СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПОДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ И САМООБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ МНОГОСОДЕРЖАТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2010 года по МПК G09B5/08 

Изобретение относится к информационным технологиям в области обучения и самообучения с использованием средств вычислительной техники и цифровых библиотек.

Термины и определения, используемые в тексте заявки:

Банк информации - совокупный набор информационных блоков, имеющих централизованное хранение и предназначенных для коллективного использования.

Информационный блок - это некоторое количество информации, описанное с помощью одного или нескольких элементов информации, имеющих общую смысловую нагрузку, и неделимое в пределах содержательных структур.

Информация [information] - значение данных с определенными условностями, принятыми для процесса восприятия. К информации относится знание, сообщенное кем-то или полученное в результате исследования, анализа или обучения. Физический смысл информации - результат взаимодействия материальных объектов, передаваемый по материальному каналу. Информация - основное понятие кибернетики.

Представление [representation] - форма выражения предмета, явления или процесса посредством знака, языка, определения понятия, массива или таблицы, формализма, алгоритма или системы без искажения содержания; способ передачи, сохранения или переработки знания.

Личностно ориентированное обучение - обучение, при котором учебный курс для обучаемого выстроен с учетом его индивидуальных особенностей.

Элементы информации - тексты, рисунки, таблицы, звук, видео, анимация и т.д..

В настоящее время известны два основных метода организации подачи информации в процессе обучения:

- способ организации подачи информации в процессе обучения и самообучения на основе односодержательной структуры с линейным способом отображения информации, когда обучаемые поэтапно изучают ее, согласно изложенной содержательной структуре;

- способ организации подачи информации в процессе обучения и самообучения на основе односодержательной структуры с возможностью коррекции траектории, путем введения в текст комментариев, ссылок, советов, рекомендаций по изучению.

Известен традиционный способ, описанный в журнале "Компьютер в школе" 8 (12) октябрь, 1999 г., стр.29, Т.Антонова, А.Харитонов. Статья "История нас рассудит (о методике применения мультимедийного курса)", информационного обеспечения образовательного процесса, основанный на создании мультимедийных образовательных программ на компакт-дисках (репетиторов по предметам), введении их в системный блок персонального компьютера и воспроизведении на экране монитора.

Недостатком данного способа является то, что каждый обучаемый работает с одним и тем же набором информационных блоков без учета особенностей восприятия этого обучаемого и без контроля степени усвоения материала при переходе им к изучению следующего информационного блока.

При патентном поиске выявлен патент (19) RU (11) 2196359 (13) C2 (51) 7 G09B 5/00 «СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА», который можно отнести к способу организации подачи информации в процессе обучения и самообучения на основе односодержательной структуры с линейным способом отображения информации. Этот способ заключается в создании банка электронных учебных материалов, введении их в память персонального компьютера и последующем отображении на экране телевизора, при этом банк электронных учебных материалов создают в виде классифицированного набора графических иллюстраций по предметам базисного учебного плана, а из классифицированного набора графических иллюстраций формируют локальный видеоряд, который дополняют собственными графическими и текстовыми материалами и отображают на экране телевизора в процессе объяснения и мониторинга учебного предмета в заданной педагогом последовательности.

Недостатком данного способа является то, что он предусматривает адаптацию к определенному кругу обучаемых, которым данная информация будет воспринята эффективно. Эти обучаемые имеют сходные особенности восприятия информации с автором учебной программы, излагающим информацию в соответствии со своим типом восприятия. Для тех обучаемых, которые не имеют сходных особенностей восприятия информации с автором учебной программы, эффективность такого обучения будет невысокой. Одна односодержательная структура информации в процессе информационного обмена эффективно воспринимается лишь частью обучаемых вследствие их психологических и иных особенностей восприятия информации.

В качестве способа организации подачи информации в процессе обучения и самообучения на основе односодержательной структуры с возможностью коррекции траектории путем введения в текст комментариев, ссылок, рекомендаций по изучению можно рассматривать представление информации в известных электронных правовых базах «Гарант» и «Консультант+».

При использовании данного способа организации подачи информации восприятие информации у обучаемых выше, чем при последовательном методе. Но для достижения высоких результатов в обучении такой способ требует от обучаемого большей концентрации внимания. Также с увеличением числа ссылок и переходов от одного информационного блока к другому увеличивается нагрузка на обучаемого, при этом ему приходится работать с такой информацией, особенность изложения которой не совпадает с особенностью его восприятия.

Все выше описанные способы организации подачи информации характеризуются подбором содержания, способом построения теоретических и практических материалов. В основе работы с материалами лежат элементы информации - тексты, рисунки, таблицы, звук, видео и т.д.

Задача любого обучения - так преподнести обучаемому материал, чтобы он его эффективно воспринял.

Если опытный преподаватель в небольшом классе интуитивно может выявить особенности восприятия информации каждым обучаемым и подстроить изложение материала в виде, доступном восприятию каждого обучаемого, то в большой аудитории, и тем более при обучении в режиме «on-line» и «of-line», эти особенности нельзя учесть.

Для повышения эффективности обучения большой группы обучаемых и обучения в режиме «on-line» и «of-line» требуется организация личностно ориентированного обучения, которая строится на основе подчинения структуры изложения материала признакам, которые соответствуют целям обучения.

При обучении обучающий передает обучаемому объем информации, определенный целями обучения.

Для эффективного обучения обучающий может объединить обучаемых, имеющих общие признаки, в некоторые группы. Набор общих признаков группы обучаемых образует характеристику обучения группы обучаемых.

Объем информации, необходимый в целях обучения, выстраивается под характеристику обучения группы обучаемых в виде одной определенной последовательности информационных блоков или ссылок на информационные блоки. Такое представление информации назовем «Односодержательной структурой представления информации». Характеристику обучения одной группы обучаемых назовем «характеристикой односодержательной структуры представления информации».

В процессе обучения обучаемый проверяется на соответствие тем или другим признакам (например, логика-этика, интуиция-сенсорика и т.д.). Из признаков, присущих обучаемому, тестовой программой вычисляется характеристика обучаемого (например: Джек, Бальзак и т.д.). По вычисленной характеристике выбирается соответствующая ей односодержательная структура представления информации для обучаемого. Набор всех односодержательных структур представления информации составляет "Многосодержательную структуру представления информации" (например, набор индивидуальных учебных планов по курсу для группы обучающихся").

Обучающий готовит информацию, используемую обучаемыми в процессе обучения в виде многосодержательной структуры представления информации.

Все материалы будут выстраиваться в соответствии с характеристиками односодержательных структур представления информации, т.е. обучающий будет раскрывать дидактические единицы в рамках этих содержательных структур. При этом в каждой односодержательной структуре представления информации обучаемый будет вынужден следовать предложенному преподавателем маршруту перехода от одного информационного блока к другому.

Наиболее простым и распространенным способом оценки является тестирование, следовательно, для повышения эффективности восприятия информации требуется провести тестирование обучаемого.

Чтобы обеспечить для обучаемого эффективность восприятия информации, необходимо определить факторы, влияющие на это восприятие и описать их, связав вопросы теста с факторами, влияющими на эффективность восприятия информации, и, соответственно, с односодержательными структурами представления информации и информационными блоками внутри этих односодержательных структур.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, - повышение эффективности восприятия информации каждым обучаемым вследствие личностно ориентированного обучения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе организации подачи информации в процессе обучения и/или самообучения, заключающемся в том, что обучающий предварительно готовит информацию для обучения в виде электронного банка информации, доступного обучаемому, при этом для целей обучения обучаемый использует компьютер с монитором, на который из электронного банка информации осуществляется подача информации в виде последовательности информационных блоков, согласно изобретению в электронном банке информации информация для обучения сформирована в виде многосодержательной структуры представления информации из односодержательных структур представления информации в соответствии с определенным алгоритмом, где односодержательные структуры представления информации состоят из последовательности информационных блоков, при этом каждая односодержательная структура представления информации соответствует одной характеристике группы обучаемых, заранее определенной обучающим, при этом для формирования доступа к соответствующим информационным блокам в компьютере обучаемого имеются набор тестов и управляющая программа, где у данного обучаемого принадлежность к одной из характеристик группы обучаемых выявляется в результате тестирования, на мониторе компьютера обучаемого имеется перечень характеристик обучаемых, являющийся ссылками на соответствующие односодержательные структуры представления информации, через обращение к которым обучаемый получает информационные блоки или ссылки на информационные блоки в соответствующих односодержательных структурах представления информации, обращение к тестам и обработка результатов тестов инициируется управляющей программой, которая содержит опции перехода от одного информационного блока к другому в различных односодержательных структурах представления информации, опции перехода от одного информационного блока к другому внутри односодержательных структур представления информации и опции возврата к одному и тому же информационному блоку, причем опции перехода выполняются управляющей программой по ссылкам на перечень характеристик обучаемых, установленным на мониторе обучаемого, и/или через опции перехода по результатам тестирования.

В качестве информационных блоков могут использовать некоторое количество информации, описанное с помощью одного или нескольких элементов информации, имеющих общую смысловую нагрузку, и неделимое в пределах содержательных структур. В качестве элемента информации могут быть представлены тексты, рисунки, таблицы, последовательность звуков, последовательность видеоизображений.

В качестве односодержательной структуры представления информации могут использовать объем информации, необходимый для целей обучения и выстроенный под характеристику обучения группы обучаемых в виде одной определенной последовательности информационных блоков или ссылок на информационные блоки.

В качестве характеристики односодержательной структуры представления информации могут использовать характеристику обучения одной группы обучаемых.

В состав компьютера могут входить устройства, и/или отображающие, и/или фиксирующие, и/или воспроизводящие информацию.

В качестве теста может использоваться предтест или посттест.

В качестве теста может использоваться простой тест, результатом которого являются два состояния: тестируемый соответствует определенному критерию и тестируемый не соответствует определенному критерию из списка критериев тестирования, или сложный тест, состоящий из последовательности простых тестов, результатом которого являются более двух состояний.

Личностно ориентированное обучение происходит при организации подачи информации в виде односодержательной структуры представления информации, выбранной из многосодержательной структуры представления информации в соответствии с характеристикой восприятия этой информации данным обучаемым. Обучаемые имеют различные особенности восприятия информации.

Поскольку накопленные по различным темам знания представляют собой многосодержательные структуры представления информации, то обучающий может представить информационные блоки, сгруппированные по темам, в виде нескольких односодержательных структур представления информации, организованных в соответствии с заранее определенными характеристиками.

Личностно ориентированное обучение происходит за счет того, что в процессе обучения имеется возможность коррекции подачи последовательности информационных блоков обучаемому, проводимой по результату теста. По результату тестирования может определяться, например, готовность обучаемого к восприятию определенного информационного блока, а также может выполняться оценка знаний у обучаемого определенного информационного блока до или после получения информационного блока. Управляющая программа определяет переход к другому, либо к тому же информационному блоку, либо ссылке на информационный блок. При этом могут выполняться переходы:

- на следующий информационный блок в данной односодержательной структуре представления информации,

- в другую односодержательную структуру представления информации, построенную в виде иного набора информационных блоков либо измененной последовательности того же набора информационных блоков.

- к другому информационному блоку в данной односодержательной структуре представления информации.

Описание способа

Для целей обучения обучаемый использует компьютер с монитором. В состав компьютера также могут входить другие устройства, и/или фиксирующие, и/или воспроизводящие информацию. Подача информации обучаемому в процессе обучения или самообучения осуществляется из электронного банка информации, в котором хранятся информационные блоки. Электронный банк информации доступен обучаемому. Обучающий представляет для обучения информацию в виде информационных блоков, которые соответствуют целям обучения.

Обучающий заранее определяет возможные характеристики обучаемых и готовит тест, выявляющий эти характеристики.

Под каждую характеристику обучения группы обучаемых обучающий выстраивает информацию из информационных блоков в односодержательную структуру представления информации.

Каждая односодержательная структура представления информации представлена в виде одной определенной последовательности информационных блоков или ссылок на информационные блоки.

Электронный банк информации выполнен в виде многосодержательной структуры представления информации, которая построена из двух или более односодержательных структур представления информации в соответствии с определенным алгоритмом.

На экран монитора компьютера обучаемого выводятся ссылки на односодержательные структуры представления информации, при этом обучаемый имеет возможность через эти ссылки осуществлять вхождение в информационные блоки односодержательных структур представления информации.

Для осуществления заявляемого способа могут использоваться различные тесты. Тесты служат для оценки определенных характеристик обучаемых.

Обращение к тестам и обработка результатов тестов инициируется управляющей программой.

Вход в электронный банк информации также инициируется управляющей программой.

Каждый вход в электронный банк информации является либо переходом по результату теста, либо является сознательным выбором обучаемого, который может получить доступ к определенному информационному блоку через обращение к ссылке на экране монитора своего компьютера.

Далее выбранная информация передается на монитор компьютера обучаемого и/или другие устройства, и/или фиксирующие, и/или воспроизводящие информацию.

Для того чтобы сознательно войти в определенную односодержательную структуру представления информации и получить доступ к определенному информационному блоку, обучаемому необходимо знать свое соответствие определенному критерию тестирования, т.е. хотя бы один раз выполнить тест.

По результату выполнения тестов возможны следующие шаги управляющей программы:

- управляющая программа должна выполнить переход к другому информационному блоку в данной односодержательной структуре представления информации;

- управляющая программа должна повторить обращение к тому же информационному блоку в данной односодержательной структуре представления информации;

- управляющая программа должна выполнить переход к другому информационному блоку в другой односодержательной структуре представления информации.

Все выполняемые тесты можно условно разделить на предтесты и посттесты. Предтест - тест, который выполняется перед информационным блоком. По результату выполнения предтеста выявляется необходимость перехода управляющей программы к определенному информационному блоку в определенной односодержательной структуре представления информации. В качестве предтеста может быть тест на определение соответствия обучаемого одной из характеристик обучения группы обучаемых, или тест на оценку определенных знаний, или тест на оценку быстроты реакции и т.д.

На начальном этапе обучения и/или самообучения обучаемый выполняет тест на свое соответствие одной из характеристик, чем обеспечивает вход управляющей программы в одну из односодержательных структур представления информации.

Посттест - тест, который выполняется после получения обучаемым информационного блока. По результату выполнения посттеста выявляется необходимость перехода управляющей программы к определенному информационному блоку в определенной односодержательной структуре представления информации.

Простой тест - тест, имеющий единственный критерий тестирования.

Тест состоит из одного и более вопросов. Ответ на вопрос теста является полезной информацией о тестируемом. В конце теста происходит обработка всей полученной информации о тестируемом. Результатом теста является решение о принадлежности полученной информации о тестируемом критерию тестирования.

Результат простого теста имеет только два состояния: тестируемый соответствует определенному критерию и тестируемый не соответствует определенному критерию из списка критериев тестирования.

Сложный тест - тест, имеющий два и более критерия тестирования (список критериев тестирования). Сложный тест может состоять из последовательности простых тестов. Результат сложного теста имеет более двух состояний.

Повышению эффективности восприятия информации способствует увеличение деления многосодержательной структуры более чем на две односодержательные структуры подачи информации. Сложность построения информационных структур зависит от количества учитываемых в процессе построения односодержательных структур характеристик обучаемого.

На Фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая заявляемый способ.

На Фиг.2 представлена функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ, где:

1 - перечень характеристик односодержательных структур представления информации, построенный на основе перечня характеристик обучения группы обучаемых;

2 - вход в тестовую программу для определения соответствия обучаемого характеристике группы обучаемых;

3 - тестовая программа для определения соответствия обучаемого характеристике группы обучаемых;

3.1 - 3.n связи между тестовой программой и управляющей программой, возникающие при определении характеристики обучаемого из списка характеристик обучения группы обучаемых;

4 - управляющая программа;

5 - многосодержательная структура представления информации;

6.1-6.n - односодержательные структуры представления информации;

7 - электронный банк информации;

8.1 - 8.n - логические связи между многосодержательной структурой представления информации 5 и управляющей программой 4, формируемые управляющей программой 4 в соответствии с определенной при тестировании или выбранной на экране монитора компьютера обучаемого 9 характеристикой 1 в управляющей программе 4, обеспечивающей выбор одной из односодержательных структур 6.n, входящих в многосодержательную структуру 5;

9 - компьютер обучаемого;

10 - компьютер обучающего;

11.1 - 11.n - линии связи, по которым выполняется передача информационных блоков односодержательных структур представления информации в компьютер обучаемого;

12.1 - 12.n линии связи, по которым обеспечивается передача информационных блоков из односодержательных структур представления информации в компьютер обучающего и обратно;

13 - связи между компьютером обучающего 10 и управляющей программой 4.

На данном чертеже, чтобы не загромождать его, показан только один «активный» компьютер обучаемого, входящий в информационную систему.

14 - вторая тестовая программа (на чертеже показана только одна, чтобы не загромождать чертеж);

15 - вход во вторую тестовую программу;

16.1-16.n - результаты выполнения теста.

Работа в системе начинается с предварительного составления обучающим списка характеристик односодержательных структур представления информации - 1 на основе перечня характеристик обучаемых. После этого обучающий дидактически структурирует материалы для обучения в виде нескольких односодержательных структур 6.1-6.n, строя из них многосодержательную структуру представления информации 5, которые помещаются в банке данных 7.

Тестовая программа 3 имеет связи 3.1 - 3.n с управляющей программой 4.

В результате введения обучаемым в тестовую программу ответов на вопросы, идентифицируемые этой программой как логические переходы 2, тестовая программа 3 определяет характеристику обучаемого на основе перечня характеристик обучаемых в соответствии со списком 1.

В соответствии с этим списком обучаемым выполнено формирование односодержательных структур представления информации 6.1-6.n, где каждой характеристике соответствует своя односодержательная структура представления информации.

Обучаемый через свой компьютер 9 задает обращение к электронному банку информации 7, чтобы получить блок информации. Это обращение проходит через управляющую команду, и в соответствии с той характеристикой, которая присуща данному обучаемому, формируется соответствующее обращение к многосодержательной структуре представления информации, по которому выбирается блок информации из соответствующего односодержательной структуры представления информации. По линиям связи 11.1-11.n выполняется передача информационных блоков из односодержательных структур представления информации в соответствующий компьютер обучаемого.

По линиям связи 12.1 - 12.n обеспечивается передача информационных блоков из односодержательных структур представления информации в компьютер обучающего при активизации соответствующих сигналов на линиях связи 13 между компьютером обучающего 10 и управляющей программой 4.

Техническая реализация заявляемого способа следующая.

Для реализации способа использованы компьютеры обучающихся и компьютер обучающего, имеющих доступ к учебным материалам в электронном банке информации.

В качестве электронного банка информации может быть совокупность информационных ресурсов в памяти компьютера обучающего, обучаемых, доступные ресурсы в сети Интернет, информация, записанная на переносных носителях информации.

Изучаемые соционикой информационные структуры сводят бесконечное количество индивидуальных подходов обучения к конкретному числу алгоритмов обучения. К тому же они имеют ряд пересекающихся свойств, что позволяет объединять их в те или иные группы, исходя из конкретной задачи обработки информации.

В результате работы с учебной группой из 22 человек было выполнено тестирование для определения типа информационного метаболизма и дальнейшего анализа состава группы при подготовке материалов для обучения. В Табл.1 представлены результаты типирования.

Анализируя состав признаков, можно сложить интегральный тип коллектива и составить список характеристик, которые послужат признаками деления обучаемых на группы при построении односодержательных структур представления информации.

Объединяя определенные признаки, присущие обучаемым, определенные при тестировании и выведенные в Табл.1, обучающий может построить несколько различных многосодержательных структур представления информации в зависимости от задач обучения. При этом одни и те же обучаемые могут работать с различными односодержательными структурами представления информации.

В Табл.2 приведен пример группировки студентов по стрессоустойчивости для выбора вида контрольного тестирования по группам.

Изобретение относится к информационным технологиям в области обучения и самообучения с использованием средств вычислительной техники и цифровых библиотек. Личностно ориентированное обучение реализуется за счет того, что в процессе обучения имеется возможность коррекции подачи последовательности информационных блоков обучаемому, проводимой по результату теста, либо путем выбора из списка многосодержательных структур представления информации. При этом в системе используется набор тестов. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности восприятия информации каждым обучаемым вследствие личностно ориентированного обучения. 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Способ организации подачи информации в процессе обучения и/или самообучения, заключающийся в том, что обучающий предварительно готовит информацию для обучения в виде электронного банка информации, доступного обучаемому, при этом для целей обучения обучаемый использует компьютер с монитором, на который из электронного банка информации осуществляется подача информации в виде последовательности информационных блоков, отличающийся тем, что в электронном банке информации информация для обучения сформирована в виде многосодержательной структуры представления информации из односодержательных структур представления информации в соответствии с определенным алгоритмом, где односодержательные структуры представления информации состоят из последовательности информационных блоков, при этом каждая односодержательная структура представления информации соответствует одной характеристике группы обучаемых, заранее определенной обучающим, при этом для формирования доступа к соответствующим информационным блокам в компьютере обучаемого имеется набор тестов и управляющая программа, где у данного обучаемого принадлежность к одной из характеристик группы обучаемых выявляется в результате тестирования, на мониторе компьютера обучаемого имеется перечень характеристик обучаемых, являющийся ссылками на соответствующие односодержательные структуры представления информации, через обращение к которым обучаемый получает информационные блоки, или ссылки на информационные блоки в соответствующих односодержательных структурах представления информации, обращение к тестам и обработка результатов тестов инициируется управляющей программой, которая содержит опции перехода от одного информационного блока к другому в различных односодержательных структурах представления информации, опции перехода от одного информационного блока к другому внутри односодержательных структур представления информации и опции возврата к одному и тому же информационному блоку, причем опции перехода выполняются управляющей программой по ссылкам на перечень характеристик обучаемых, установленным на мониторе обучаемого, и/или через опции перехода по результатам тестирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве информационных блоков используется некоторое количество информации, описанное с помощью одного или нескольких элементов информации, имеющих общую смысловую нагрузку, и неделимое в пределах содержательных структур.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве элемента информации представлены тексты.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве элемента информации представлены рисунки.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве элемента информации представлены таблицы.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве элемента информации представлена последовательность звуков.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве элемента информации представлена последовательность видеоизображений.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве односодержательной структуры представления информации используют объем информации, необходимый для целей обучения, и выстроенный под характеристику обучения группы обучаемых в виде одной определенной последовательности информационных блоков, или ссылок на информационные блоки.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве характеристики односодержательной структуры представления информации используют характеристику обучения одной группы обучаемых.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав компьютера входят устройства и/или отображающие, и/или фиксирующие, и/или воспроизводящие информацию.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теста используют тест, который выполняется перед получением обучаемым информационного блока.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теста используют тест, который выполняется после получения обучаемым информационного блока.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теста используют простой тест, результатом которого являются два состояния: тестируемый соответствует определенному критерию и тестируемый не соответствует определенному критерию из списка критериев тестирования.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теста используют сложный тест, состоящий из последовательности простых тестов, результатом которого являются более двух состояний.