Анализ механизмов управления платформой сообщества для поддержки интегрированного проектирования обучения
|
Введение 4
1 Анализ существующих работ по теме механизмов управления платформой
сообщества преподавателей 7
1.1 CSCL, ориентированная на знания 7
1.1.1 Моделирование взаимодействия с пользователем 9
1.1.2 Управление данными о взаимодействии 12
1.2 Инженерное программное обеспечение CSCL-приложения 13
1.2.1 Системы группового обучения 14
1.2.2 Методы разработки программного обеспечения 17
1.3 Распределенные и grid-вычисления для удовлетворения современных
потребностей в CSCL 25
2 Проведение анализа существующих решений в рамках рассматриваемой
тематики 28
2.1 Проведение анализа работы существующих решений различных
площадок 28
2.2 Результаты сравнительного анализа существующих решений 33
3 Вычислительная модель CSCL на основе повторного использования 38
3.1 Универсальное программирование 38
3.1.1 Цели универсального программирования 39
3.1.2 Пример приложения CSCL с использованием методик
универсального программирования 41
3.2 Общий взгляд на приложения для совместного обучения 47
3.2.1 Общая основа для приложений CSCL 47
3.2.2 Важность анализа взаимодействия в практике CSCL 50
3.3 Вычислительная модель для анализа данных и управления ими в
Библиотеке совместного обучения 53
3.3.1 Архитектура Библиотеки совместного обучения 55
3.3.2 О преимуществах использования сервис-ориентированных
архитектур для CSCL 61
3.4 Веб-сервисы и grid-технологии для улучшения CSCL 64
3.4.1 Общие grid-сервисы 67
3.4.2 Прикладные grid-сервисы 68
3.4.3 Основные сервисы сетевой инфраструктуры 69
4 Объединение CSCL, универсального программирования и распределенных вычислений: оценка и результаты 71
4.1 Проведение эксперимента и результаты распараллеливания обработки
файлов журнала 71
4.2 Результаты распараллеливания обработки файлов журнала с
использованием JXTA 75
4.3 Анализ результатов распараллеливания обработки файлов журнала 78
4.4 Продвинутая разработка программного обеспечения с использованием
Библиотеки совместного обучения 80
Заключение 83
Список используемой литературы 85
1 Анализ существующих работ по теме механизмов управления платформой
сообщества преподавателей 7
1.1 CSCL, ориентированная на знания 7
1.1.1 Моделирование взаимодействия с пользователем 9
1.1.2 Управление данными о взаимодействии 12
1.2 Инженерное программное обеспечение CSCL-приложения 13
1.2.1 Системы группового обучения 14
1.2.2 Методы разработки программного обеспечения 17
1.3 Распределенные и grid-вычисления для удовлетворения современных
потребностей в CSCL 25
2 Проведение анализа существующих решений в рамках рассматриваемой
тематики 28
2.1 Проведение анализа работы существующих решений различных
площадок 28
2.2 Результаты сравнительного анализа существующих решений 33
3 Вычислительная модель CSCL на основе повторного использования 38
3.1 Универсальное программирование 38
3.1.1 Цели универсального программирования 39
3.1.2 Пример приложения CSCL с использованием методик
универсального программирования 41
3.2 Общий взгляд на приложения для совместного обучения 47
3.2.1 Общая основа для приложений CSCL 47
3.2.2 Важность анализа взаимодействия в практике CSCL 50
3.3 Вычислительная модель для анализа данных и управления ими в
Библиотеке совместного обучения 53
3.3.1 Архитектура Библиотеки совместного обучения 55
3.3.2 О преимуществах использования сервис-ориентированных
архитектур для CSCL 61
3.4 Веб-сервисы и grid-технологии для улучшения CSCL 64
3.4.1 Общие grid-сервисы 67
3.4.2 Прикладные grid-сервисы 68
3.4.3 Основные сервисы сетевой инфраструктуры 69
4 Объединение CSCL, универсального программирования и распределенных вычислений: оценка и результаты 71
4.1 Проведение эксперимента и результаты распараллеливания обработки
файлов журнала 71
4.2 Результаты распараллеливания обработки файлов журнала с
использованием JXTA 75
4.3 Анализ результатов распараллеливания обработки файлов журнала 78
4.4 Продвинутая разработка программного обеспечения с использованием
Библиотеки совместного обучения 80
Заключение 83
Список используемой литературы 85
Совместное обучение с компьютерной поддержкой (CSCL) - одна из наиболее влиятельных исследовательских парадигм, направленных на улучшение преподавания и усвоения знаний с помощью современных информационно-коммуникационных технологий. Приложения CSCL направлены на создание виртуальной среды совместного обучения, в которой учащиеся и преподаватели могут сотрудничать друг с другом для достижения общей цели обучения.
Одной из ключевых проблем при разработке приложений CSCL является анализ данных взаимодействия, который является основной функцией для поддержки обучения и оценки в средах CSCL. Он опирается на информацию, полученную в результате действий, выполняемых участниками в ходе процесса совместной работы. Эффективное внедрение этой информации и извлеченных знаний в приложения CSCL создает основу для повышения осведомленности о мониторинге и обратной связи для достижения успешного процесса обучения в условиях совместной работы.
Современные среды CSCL больше не зависят от однородных групп, статичного контента и ресурсов, а также от единой педагогики, но в этом контексте необходима высокая индивидуализация и гибкость, а это означает, что методы совместного обучения необходимо постоянно адаптировать, корректировать и персонифицировать для каждой конкретной целевой учебной группы. Удовлетворение этих потребностей в области CSCL представляет собой серьезную проблему для исследовательского сообщества.
Объектом исследования является поддержка интегрированного проектирования обучения.
Предметом исследования является механизмы управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Гипотеза исследования заключается в следующем: механизм управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения будет универсальным, если будет смоделирована структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL и предложен усовершенствованный метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Целью исследования является моделирование структуры эффективного управления и анализа данных взаимодействия для создания универсального механизма разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Для достижения поставленной цели и подтверждения гипотезы необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать процесс эффективного сбора, обработки, анализа и представления информации и знаний, полученных в результате групповой деятельности, в приложениях CSCL;
- разработать концептуальную модель вычислительной системы в форме общей спецификации;
- смоделировать структуру эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL;
- усовершенствовать метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для полуавтоматического генерирования реализаций на основе независимых спецификаций;
- провести экспериментальную апробацию усовершенствованного механизма управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения на основе открытых источников.
На защиту магистерской диссертации выносятся следующие положения:
- структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL;
- усовершенствованный метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL;
- результаты экспериментальной апробации механизма управления платформой сообщества для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Научная новизна исследования заключается в том, что был предложен универсальный механизм управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения, который может быть адаптирован под любую спецификацию приложений CSCL.
Практическая значимость заключается в разработке
усовершенствованного метода разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Методы исследования: сравнительный анализ существующих решений и моделирование.
Первый раздел посвящен определению CSCL, его проблем и путей их решения.
Во втором разделе производиться анализ существующих решений в сфере CSCL.
Третий раздел посвящен разработки модели, для решения проблем, найденных в первых и вторых разделах.
В четвертом разделе исследования производится анализ и экспертиза валидности использования grid-систем.
Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемой литературы.
Одной из ключевых проблем при разработке приложений CSCL является анализ данных взаимодействия, который является основной функцией для поддержки обучения и оценки в средах CSCL. Он опирается на информацию, полученную в результате действий, выполняемых участниками в ходе процесса совместной работы. Эффективное внедрение этой информации и извлеченных знаний в приложения CSCL создает основу для повышения осведомленности о мониторинге и обратной связи для достижения успешного процесса обучения в условиях совместной работы.
Современные среды CSCL больше не зависят от однородных групп, статичного контента и ресурсов, а также от единой педагогики, но в этом контексте необходима высокая индивидуализация и гибкость, а это означает, что методы совместного обучения необходимо постоянно адаптировать, корректировать и персонифицировать для каждой конкретной целевой учебной группы. Удовлетворение этих потребностей в области CSCL представляет собой серьезную проблему для исследовательского сообщества.
Объектом исследования является поддержка интегрированного проектирования обучения.
Предметом исследования является механизмы управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Гипотеза исследования заключается в следующем: механизм управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения будет универсальным, если будет смоделирована структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL и предложен усовершенствованный метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Целью исследования является моделирование структуры эффективного управления и анализа данных взаимодействия для создания универсального механизма разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Для достижения поставленной цели и подтверждения гипотезы необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать процесс эффективного сбора, обработки, анализа и представления информации и знаний, полученных в результате групповой деятельности, в приложениях CSCL;
- разработать концептуальную модель вычислительной системы в форме общей спецификации;
- смоделировать структуру эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL;
- усовершенствовать метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для полуавтоматического генерирования реализаций на основе независимых спецификаций;
- провести экспериментальную апробацию усовершенствованного механизма управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения на основе открытых источников.
На защиту магистерской диссертации выносятся следующие положения:
- структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, генерируемых в ходе практики CSCL;
- усовершенствованный метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL;
- результаты экспериментальной апробации механизма управления платформой сообщества для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Научная новизна исследования заключается в том, что был предложен универсальный механизм управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения, который может быть адаптирован под любую спецификацию приложений CSCL.
Практическая значимость заключается в разработке
усовершенствованного метода разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Методы исследования: сравнительный анализ существующих решений и моделирование.
Первый раздел посвящен определению CSCL, его проблем и путей их решения.
Во втором разделе производиться анализ существующих решений в сфере CSCL.
Третий раздел посвящен разработки модели, для решения проблем, найденных в первых и вторых разделах.
В четвертом разделе исследования производится анализ и экспертиза валидности использования grid-систем.
Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемой литературы.
Одной из ключевых проблем при разработке приложений CSCL является анализ данных взаимодействия, который является основной функцией для поддержки обучения и оценки в средах CSCL. Он опирается на информацию, полученную в результате действий, выполняемых участниками в ходе процесса совместной работы. Эффективное внедрение этой информации и извлеченных знаний в приложения CSCL создает основу для повышения осведомленности о мониторинге и обратной связи для достижения успешного процесса обучения в условиях совместной работы.
Современные среды CSCL больше не зависят от однородных групп, статичного контента и ресурсов, а также от единой педагогики, но в этом контексте необходима высокая индивидуализация и гибкость, а это означает, что методы совместного обучения необходимо постоянно адаптировать, корректировать и персонифицировать для каждой конкретной целевой учебной группы. Удовлетворение этих потребностей в области CSCL представляет собой серьезную проблему для исследовательского сообщества.
Магистерская диссертация посвящена моделированию структуры эффективного управления и анализа данных взаимодействия для создания универсального механизма разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Выполненные в работе научные исследования представлены следующими основными результатами:
- проанализирован процесс сбора, обработки, анализа и представления
информации и знаний, полученных в результате групповой деятельности, в приложениях CSCL. Как показал анализ, главным недостатком известных CSCL решений является их узкая
направленность, главная задача которых, решить конкретную,
возникшую «у себя», проблему. На основании проведенного анализа, в качестве решения проблемы была разработана структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, которые генерируются в ходе практики CSCL;
- усовершенствован метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для полуавтоматического генерирования реализаций на основе независимых спецификаций, что совместно с разработанной моделью вычислительной системы в форме общей спецификации, позволяет добиться эффективного повторного использования системы за счет сниженной стоимости повторной разработки, дистанцирования от конкретных платформ и языков программирования, а также, за счет сниженных затрат времени на развертку системы;
- проведена экспериментальная апробация усовершенствованного механизма управления платформой сообщества для поддержки интегрированного проектирования обучения на основе открытых источников, которая показала эффективность использования grid- архитектуры в качестве вычислительной структуры.
Таким образом, в работе решена научно-практическая проблема разработки механизмов управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Гипотеза исследования подтверждена.
Проведенная работа имеет большую значимость, так как благодаря использованию вышеописанных решений возможно повышение
универсальности и эффективности систем CSCL.
Современные среды CSCL больше не зависят от однородных групп, статичного контента и ресурсов, а также от единой педагогики, но в этом контексте необходима высокая индивидуализация и гибкость, а это означает, что методы совместного обучения необходимо постоянно адаптировать, корректировать и персонифицировать для каждой конкретной целевой учебной группы. Удовлетворение этих потребностей в области CSCL представляет собой серьезную проблему для исследовательского сообщества.
Магистерская диссертация посвящена моделированию структуры эффективного управления и анализа данных взаимодействия для создания универсального механизма разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL.
Выполненные в работе научные исследования представлены следующими основными результатами:
- проанализирован процесс сбора, обработки, анализа и представления
информации и знаний, полученных в результате групповой деятельности, в приложениях CSCL. Как показал анализ, главным недостатком известных CSCL решений является их узкая
направленность, главная задача которых, решить конкретную,
возникшую «у себя», проблему. На основании проведенного анализа, в качестве решения проблемы была разработана структура эффективного управления и анализа данных взаимодействия, которые генерируются в ходе практики CSCL;
- усовершенствован метод разработки программного обеспечения на основе повторного использования компонентов приложений CSCL для полуавтоматического генерирования реализаций на основе независимых спецификаций, что совместно с разработанной моделью вычислительной системы в форме общей спецификации, позволяет добиться эффективного повторного использования системы за счет сниженной стоимости повторной разработки, дистанцирования от конкретных платформ и языков программирования, а также, за счет сниженных затрат времени на развертку системы;
- проведена экспериментальная апробация усовершенствованного механизма управления платформой сообщества для поддержки интегрированного проектирования обучения на основе открытых источников, которая показала эффективность использования grid- архитектуры в качестве вычислительной структуры.
Таким образом, в работе решена научно-практическая проблема разработки механизмов управления платформой сообщества преподавателей для поддержки интегрированного проектирования обучения.
Гипотеза исследования подтверждена.
Проведенная работа имеет большую значимость, так как благодаря использованию вышеописанных решений возможно повышение
универсальности и эффективности систем CSCL.
Подобные работы
- Коммуникационные технологии в киберспорте (на примере Алтайского отделения ФКС России)
Бакалаврская работа, реклама & PR. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2022