Разработка алгоритма и программы автоматизированной обучающей системы по дисциплине "Компьютерная графика" - Дипломная работа

Стремительный рост объема и сложности изучаемого материала, необходимости его быстрого обновления при одновременном увеличении контингента обучаемых привели к тому, что, по мнению многих ученых, традиционная система образования стала недостаточно эффективной, т.к. принципы, лежащие в ее основе, в условиях массового образования не удается реализовать. Повышение эффективности учебного процесса достигается за счет внедрения таких методов и средств образования, которые позволяют стимулировать в процессе образования самостоятельность, индивидуализацию и интенсификацию образования, а также интерес к образованию и развитие творческих способностей человека. Как показывают практические исследования, применение АОС позволяет повысить качество подготовки военных инженеров за счет индивидуализации образования; дает возможности управления познавательным процессом по гибкой, адаптирующейся к характеристикам обучаемых в программе. Таким образом, можно отметить положительные стороны использования АОС, выражающиеся в некотором сокращении общего времени обучения и повышении его качества за счет: - создания условий для самостоятельной учебной работы обучаемого с возможностью выбора индивидуального темпа обучения и уровня помощи; Кроме того, создание на базе ЭВМ систем обучающего, тренирующего, контролирующего типа способствует не только повышению уровня квалификации военных специалистов, но и позволяет глубже внедрять современные средства вычислительной техники в военные сферы деятельности, что является необходимым условием для повышения боеспособности всех Вооруженных Сил.Для систематизации существующих АОС используют ряд признаков. По назначению в учебном процессе выделяют системы для обучения знаниям, умениям и навыкам. В таких системах пользователь, оперируя средствами диалога или фразами языка обучающего курса, может направлять обучение по своему усмотрению, а также выбирать для себя необходимые в данный момент порции учебного материала. Системы, работающие в режиме пакетной обработки, главным образом находят применение в демонстрационных программах. Если задать другую, N-мерную, систему координат в базисе (m1, m2,.., MN) и поставить задачу определения координат в новой системе, зная координаты в старой, то решение (если оно существует) можно записать в таком виде: где f1 - функция пересчета i-й координаты, аргументы координаты в системе kiНа основе анализа существующих АОС была выбрана обучающе-контролирующая автоматизированная система, работающая в режиме реального времени, реализованная на базе персональной ЭВМ, и предназначенная для индивидуального обучения. На основании проведенного анализа определены основные компоненты обучающей системы: - функциональные;На основе анализа предметной области, как процесса обучения с использованием ЭВМ, и выбора основных компонентов системы, а также постановки задачи и учета требований к индивидуализации обучения разработана функциональная схема и структура автоматизированной обучающей системы. При этом подчеркивается, что преподаватель, руководствуясь выбранной стратегией (или планом) обучения использует различные средства обучения (лекция, дискуссия, беседы и т.п.), стремится повысить уровень знаний курсанта. Рассматривая функциональную схему как замкнутую систему можно определить обучающую систему как особый вид управляющей системы, в которой объектом управления является курсант, а само управление познавательной деятельностью осуществляется преподавателем посредством использования некоторых воздействий (стратегия, средства обучения), заложенных в ЭВМ. Особый характер этой системы подчеркивается тем фактором, что выходной параметр в такой системе (если за него принять уровень знаний курсанта) должен иметь характер неубывающей функции. Анализ процесса обучения в различных аспектах позволяет поставить задачу формализации самого процесса.Поскольку процедура анализа ответов на вопросы имеет некоторые ограничения, то при проектировании вопросов автор должен представлять, какие ответы могут быть проанализированы в конкретной АОС. При выдаче ответа выборочного типа обучаемый выбирает из списка пронумерованных ответов, предъявляемых ему системой, номера тех ответов, которые, по его мнению, являются правильными. Выборочно-конструируемый ответ представляет собой ответ, сконструированный обучаемым из составленных автором частей ответа, предъявляемых обучаемому системой. В создаваемом АОС применен выборочный метод ввода ответа, который позволяет осуществить метод случайной перестановки ответов, что способствует наиболее качественному контролю степени усвоения материала обучаемыми. Формирование оценки за усвоенный материал может проводиться с учетом количества допущенных ошибок в задании, веса ошибочно выполненных тестов в задании, веса типа допущенной ошибки при выполнении задания, затраченного времени и т.д.Во многих случаях такой выбор диктуется очень простыми факторами - доступностью того или иного транслятора и умением составлять программы на данном языке. Если, однако, в распоряжении пол

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Анализ существующих АОС и требований к ним

1.2 Анализ дисциплины «Компьютерная графика» и постановка задачи создания АОС

Выводы

2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ, АЛГОРИТМА И ПРОГРАММЫ АОС

2.1 Разработка структуры и функциональной схемы АОС

2.2 Применение метода оценки знаний в АОС

2.3 Разработка алгоритма АОС

2.4 Разработка программы АОС

2.4.1 Выбор и обоснование языка программирования

2.4.2 Описание процедур и функций, используемых в АОС

Выводы

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТКИ АОС. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

3.1 Оценка эффективности функционирования АОС

3.2 Экономическая оценка разработки АОС

3.3 Разработка программной документации

3.3.1 Руководство оператору

3.3.2 Руководство программисту

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемой литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Классификация АОС

Приложение 2. Листинг программы

1. На основе анализа существующих АОС была выбрана обучающе-контролирующая автоматизированная система, работающая в режиме реального времени, реализованная на базе персональной ЭВМ, и предназначенная для индивидуального обучения.

2. На основании проведенного анализа определены основные компоненты обучающей системы: - функциональные;

- обеспечивающие.

3. Проведенный анализа показал, что АОС должна отвечать следующим требованиям: - AOC функционирует в диалоговом режиме;

- контроль полученных знаний осуществляется непосредственно после окончания изучения теоретического материала.

4. Проведенный анализ тематического плана изучения дисциплины показал возможность представления учебного материала в виде АОС, включающего в себя все виды занятий.