Введение
1 Актуальность темы выпускной квалификационной работы 9
1.1 Управление знаниями в современном образовательном процессе... 9
1.2 Достоинства электронных образовательных ресурсов 11
2. Техническое задание 12
3. Проектирование разрабатываемого курса 23
3.1 Объектно-ориентированное CASE-средство Rational Rose 23
3.2 Диаграмма вариантов использования 24
3.2.1 Поиск акторов и вариантов использования 24
3.2.2 Конкретизация вариантов использования 27
3.2.3 Построение диаграммы вариантов использования 32
3.3 Построение диаграммы последовательности для прецедента
«Создание упражнения» 36
4. Создание электронного курса «Алгебра и геометрия» 38
4.1 Требования к электронным образовательным ресурсам 38
4.2 Обзор средств создания электронных обучающих курсов 39
4.3 Особенности интеллектуальной обучающей системы Math-Bridge 41
4.4 Подготовка к работе в Интеллектуальной системе Math-Bridge .... 42
4.5 Создание статических учебных объектов 45
4.6 Создание динамических учебных объектов 48
4.7 Создание структурных учебных объектов 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 61
Приложение А
Развитие информационных технологий, возрастание роли информации в современном обществе диктует новые тенденции в процессе обучения. Особенную популярность набирают электронные образовательные ресурсы, которые в последнее время все чаще используются в образовательных учреждениях [7]. Такой подход в высших учебных заведениях позволяет значительно упростить процесс поиска необходимой информации посредством создания и использования систем управления знаниями, сделать тем самым обучение более доступным для студентов. Дистанционное образование предоставляет студентам возможность самостоятельно выбирать место и время для изучения дисциплин.
В качестве одного из главных преимуществ этого вида обучения можно отметить его эффективность. Студент имеет возможность получать знания из разнообразных электронных образовательных ресурсов, уже сегодня вмещающих в себя огромное количество знаний, накопленных человечеством.
При использовании дистанционной формы обучения довольно часто применяются электронные учебники и курсы, которые могут быть оперативно обновляться и полностью соответствовать текущему уровню развития научных знаний в различных областях [1]. Изучение математических дисциплин с использованием электронных учебников и курсов позволяет студентам осваивать материал постепенно, в приемлемом для них темпе, в необходимом количестве выполнять практические задания для тщательной отработки полученных знаний и навыков. Это способствует успешному приобретению знаний математических дисциплин, что особенно важно для студентов инженерных специальностей.
Повсеместное внедрение дистанционного образования в учебный процесс ставит перед авторами электронных курсов и обучающих систем в целом задачу по реализации концепции управления знаниями. Управление знаниями -
область теоретической и практической деятельности, начавшая формироваться в начале 90-х гг. «В самом начале становления систем управления знаниями Томас Давенпорт предложил определение, которым пользуются до сих пор: «Управление знаниями — это процесс сбора, распространения и эффективного использования знаний». В настоящее время решающую роль в этом играет информационно-программное обеспечение» [6].
Данная концепция может быть реализована и в учебном процессе посредством своевременного обучения и контроля получаемых знаний, выстраивания наиболее подходящей образовательной траектории для студентов.
Именно создание электронного образовательного ресурса по дисциплине «Алгебра и геометрия», реализующего концепцию управления знаниями, и является целью данной выпускной квалификационной работы.
В рамках выпускной квалификационной работы был спроектирован и разработан электронный образовательный ресурс по курсу «Алгебра и геометрия» в интеллектуальной системе Math-Bridge, применение которого в образовательном процессе позволяет обучающимся самостоятельно изучать материал данной дисциплины, осуществлять проверку знаний по пройденным темам и по результатам контроля заполнять пробелы в знаниях по математике. Выполнение практических заданий, содержащихся в данном образовательном ресурсе, сформирует устойчивые навыки решения математических задач.
Полученный курс может быть использован как в роли основного источника знаний по дисциплине, так и в качестве некоторого справочника, с помощью которого можно быстро и удобно получить необходимую информацию по конкретной теме или какому-либо термину.
Для создания полноценного курса «Алгебра и геометрия» было разработано 226 статических учебных объектов, (56 аксиом, 105 определений, 45 примеров, 20 теорем) и 177 упражнений (динамических учебных объектов). Содержимое было оформлено в 12 различных глав и размещено на 56 страницах.
Курс успешно использовался в процессе обучения в 2016-2017 учебном году студентами 1 курса направления подготовки «Информатика и вычислительная техника» Института электроники и светотехники и студентами направления подготовки «Программная инженерия» Факультета математики и информационных технологий. Для анализа эффективности использования обучающего курса были проведены итоговые тестирования студентов по окончании изучения дисциплины в 2015-2016 и 2016-2017 учебных годах. Тест включал в себя 32 задания, на решение которых студентам было предоставлено 80 минут. По итогам данного тестирования было выявлено, что в 2015-2016 году без использования системы студенты в среднем не перешли 50% порог и набрали 14 баллов из возможных 32, что свидетельствует о необходимости
дополнительных занятий со студентами. Внедрение в учебный процесс специализированной интеллектуальной программы Math-Bridge, позволило повысить средний балл в 2016г.-2017г. до 16. На основании полученных в результате тестирования результатов можно сделать вывод о том, что применение современных информационных технологий в обучении повышает качество знаний студентов и их интерес к самостоятельной работе.
