмен данными между окружением и базами знаний выполняет мультиагентная система, которая принимает сообщения из окружения при помощи про-
16
грамвлного интерфейса, преобразует их в форму статических знаний для пере­
дачи между агентами и, наоборот, переводит статические знания, переданные
ингеллектуальными агентами, в формат окружения и выдает сообщения неко­
торому объекту окружения (обучаемому или преподавателю). Важнейшим тре­
бованием к организации диалога окружения с му;штиагентноЙ системой явля­
ется естественность, которая не означает формулирование потребностей окру­
жения предложениями естественного языка.
Характерное отличие компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и
сети» от традиционных прикладных обучающих систем - использование для
обработки нового вида информации - знаний. Посредниками при передаче зна­
ний между базами знаний и программным интерфейсом служат интеллектуаль­
ные агенты, которые получают и передают информацию в виде некоторого
стандартного для агентов представления статических знаний, которые опреде­
ляются агентом баз знаний в соответствии со структурой реа1шзации баз зна­
ний. Данный процесс преобразования знаний можно назвать использованием
вывода, а процесс передачи знаний агентом преподавателя - формированием
вывода.
Данные характеристики относятся к общим характеристикам для любых
форм представления знаний и отвечают за направление вывода:
• формирование вывода - при котором происходит запо;шение базы зна­
ний правилами, сформулированными преподавателем;
• использование вывода - в этом случае проверка корректности выводов
обучаемого в соответствии с правилами, сформулированными преподавателем
- процесс обучишя.
Построение и функционирование компьютерных обучающих систем на
основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные ком­
муникации и сети» должно быть подчинено следуюпщм основным принципам.
1. Система предназначена для испо^шзования на различных занятиях по
курсу «Компьютерные коммуникации и сети»: лекциях, лабораторных заняти­
ях, во время самостоятельной работы обучаемых, в процессе научноисследовательской деятельности, курсового и дипломного проектирования.
2. Система содержит текстовые массивы, параметры модели, включает в
себя модули кошроля, автоматизахдаи расчетов, реализации модели, построения
графиков, формирования текстовых окон.
3. В процессе работы обучаемого с компьютерной обучающей системой
на основе мультиагентных технологий при обучении курсу «Компьютерные
коммуникации и сети» предусматривается компьютерная визуализация учебной
информации, математическое моделирование изучаемых объектов, процессов и
явлений, имитация работы различных устройств.
4. Взаимодействие обучаемого и системы характеризуется наличием ин­
терактивного диалога, позволяющего обеспечить приближение диалога между
обучаемым и системой к диалогу между обучаемым и преподавателем.
17
5. Содержащийся в базах знаний учебный материал располагается в эк­
ранных фрагментах, т.е. обеспечивается представление информации в виде ги­
пертекста и гипермедиа.
Кроме того, эффективность работы компьютерной системы на основе
мультиагентных технологий для обз^ения курсу «Компьютерные коммуника­
ции и сети» зависит от соблюдения ряда требований, в числе которых требова­
ния:
• высокой скорости обработки информации и выполнения всех процедур,
так как задержки в работе'системы отрицательно влияют на протекание учебно­
го процесса;
• возможности накопления и применения знаний о результатах обучения
каждого обучаемого для выбора индивидуальных обучающих воздействий и
управления процессом обучения для формирования комплексных знаний и
умений;
• валидности критериев оценки уровня знаний, умений, навыков; уровня
подготовки (низкий, средний, высокий) или уровня усвоения материала (узна­
вание, алгоритмический, эвристический, творческий);
• возможности адаптации системы к изменению состояния обучаемого.
Во втором параграфе рассмотрены вопросы совершенствования содер­
жания и методов обучения компьютерным коммуникациям и сетям в условиях
использования мультиагентных технологий.
Отмечается, что в процессе обучения, как традиционного, так и автомати­
зированного большую роль играют содержание каждого раздела (фрагмента)
учебного материала и последовательность их изложения.
Всю информацию, которая используется в системе целесообразно рас­
сматривать как структурное целое с четко выделенными взаимосвязанными
фрагментами. Для описания логической структуры курса предложено исполь­
зовать ее представление в виде графа, у которого вершинами служат разделы
курса, а ребра указывают на их взаимосвязь. При этом полная структура пред­
ставляет курс в целом. Соответствующий ей граф содержит все разделы, ьходящие в данную учебную дисциплину, и отражает их взаимосвязь. В локальной
структуре рассматриваются фрагменты одного или нескольких разделов. Вер­
шинами графа локальной структуры служат обучающие кадры, а дуги опреде­
ляют последовательность их изучения.
Ребрам можно приписывать некоторые числа (веса), характеризующие
определенные параметры структуры, например, объемы информации, содер­
жащиеся в разделах или кадрах, время, которое необходимо для изучения, и т.п.
Анализируя логическую структуру системы, ее содержательные элементы
(наименования тем, разделов и т.п.) можно использовать в качестве вершин
графа. Тогда дуги фафа будут указывать маршрут курса и объемы информа­
ции, которые необходимо освоить, чтобы перейти от одной вершины к другой.
Применение графов при анализе структуры содержания курса очень эф­
фективно для компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных
технологий, где имеется возможность постоянного выбора оптимального мар­
шрута изучения дисциплины. Задавая 1раф и определяя веса ребер, мы тем са-
18.
мым позволяем компьютеру (согласно определенным правилам) осуществлять
управление обучением, исходя из индивидуальных качеств каждого учащегося.
Каждый раздел должен быть логически и информахщонно завершенной
частью. Это требование не случайно и обусловлено рядом причин: во-первых,
необходимо иметь возможность изучения только определенных разделов курса;
во-вторых, такая организация учебного материала позволяет компьютерной
обучающей системе на основе мультиагентных технологий более гибко осуще­
ствлять контроль и управление ходом обучения, предлагая для повторного изу­
чения те разделы, недостаточная усвоенность которых выявилась при дальней­
шем обучении.
На основе сформулированной методики с учетом приведенного в главе 1
обзора содержания курса «Компьютерные коммуникации и сети» в ходе иссле­
дования была разработана рабочая программа, а также сформирован термино­
логический словарь предметной области, позволяющий реализовывать логиче­
ские связи между различными разделами курса и, тем самым, формировать ин­
дивидуальные образовательные траектории для обучаемых. Логическая струк­
тура курса наряду с традиционными разделами предусматривает также изуче­
ние таких разделов, как основы передачи дискретных данных, физический и
канальный уровни организации компьютерных сетей, сетевые операционные
системы и администрирование локальных сетей, основы построения корпора­
тивных сетей. Несмотря на небольшое количество часов, отводимое на изуче­
ние курса, использование при его изучении компьютерной обучающей системы
на основе применения мультиагентных технологий позволяет значительно рас­
ширить объем получаемых знаний, усилить их практическую направленность.
Наряду с совершенствованием структуры курса «Компьютерные комму­
никации и сети» в диссертации подробно рассмотрены подходы к использова­
нию компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий
на различных по форме учебных занятиях.
Для решения дидактических задач, вьшосимых на лекцию (создание об­
щей ориентировки и положительной мотивации), от студента не требуется со­
вершать сложные и трудоемкие действия, предполагающие систематический
внешний контроль. В условиях применения компьютерной обучающей системы
на основе мультиагентных технологий необходимость прямой связи с лектором
отпадает, так как каждый представитель слушателей аудитории может перейти
на индивидуальный режим учебной деятельности с компьютерной обучающей
системой, и при необходимости обратиться к преподавателю. Реализация в
компьютерной обучающей системе на основе мультиагентных технологий ав­
томатизированного контроля результативности обучения дает информацию о
ходе познавательной деятельности обучающихся и облегчает отсроченный ана­
лиз, необходимый для внесения корректив в проведение лекции на других по­
токах или принятия решения относительно организации деятельности того или
иного студента на последующих лабораторных или практических занятиях,
консультирования его или помощи в самостоятельной работе.
В процессе подготовки занятия с использовшшем компьютерной обу­
чающей системы на основе применения мультиагентных технологий - аналога
19
лекции - преподаватель должен осуществить анализ лекционного материала,
разбив его на методические блоки. Каждый из них должен содержать несколько
"элементов знания": определений, формул, теорем, различного рода связей ме­
жду ними. После этого 1феподавателю требуется определить необходимый
уровень их усвоения, заранее планируя соответствующее количество правиль­
ных ответов. Он должен точно устанавливать, что студенту необходимо уметь
делать, а о чем иметь представление.
Задание, предлагаемое обучаемому после изложения части материала,
должно акцентировать его внимание на узловых положениях темы, не требо­
вать значительного объема мыслительных операций и большого времени его
решения. Желательно, чтобы вопросы имели "качественный", а не "вычисли­
тельный" характер, если толы^о этого не требует содержание изучаемой ин­
формации.
Для улучшения понимания материала "компьютерный аналог" лекции по
курсу «Компьютерные коммуникации и сети» следует снабжать визуальными
рядами (иллюстрациями, мультипликациями, графиками, чертежами, схемами).
Большую роль здесь играет цветовое решение кадра, а также его графическое
оформление (таблицы, диаграммы, рамки и т.н.).
Наиболее важным применением компьютерной обучающей системы па
основе мультиш-ентпых технологий во время лабораторных работ по курсу
«Компьютерные коммуникации и сети», является возможность реализатцш
компьютеризованных экспериментов, благодаря чему реализуется визуализа­
ция математического моделирования реальных процессов. Это позволяет бу­
дущим педагогам за годы учебы получать навыки проекгирования на базе со­
временных информационных технологий.
В компьютерной обучающей системе на основе мультиагентных техтюлогий целесообразна регистрация психофизиологического состояния обучающих­
ся для учета их работоспособности. В зависимости от ее показателей компью­
терная обучающая система на основе мультиагентных технологий меняет ха­
рактер заданий или принимает решение о прекращении занятия.
На начальной стадии компьютерная обучающая система на основе муль­
тиагентных технологий вьшолняет трудное задание совместно со студентом
(совместно-разделенное действие). Затем обеспечивается переход к самостоя­
тельному вьшолнению заданий.
На занятиях с использованием компьютерной обучающей системы на ос­
нове применения мультиагентных технологий студенты самостоятельно рабо­
тают под ее управлением, а преподаватель наблюдает за этим процессом со
своего дисплея, оказывая при необходимости индивидуальную помощь.
В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности исполь­
зования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные комму­
никации и сети» содержится описание и выводы по этапам педагогического
эксперимента.
Эксперимент проводился на базе факультета информатики и вычисли­
тельной техники Курского государственного университета. В эксперименте
участвовали студенты специальностей: профессиональное обучение (отрасль
20.
информатика), информатика с дополнительной специальностью иностранный
язык и математическое обеспечение и администрирование информационных
систем. Общее количество участников эксперимента составило 130 человек.
Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий ис­
пользовалась при проведении лекций, лабораторных работ, а также в самостоя­
тельной работе студентов по дисциплине «Компьютерные коммуникации и сетю>.
В ходе педагогического эксперимента на основе сравнения результатив­
ности обучения в конгрольной и экспериментальной группах получены сле­
дующие результаты (подробно ход и результаты эксперимента описаны в дис­
сертации):
До эксперимента
|
После эксперимента,
4
3
2
Отметка по итоговому тесту
Рисунок 2. Результаты эксперимента
• эксперимент показал повышение эффективности обучения с помощью
компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий на
14% (оценка эффективности производилась на основе коэффшщента усвоения);
• наиболее стабильные результаты в ходе эксперимента наблюдались у
студентов со средними показателями успеваемости и умеренным уровнем тре­
вожности, У студентов сильных и слабых в ходе эксперимента наблюдались
некоторые отклонения. Так у 4-х сильных студентов в ходе работы с компью­
терной обучающей системой несколько повысился уровень тревожности. При­
чины такого повышения тревожности у сильных студентов могли быть сле­
дующими: либо недостаточно учтены индивидуальные психологические харак­
теристики учащихся; либо уровень сложности предложенных обучающих воз­
действий оказался недостаточным; либо имели место сомнения в собственных
силах при работе с новой для них компьютерной программой. Однако повыше­
ние уровня 'февожности у данных студентов не повлекло снижения уровня зна­
ний. У слабых студентов повьппение уровня тревожности наблюдалось в 10
случаях, в 8 случаях это не повлияло на уровень знаний (у 3-х студентов уро-
21
вень знаний значительно повысился), и лишь в 2-х случаях уровень знаний сни­
зился. В контрольной группе наблюдались случаи как повышения уровня тре­
вожности (в 6-и случаях - значительного), так и его понижения (в 5-и случаях значительного). Существенных скачков уровня знаний относительно начально­
го значения не наблюдалось. Имели место лишь отклонения от начального
уровня в пределах 5-7% как в сторону повышения, так и в сторону понижения.
Всего в ходе эксперимента наблюдалось 11 случаев повышения уровня тревож­
ности в экспериментальньж и 21 случай в контрольных группах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенного исследования получены следующие основные
результаты:
1. Па основе анализа психолого-педагогических и научно-методических
исследований в области становления и развития систем подготовки педагогов в
области информатики, основ использоваушя мультиагентных технологий и рас­
пределенных информационных ресурсов обоснована целесообразность исполь­
зования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные комму­
никации и сети», что приводит к повьппению эффективности обучения за счет
появления возможности самоконтроля, индивидуального дифференцированно­
го подхода к каждому обучаемому, развития процессов познавательной дея­
тельности, создания условий для самостоятельного приобретения знаний, рас­
ширения содержательной базы учебного процесса;
2. Построена информационная модель курса «Компьютерные коммуника­
ции и сети», учитьшающая использование мультиагентных технологий в обуч и ш и . На основе использования этой модели осуществлено формирование со­
держания расширенного курса «Компьютерные коммуникации и сетю>, разра­
ботана рабочая программа курса, включающая разделы: основы построения
информационно-вычислительных сетей, основы передачи дискретных данных,
базовые технологии локальньк сетей, сетевые операционные системы и адми­
нистрирование локальных сетей, глобальные информацио1шо-вычислительные
сети и другие;
3. Разработаны прш1ципы создания и применегам компьютерных обу­
чающих систем на основе мультиагентных технологий, включающие; психоло­
го-педагогические и паучно-методические подходы к функционированию эле­
ментов обучающей системы; метод проектирования и анализа логической
структуры учебного материала, реализованный на основе теории графов и
структурного анализа; математическую модель функционирования компьютер­
ных обучающих систем на основе мультиагентных технологий на разных видах
занятий, при различньпс видах учебной деятельности; состав и структуру ком­
пьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий как ком­
плекса оргшгизационно-методического, информационного, математического и
программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств
информационных коммуникационных технологий; разработаны технологиче­
ские подходы к созданию компьютерных обучающих систем на основе муль-
22
тиагснтных технологий, основанные на методах и средствах управления обу­
чающими системами и реализации организационно-методических возможно­
стей средств информационных коммуникационных технологий. За счет приме­
нения этих Хфинципов разработана компьютерная обучающая система, осно­
ванная на мультиагентных технологиях, предназначенная для использования в
обучении курсу «Компьютерные коммзтгакации и сети»;
4. Разработаны организационные формы и методы применения компью­
терных обз^ающих систем на основе мультиагентных технологий в учебном
процессе вуза при подготовке педагогов, а также методические рекомендации
для преподавателей вузов по использованию компьютерных обучающих систем
на основе мультиагентных технологий на различных занятиях (лекции, семи­
нарские занятия, лабораторные работы, практические занягшя, самостоятельная
работа, курсовое и дипломное проектирование, научно-исследовательская ра­
бота студентов, дистанционное обучение);
5. В ходе педагогического эксперимента показано повышение эффектив­
ности обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с помощью ком­
пьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий на 14%
(оценка эффективности производилась на основе определения коэффициента
усвоения); в результате эксперимента полностью подтверждена гипотеза иссле­
дования.
Основные результаты проведенного исследования опубликованы в сле­
дующих работах автора:
1. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Принтщпы создания системы дистанцион­
ного образования на основе мультиагентных технологий. // ХП1 Международ­
ная конференция «Информационные технологии в образовании»: Сборник тру­
дов участников конференции. Часть 5. - М.: Просвещение, 2003. - С, 87-88.
2. Цуканов М.В. Принципы построе?гая интеллектуальных обучающих
сисгем. // Электронный учебник. Теория и практика. Межвузовский сборник
статей. - Курск: К Г У , 2004. - С. 126-129.
3. Цуканов М.В. Принципы проектирования архитектуры обучающей
системы на основе мультиагентных технологий. // Информационные системы.
Теория и практика. Межвузовский сборник статей. - Курск: К Г У , 2005. - С. 6168.
4. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Архитектура обучающей системы на ос­
нове мультиагентных технологий. // Сборник трудов международной научнопрактической конференции «Информатизация образования - 2005». - Елец:
Елецкий Г У , 2005. - С. 72-79.
5. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Обучающие системы на основе мультиа­
гентных технологий. // Сборник материалов Ш Всероссийского научнометодического симпозиума «Информатизация сельской школы». - МоскваАнапа: М Г О П У им. М.А. Шолохова, 2005. - С. 85-91.
.
Цуканов Михаил Владимирович
Совершенствование системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и
сети» на основе применения мультиагентных технологий
АВТОРЕФЕРАТ
Лицензия на издательскую деятельность
ИД №06248 от 12.11.2001г.
Подписано в печать 24.10.2005г. Формат 60x84/16
Бумага офсетная. Печать офсетная
Усл. П.Л. 1,25. Тираж 100 экз.
Заказ №1451
Изд-во Курского государственного университета
305000, г. Курск, ул. Радищева, 33
Отпечатано в лаборатории информационно-методического обеспечения К Г У
i20084
РНБ Русский фонд
2006-4
20771
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 303 Кб
Теги
bd000101612
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа