Разработка программного модуля на основе понятийно-тезисной модели - Дипломная работа

В условиях стремительного развития средств распространения информации и усовершенствования технологий продуцирования ресурсов WWW, большое значение приобретает благоустройство ресурсов для их использования в образовательных целях. Объем времени, необходимый для возобновления профессиональных знаний для специалистов с высшим образованием составляет 28% от общего объема времени, которым владеет работник в течение всего работоспособного периода. Актуальность приобрела проблема моделирования знаний на базе специфических подходов, которые берут начало в разных отраслях, с целью эффективного решения проблемы управления знаниями для образования в контексте WWW и непрерывной учебы. Экстенсивное увеличение объемов информации и знаний требуют усовершенствование и автоматизации подготовки и проведения контроля знаний в системах непрерывной учебы. Невзирая на значительные достижения в отрасли интеллектуальных систем учебы, средств контроля знаний и систем распространения информации, в WWW, остается потребность в интегрированном системном подходе, который органично объединит методы сохранения и управления знаниями, индивидуализируемое представление образовательного Web-контенту и методы автоматизации контроля знаний.В последствии определились три технологии поддержки в решении задач: интеллектуальный анализ решений обучаемого, интерактивная поддержка в решении задач и поддержка в решении задач на примерах. Когда система работает онлайн, сведения об учащемся сохраняются на Сервере Моделирования Учащихся и отдаются в распоряжение любого клиента приложения, который вызывает его. Система по сути реализует «традиционный подход» к системы обучения с большими трудовыми затратами как на подготовку курсов для размещения так и для генерации тестовых заданий, которые составляются непосредственно преподавателем, велико значение проявления так называемого «человеческого фактора», который может привести к негативным последствиям для обучаемого. В действительности система не рассуждает знаниями из предметной области, однако относительно отдельных высказываний или утверждений, которые описывают понятие и воспринимаются системой «как есть», она владеет информацией о том, где они содержатся в общей структуре учебного материала. Borland Developer Studio поддерживает «родную» (Win32) разработку под Windows (для C/C и Delphi) и разработку для.NET (для C# и Delphi) в единой целостной среде разработки, упрощая сопровождение и создание новых приложений Win32, в то же время позволяя разработчикам более легко освоить технологии.NET.Хотя стоит отметить тот факт, что для таких программ эффективность и достоверность отладки не является настолько жизненно необходимой, а также то, что обнаружение серьезных ошибок в ходе эксплуатации программы не приводит к столь печальным последствиям, как для больших систем. К тому же, несмотря на свою низкоуровневую природу, язык позволяет создавать переносимые программы и поддерживает программиста в этом. Си (как и ОС UNIX, с которой он долгое время был связан) создавался программистами и для программистов, круг которых был бы ненамного шире круга разработчиков языка. Язык спроектирован так, чтобы дать программисту максимальный контроль над всеми аспектами структуры и порядка исполнения программы. Visual Basic считается хорошим средством быстрой разработки прототипов программы, для разработки приложений баз данных и вообще для компонентного способа создания программ, работающих под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows.

В условиях стремительного развития средств распространения информации и усовершенствования технологий продуцирования ресурсов WWW, большое значение приобретает благоустройство ресурсов для их использования в образовательных целях. При этом возникает необходимость настройки персонального информационного пространства в зависимости от интересов пользователя и области знаний, которая его интересует. Это даст возможность снизить негативное влияние явления, которое называют «информационным взрывом» и эффективнее поддержать процесс непрерывной учебы через Интернет.

По некоторым оценкам, среднегодовой темп прироста новых знаний составляет 4-6%. Это значит, что около 50% профессиональных знаний специалист должен получить по окончании учебного заведения. Объем времени, необходимый для возобновления профессиональных знаний для специалистов с высшим образованием составляет 28% от общего объема времени, которым владеет работник в течение всего работоспособного периода. Непрерывное образование становится важным фактором конкурентоспособности специалиста на рынке труда. Вся история становления и развития учебы человека как самостоятельной области его деятельности указывает на то, что учеба должна быть непрерывной и адаптивной.

Актуальность приобрела проблема моделирования знаний на базе специфических подходов, которые берут начало в разных отраслях, с целью эффективного решения проблемы управления знаниями для образования в контексте WWW и непрерывной учебы.

Отличием Web-систем, которые применяются для поддержки непрерывной учебы, от других систем представления информации в Интернет есть наличие специфических для образования функций, среди которых важную роль играет контроль знаний. Экстенсивное увеличение объемов информации и знаний требуют усовершенствование и автоматизации подготовки и проведения контроля знаний в системах непрерывной учебы. При этом формирования образовательного контенту и средств контроля должны происходить параллельно, а их разграничение может привести к несоответствию и неактуальности контроля.

Невзирая на значительные достижения в отрасли интеллектуальных систем учебы, средств контроля знаний и систем распространения информации, в WWW, остается потребность в интегрированном системном подходе, который органично объединит методы сохранения и управления знаниями, индивидуализируемое представление образовательного Web-контенту и методы автоматизации контроля знаний.

Проблема моделирования области знаний нуждается в своем решении в ряде задач, которые имеют отношение к управлению знаниями на базе WWW и возникают в контексте управления контентом, адаптации и персонализации контенту, подготовки и сопровождения непрерывной учебы, с элементами генерации индивидуальных учебных курсов и автоматизированного контроля знаний. Так требование адаптивности системы учебы нуждается в применении динамических учебных курсов, в противовес статическим. Это, в свою, очередь нуждается в моделировании образовательного контенту для обеспечения работы образовательных запросов на построение индивидуальной учебной среды.

Работа образовательных запросов может основываться на нахождении необходимой области знаний и подборе под эту область учебного контента, который будет подан пользователю для учебы в качестве индивидуального образовательного курса.

1.

В результате выполнения выпускной работы был разработан программный модуль «Интеллектуальная обучающая система для широкого перечня курсов», удовлетворяющий требованиям, утвержденного технического задания и предоставляющий удобные инструменты управления для реализации всех функциональных возможностей системы: поддержка различных учебных курсов;

ведение профайлов содержащих информацию о пользователях;

поддержка аудио и видео составляющих курса на основе DIRECTX;

автономная генерация тестовых заданий;

возможность распределение студентов по обучающим курсам;

ведение табеля успеваемости отдельного студента;

разделение прав доступа пользователей к системе на основе ролей: расширенная система разделения прав пользователей к различным функциям системы;

автономный анализ решения тестовых заданий;

возможность помощи в выборе стратегии обучения;

печать отчетов;

возможность создавать собственные отчеты в MS Office и самостоятельно подключать их к системе;

реализована система адаптивной навигации на основе ссылок;

А также обеспечивает выполнение следующих требований: надежное соединение с базой данных;

все пользователи должны вводить имя и пароль для входа в систему;

доступность системных и пользовательских элементов управления зависит от прав присвоенных пользователю;

ПМ ПТМ поддерживает базовую ролевую модель безопасности;

запись информации о возникающих в процессе работы ошибках в log-файл.

При создании ПМ ПТМ использовались базовые библиотеки системы DIRECTX SDK, что потребовало дополнительного изучения данной технологии.

В качестве языка и средств разработки были выбраны: язык программирования C# 4.0;

среда разработки web-приложения Microsoft Visual Studio.NET 2008;

Основным критерием для выбора являлось Windows совместимость создаваемого ПМ, а также простота и скорость разработки приложения.

Во время разработки интерфейса ПМ ПТМ, проводилось модульное тестирование и отладка его отдельных компонентов, в частности, тестировались все элементы разрабатываемого UI. По окончанию разработки было проведено функциональное и логическое тестирование ПМ ПТМ на соответствие всем требованиям технического задания. Выявленные на этом этапе ошибки были полностью исправлены. В результате проведенных отладке и тестированию ПМ ПТМ продемонстрировал свою функциональную работоспособность и стойкость к вводу некорректных данных оператором.

Разработана оперативная справка, позволяющая быстро получить доступ к необходимой информации.

Таким образом, программный модуль автоматизации учебного процесса ПМ ПТМ полностью реализован и отлажен, соответствует требованиям технического задания и выполняет все заданные функции.

1) Гагарина Л.Г., Зубов Н.Н., Стрижков А.В., Федотова. Е.Л. Методические указания по подготовке дипломного проекта специалистов направления «Информатика и вычислительная техника» (специальность 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем») / Под редакцией Л.Г. Гагариной. - 2-е изд., доп. - М.: МИЭТ, 2005.

2) ГОСТ 19.504-79. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению.

3) ГОСТ 19.401-78 (ЕСПД). Текст программы. Требования к содержанию и оформлению.

4) ГОСТ 19.106-78 (ЕСПД). Требования к программным документам, выполняемым печатным образом.

5) ГОСТ 28.195-89. Оценка качества программных средств. Общие положения.

6) Басс Л., Клементс П., Кацман Р. Архитектура программного обеспечения на практике. 2-е издание. - СПБ.: Питер, 2006.

7) Рихтер Дж. CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft.NET Framework 2.0 на языке C#. Мастер-класс. / Пер. с англ. - М.: Издательство «Русская Редакция»; СПБ.: Питер, 2007.

8) Леоненков А.В. Самоучитель UML. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПБ.: БХВ-Петербург, 2004.

9) Рихтер Дж. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework. Мастер-класс. / Пер. с англ. - 3-е изд. - М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция»; СПБ.: Питер, 2005.

10) Мак-Дональд М., Шпушта М. Microsoft ASP.NET 2.0 с примерами на C# 2005 для профессионалов.: Пер. с англ. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2006.

11) Троелсен Э. C# и платформа .NET. Библиотека программиста - СПБ.: Питер, 2007.

12) Гюнтер Штайнер. HTML/XML/CSS. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005.

13) Рэндал Э., Сугальски Д., Теч Л. Perl 6 и Parrot. Справочник. - М.: КУДИЦ-Образ, 2005.

14) Титенко С.В., Гагарин О.О. Моделирование области знаний в системе обучения на основе понятийно-тезисной модели // VIII международная конференция «Интеллектуальный анализ информации ИАИ-2008», Киев, 14-17 мая 2008 г.: Сб. тр./ Ред. кол.: С.В. Сирота (гл. ред.) и др. - К.: Просвита, 2008. - С. 475-484.

Размещено на