CC BY
34
Амбивалентная система дистанционного обучения неродному языку на основе сетевых технологий
Виктор Григорьевич Кирий канд. техн. наук., профессор,
Иркутский государственный технический университет, ул. Лермонтова 83, Иркутск, 664074, Россия, тел.: 40-51-07 kiriy @cyber.istu. irk. ru
Чан Ван Ан аспирант,
Иркутский государственный технический университет, ул. Лермонтова 83, Иркутск, 664074, Россия, тел.: +79148747908 tavistu@gmail.com
Аннотация
В статье предлагается математическая модель процесса обучения неродному языку, как процесса происходящего с одновременным присутствием двух противоположностей: наличием родного языка и неродного языка. Системы с такими свойствами называются амбивалентными. Для реализации обучающей среды предлагается технологическая схема обучения, включающая в себя три основных блока: тестирование, с помощью которого определяются начальный, промежуточный и конечный уровни знания неродного языка, моделирование, с помощью этого блока формируется индивидуальный график обучения и прогнозируется результат процесса обучения, и блок обучения с применением аппаратных и программных средств. При разработке системы использованы технологии такие, как GAE (Google App Engine), GWT (Google Web Toolkit), J2ME и мультимедиа. Приводятся результаты практической реализации модулей, входящих в систему.
In the article the mathematical model of process of training to the foreign language, as process occurring with simultaneous presence of two contrasts is offered: by presence of the native language and foreign language. The systems with such properties are called ambivalent.
For realization of training environment the technological schema of training including three main blocks are offered: testing, with which help the initial, intermediate and final levels of knowledge of the foreign language are defined, the modeling, with the help of this block is formed the individual diagram of training and the result of process of training is predicted and block of training with application hardware and software. In developing the system used by technologies such as GAE (Google App Engine), GWT (Google Web Toolkit), J2ME and Multimedia. The results of practical realization of modules which are included in system are resulted.
Ключевые слова
Амбивалентная система, математическая модель, уровень знания, интерязык, откат, обучение, окостенение, Google App Engine, Google Web Toolkit, мультимедиа, СДОНЯ, диаграмма связи.
Ambivalent system, mathematical model, level of knowledge, interlanguage, recoil, training, ossification, Google App Engine, Google Web Toolkit, multimedia, DLSOFL, connection diagram.
Введение
В настоящее время в связи с широким применением новых информационных технологий и, в частности, сетевых технологий открываются широкие возможности применения современных средств обучения неродному языку. По результатам патентных исследований можно отметить следующие интересные способы и средства обучения.
В [1] описывается способ повышения степени усвоения информации, содержащейся в учебной видеопродукции, в котором в качестве видеопродукции используют видеофильм, или видеолекцию, или слайд-лекцию, или компьютерную учебную программу.
В [2] предлагается способ обучения и диагностики обучаемости, в котором контроль действий проводят пооперационно, с вычислением компьютерной системой расстояния до цели, представляющего собой сумму, полученную в результате поощрения правильных действий и штрафования неправильных действий, и одновременным оказанием помощи обучаемому, заключающейся в обратной связи между обучаемым и компьютерной системой в виде отображения на мониторе информации о расстоянии до цели генерировании последовательности заданий-аналогов, в виде отображения динамически изменяющейся виртуальной проблемой среды, результаты процесса обучения записывают с помощью компьютерной системы в режиме online.
В [3] предлагается автоматизированное средство обучения, которое может быть использовано при создании систем для комплексного группового и/или индивидуального обучения. Такая система имеет модули группового обучения, индивидуального обучения и процедурного тренажёра. Модуль вычислительной системы управления процессом обучения имеет несколько электронных программно-аппаратных блоков - обучающий блок, технологический блок, ремонтный блок, блок электронной документации, контрольной блок, блок режимов, управляющий блок, блок тестирования и коммутационный блок.
Несмотря на использование в предлагаемых способах обучения современных аппаратных и программных средств, они не учитывают наличие особенностей, возникающих в процессе обучения неродному языку. Актуальность проблемы овладения языком состоит в том, что только 5% из 100 % населений, изучающих неродной язык, могут достичь уровня координативного (совершенного) билингвизма - равноценного владения двумя языками [4].
Недостатком предлагаемых способов обучения является недостаточно высокая усвояемость языкового материала и высокий процент «отката» знаний, то есть возвращение к стартовому (начальному) уровню знаний. Как отмечается в работе [5] при изучении неродного языка возникает ещё одна особенность процесса обучения, а именно, режим «окостенения», когда учащийся не повышает свой достигнутый уровень знания.
В данной статье предлагается технологическая схема процесса обучения неродному языку, в которой используется вероятностная математическая модель с применением технологии мультимедиа и технологии обработки данных “Cloud computing” (или Облачные (рассеянные) вычисления) с целью уменьшения финансовых и материальных ресурсов при достижении поставленных целей.
Методология и теоретическая часть
Как отмечается в ряде работ [4] при обучении иностранному языку функции коры головного мозга, по мнению Goertyel B. [10], являются непредсказуемыми на уровне деталей, но грубо предсказуемыми на уровне структуры. Явление
субординативного билингвизма тесно связано с интерязыком, промежуточной самосозидающейся и саморазвивающейся лингвистической системой.
Таким образом, рассматриваются две лингвистические системы: родной язык и неродной язык. В результате изучения неродного языка возникает третья лингвистическая система - интерязык, также появляются такие интересные особенности процесса обучения как «откат», при котором обучаемый возвращается к первому начальному уровню знаний, и «окостенение», при котором обучаемый не состоянии повышать достигнутый уровень знаний.
Проявление интерязыка в тесте (по лингвистике) - это интерференция -явление, которое прводит к ошибкам и недочётам, связанным с переносом сходных явлений структуры родного языка на неродной язык. По мнению известных специалистов по лингвистике У. Вайнрайха и Н.Н. Рогозной межъязыковая интерференция - это отклонение от нормы языка.
В качестве конкретного примера проявления интерязыка, в работе Е.В.Логиновой [11] приведены результаты исследования фонетической интерференции с участием вьетнамских студентов, которые изучают русский язык в Иркутском государственном техническом университете.
При анализе русской речи вьетнамских студентов замечено возникновение определённых сложностей при произнесении согласных /ц/ и /щ/ в разных фонологических позициях. Фонема /ц/ реализовывалась как переднеязычная щелевая шумная глухая вьетнамского языка /я/, близкая по месту и способу образования русской /с/.
В тесте, если учащийся коверкает фонему /ц/ на /с/ и наоборот, то это есть проявление интерязыка. Определить проявление интерязыка можно не только по фонеме, но и по ударению и по другим факторам.
В связи с тем, что процесс обучения зависит от большого количества случайных факторов, то для определения уровней знаний языков (как случайных величин), необходимо использовать вероятностный подход.
Процесс обучения в такой системе можно рассматривать как процесс взаимодействия двух противоположностей, в котором одна противоположность переходит в другую и обратно, такие системы называются амбивалентными системами, поведение которых можно анализировать на основе предложенных в [6] математических моделей.
Графически процесс взаимодействия родного и неродного языков можно представить в виде следующей схемы.
А Л
Их Иг
Рис.1. Граф модели обучения неродному языку
На рис.1 показан граф модели субординативного билингвизма, как амбивалентной системы, где:
АО - состояние родного языка,
А1 - состояние интерязыка,
А2 - состояние неродного языка,
Л0
0 - интенсивность использования родного языка для изучения неродного
языка,
я
1 - интенсивность обращения к неродному языку в процессе его изучения (очевидно, что этот параметр можно также связывать с процессом забывания),
А1 - интенсивность обращения к родному языку при забывании значений слов, выражений, понятий неродного языка ( явление «отката» из интерязыка ),
А2 - интенсивность использования неродного языка в процессе его
изучения.
Под интенсивностью понимается количество обращений обучаемого за единицу времени (неделя, месяц, семестр).
Как показано в работе [6], поведение таких систем описывается системой дифференциальных уравнений Колмогорова:
~ГР0(1) = -Л0 Р0(1) + А р(1) ш
Ш Р (1) = Л Ро (1) - (Л + А )Р 0) + а Р2 )
ш
шР2 (1) = ЛР1 (1) - АР2 (1)
Ш , (1)
Р0 (1)
где 0 - вероятность состояния «знание родного языка»,
1 - вероятность состояния «интерязыка»,
Р,(* )
2 - вероятность состояния «знание неродного языка».
Решение этой системы уравнений выявляет характерные особенности поведения таких систем, о которых было сказано выше, например, интерязык, время обучения, откат, окостенение и т.д.
Под вероятностью состояния языка можно понимать количественную оценку уровня знания языка в пределах от нуля до единицы. Причём уровень знаний включает в себя не только запас слов, но и фонетику, грамматику, лексику и синтаксис языка. Предполагается, что эта оценка определяется при тестировании обучаемого.
Очевидно, что процесс обучения существенно зависит от начального уровня знаний неродного языка, что приводит к необходимости его учета в модели.
Таким образом, исследуемые вероятности состояний в общем случае должны зависеть от четырех параметров, связанных с интенсивностями переходов, и от двух
параметров, связанных с вероятностями начальных уровней знаний: АА, Л|), Л ,
Р0 (0), р1 (0), Р2 (0), при этом Р1 (0) = 1- ( Р0 (0) + Р2 (0) ).
пй Р(0) р0 (0) р(0)
Обозначим х = 24 7, z= 0 у 7 где 24 7 - вероятность, задающая
Р0 (0)
начальный уровень знаний неродного языка, 0 - вероятность, задающая
начальный уровень знаний родного языка.
В общем случае решение системы дифференциальных уравнений (1) имеет
вид:
Р0 (1, х) = с (■*)&! + с2 (х)а2 вк2 + с3 (х)а3 ек3 Р (1, х) = с (х) + с2 (х)ек2 + с3 (х)вкъ3
Р2 (1. х) = С1 (х)П + С2 (х)Г2вк2 + С3 (х)Гзек3' (2) 5
где
1 _ -Ъ+л/3 1 _ -Ъ-л[д
к2 = 2 , кз = 2 '
При этом
Ъ = Л + Л+А1 + А2 С = А1А2 + Л)Л + Л>А1
3 = Ъ2 - 4с
А А А
1 =----------------------1— =-----1—
Л Л + к2 Л + к3
Л Л Л
ПП = — П =------Пз =
А2 А2 + к2 А2 + к3
А = <^2 - ^1 Ъ = ^3 - ^1
«2 = П«2 - Г2«1 Ъ2 = П«3 - Гз«1
, „л г (Ъ2 + Ъ2^1 - Ъ1П) + х(Ъ2^1 + Ъ1^1 ) - Ъ2^1
С2 (х) 7 7
Ъ2 А1 - Ъ1А2
„ г(А2 + А2«1 - АП') + х(А2«1 + а1а1) - А2«1
С3 (х) 7 7
Ъ1а2 - а1Ъ2
С1( х) =
г - с2 (х)«2 - С (х)«3
Предложенная математическая модель показывает:
во-первых, зависимость процесса обучения при различных параметрах от времени. На рис.2 показаны графики, показывающие зависимости вероятностей состояний системы от этих параметров по времени, содержательная интерпретация которых и представляет интерес.
0-7
о ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
О 0,5 1 1,5 2 2.5 3 3.5 4 *,5 5
г
Рис. 2 Зависимости вероятностей состояний процесса обучения от времени.
Во-вторых, показывает интересные особенности процесса обучения такие, как «откат» и «окостенение».
0.3
ОЛІ
Обучение Откат Окостенение
Рис. 3 Процесс обучения с «откатом» и «окостенением».
Как видно из рисунка после режима обучения, в силу ряда причин наступает «откат», а затем «окостенение».
В-третьих, с помощью модели можно корректировать процесс обучения во времени, что показано на рисунке 4
Рис. 4 График зависимости уровня знания неродного языка при корректировке
На рис. 4 показана зависимость вероятности уровня неродного языка от времени обучения, когда в определённый момент времени внесены корректировки в процессе обучения: после отката меняются прежние параметры обучения, в результате чего процесс усвоения неродного языка существенно улучшается.
Для определения численных значений параметров математической модели предлагается следующая процедура.
Для определения уровня неродного языка предлагается использовать формулу полной вероятности:
МЛ) = Р(А)Р(Л | А) + р(В2)р(Л2 | В2) + р(В3)р(Л2 | В3) + р(В4)р(Л2 | В4) + р(В5)р(А2 | В5)
где:
РО^ . Р(Ю . в
вероятностная оценка уровня неродного языка,
■ вероятностная оценка уровня теста на фонетику,
Р( А \ Ю.
фонетики,
р( В)
2 . вероятностная оценка уровня теста на синтаксис
Р(А2 \ В2) .
синтаксиса,
Р( В3)
условная вероятность уровня неродного языка по разделу
условная вероятность уровня неродного языка по разделу
вероятностная оценка уровня теста на грамматику, Р(А2 \ В3)
. условная вероятность уровня неродного языка по разделу
грамматики,
р( В л )
г V - вероятностная оценка уровня теста на лексику,
Р(А9 \ В)
21 47 - условная вероятность уровня неродного языка по разделу
лексики,
Р( В5)
г 4 5 у - вероятностная оценка уровня теста на аудирование,
р(А2 \ В5)
г 2 5 - условная вероятность уровня неродного языка по разделу
аудирования.
Аналогично определяется уровень интерязыка р( Аі) по такой же формуле:
Р(Л) = р(Ві)р(Аі \Ві) + р(В2)р(Аі \В2) + р(Вз)р(Д \В3) + р(В4)р(Аі \В4) + р(В5)р(Д \В5) где:
р( А)
1 - вероятностная оценка уровня интерязыка, р(Ві) - вероятностная оценка уровня теста на фонетику,
Р( А \ В ) ж
1 1 - условная вероятность уровня интерязыка по разделу фонетики,
Р( В2)
Р(А1 \ В2)
вероятностная оценка уровня теста на синтаксис,
условная вероятность уровня интерязыка по разделу синтаксиса,
р( в3)
^ 4 3 у - вероятностная оценка уровня теста на грамматику,
р(Л1 | В3)
1 3 - условная вероятность уровня интерязыка по разделу грамматики,
Р( В4)
Р(А1 \ В4)
вероятностная оценка уровня теста на лексику,
условная вероятность уровня интерязыка по разделу лексики,
р( В5)
^ 4 5 у - вероятностная оценка уровня теста на аудирование,
р(Л1 | В5)
1 5 - условная вероятность уровня интерязыка по разделу
аудирования.
Так как сумма вероятностей для всех трех состояний равна единице, то вероятностная оценка уровня родного языка определяется по следующей формуле:
р(Л0) =1-( р(Л1) + р(Л2) ).
Для вычисления численных значений интенсивностей ^1 ’ ’ ^1,
используемых в системе уравнений (1) решаем обратную задачу.
По результатам процессов тестирований определяются оценки
Л Л Л - - -Ро(0, Р(0, р2Ц\-ро(0,-РМ-^(0
соответствующих значений — — — .
Для увеличения достоверности получаемого результата необходимо проводить тест несколько раз, в результате чего получаем средние значения
Л Л Л
Р0Ц), Р^), Р2(г)
о\/> ^ ^ у, так как такие оценки зависят от времени, то сначала
t0 = о
определяются уровни для момента времени 0 , затем через некоторый интервал
^ + Лt
для момента времени 0 , например, через неделю учащийся ещё раз выполняет
тест. Аналогично определяются уровни для момента времени t tl.
В результате получаются две системы уравнений, соответственно для родного и неродного языков.
Л Л
РоУо + М) ~ Ро«0)
м
Л Л
ад + М) _ Р0(0
ЛЛ
= _Л) р0 (ґ0 ) + А Р1 (ґ0 )
ЛЛ
= _Л) Р0 (^1 ) + А Р1 (^1 )
И
Л Л
= Л Р1 (^ 0 ) _ ^2 Р2 (0 )
ЛЛ Р2 (0 + М) ~ Р2 (0) м
ЛЛ
+А<)-рЖ:> = ДіРЛі(( )Д(,,)
(3)
(4)
В результате решения системы уравнения (3) определяются значения /'і, ?
параметров г 1 0 .
В результате решения системы уравнения (4) определяются значения
параметров /2 ’ Л.
Реализация
Для реализации процесса обучения предлагается технологическая схема обучения
Согласно предлагаемой схеме обучения неродному языку процесс обучения распадается на три больших этапа.
Общение
Тестирование Мо делиров ани е неродному языку
(Определение уровней (Ф ормирования (Применение
знаний) индивидуального графика обучения) аппаратных и программных средств)
Рис. 5 Блок-схема процесса обучения неродному языку
Как видно из этой блок-схемы в начале процесса обучения с помощью процедуры тестирования определяются начальные уровни знаний неродного языка и
интерязыка. Затем на основе этих параметров, используя предложенную математическую модель, формируем индивидуальный график обучения, назначая численные значения для интенсивностей обучения. Реализация этого графика выполняется с помощью соответствующих аппаратных и программных средств, таких как аудио, видео, локальная сеть, интернет, сайт с подсистемами, в которых содержится изучаемые материалы по фонетике, грамматике, аудированию, синтаксису, лексике и некоторые программы: чат, словарь, программы для обработки курса, записи видео, аудио и другие обслуживающие программы.
Ниже на Рис.6 подробно расписана технологическая схема процесса обучения неродному языку.
Выполнение теста по разделу'
Рис. 6 Технологическая схема процесса обучения неродному языку
Как видно из этой схемы, в начале осуществляется регистрация обучаемого с целью получения для него доступа к этой информационной системе. После чего предлагается многократное прохождение входных тестов, обладающих свойством валидности и содержащих задания по знанию по неродному языку и интерязыку. После процедуры входного тестирования определяется начальный уровень знания.
Особенностью предлагаемой схемы является использование математической модели для назначения индивидуального графика обучения и формирование прогноза конечного результата обучения. На основании индивидуального графика обучения, в формировании которого принимает участие выбранный преподаватель, каждый обучаемый создаёт свой индивидуальный план изучения неродного языка.
Как видно из схемы при изучении неродного языка используется: изучение учебного материала по каждому разделу, чтение лекции (презентации), самостоятельное изучение учебного материала курса, обсуждение с преподавателями и членами курса, выполнение заданий по разделу.
Для контроля результатов обучения проводится тестирование по определению достигнутого уровня знания. Если результат не совпадает с прогнозом, то происходит корректировка процесса обучения (см. рис.6), для чего снова проводится моделирование, формируется новый график обучения и делается прогноз конечного результата обучения. При достижении хорошего результата, обучаемому предлагается дополнительный материал. Процесс обучения повторяется по циклу до конца курса.
Предлагаемая технологическая схема очень хорошо реализуется с помощью современных мультимедийных технологий.
Мультимедиа представляет из себя «соединение различных типов цифрового контента, таких как текст, изображения, звук и видео, в интегрированное мультисенсорное интерактивное приложение или представление для доставки сообщении или информации аудитории» [7]. С развитием сетевых технологий, мультимедиа играет важную роль в обучении и она, гораздо лучше, чем текстовая информация, помогает обучаемому построить точную и эффективную ментальную модель.
На Рис.7 показана диаграмма связи между компонентами обучающей системы.
Mobile Application
Рис. 7 Диаграмма связи между компонентами обучающей системы
Как видно из диаграммы в предлагаемой системе используются преимущества мультимедиа, то есть создаются инструменты для разработки презентаций, электронных учебников на сайте, кроме этого, система включает себе электронные образовательные игры с применением мультимедиа.
Однако недостатком применения мультимедиа в системе является то, что мультимедиа занимает большой объем ресурсов системы, что приводит к значительным экономическим затратам. Для устранения этого недостатка, при сохранении поставленных целей, предлагается загружать видео и аудио ресурсы на бесплатные сайты. В связи с этим предложением выбираются сайты Youtube и Soundcloud с интерфейсами прикладного программирования Youtube API и Soundcloud API.
С целью снижения расходов на сервер, предлагается технология обработки данных «Cloud computing» (или Облачные (рассеянные) вычисления), кроме того, что «Cloud computing» позволяет повысить масштабируемость и доступность информационных систем, из нескольких услуг, которые там предлагается для реализации системы обучения была выбрана категория: «платформа как услуга» (Platform as a service, PaaS) - предоставление вычислительных мощностей и дискового пространства «платформы ресурсов» с помощью «сетевого облака». Одним из реальных примеров такого подхода является Google App Engine, которая
позволяет создавать веб-приложения в тех же масштабируемых системах, которые обеспечивают работу приложений Google [9].
Создать приложение в App Engine не только просто, но и бесплатно. Google App Engine позволяет снизить сложность информационных систем.
По предлагаемой технологии обучения создана система дистанционного обучения неродному языку (СДОНЯ) на базе Интернет-технологий. Разработан комплекс программно-аппаратных средств, который обеспечивает доставку образовательного контента обучаемым и позволяет осуществить проверку уровней знаний языков, используя входное, промежуточное и выходное тестирование, прогнозирование процесса обучения, а также возможности обратной связи обучаемого и преподавателя. Аппаратные средства СДОНЯ дают пользователям возможности активно работать с различными режимами: по браузеру, по телефону, с помощью desktop application.
Ниже на рис.8 показан интерфейс режима обучения с помощью браузера.
1 Амбивалентная система дистанционного обучения неродному языку - Mozilla Firefox ПЕНІ
Файл Правка Вид Журнал Закладки Yahoo! Инструменты Справка
У Facebook | Tran Van Ап Амбивалентная система дистан...|у| ь'| Google ±г
[ (!) st-її
Мои документы 11 "|1ти контакты ' Внутренняя электроннг 'о ТР1ауег ■£* Ме^оок Русско_Вьетнамскии с; Управление электронж
Рис. 8 Режим обучения с помощью браузера
Как видно на рис.8 интерфейс СДОНЯ с помощью браузера похож на интерфейс ОС Window и Linux с рабочим столом, который уже знаком большинству пользователей. Все модули системы появляются в виде окон, которые позволяют пользователям одновремено работать с некотоыми модулями. Такой интерфейс создаётся с помощью технологии GWT (Google Web Toolkit).
На рис.9 показан интерфейс режим обучения по «desktop application»
Рис.9 Режим обучения с помощью «desktop application»
Режим Desktop application применён с упрощением некоторых функций. Этот интерфейс применяется для обучаемых. Desktop application подключается к таким аппаратным средствам, как веб-камера и микрофон, что позволяет записать видео и загрузить видео на сайт Youtube. Desktop application сильно соединяет СДОНЯ и Youtube, даёт возможность СДОНЯ синхронно работать.
На рис.10 показан интерфейс режим обучения с телефоном
ЙВС ш>|
[меню
гаЯкурсы
Почта
ё£Чат
О)Синхронизация ресурсов
^3^ Словарь
^Помоиф
Выйти Выбрать
• •
V
А 1 1 <1
1 2 две 3 ОЕР
4 СН1 51К|- 0 ММО
7 р<и» 8тиу ЭчУХГС
*• 0 #- +
Рис. 10 Режим обучения с телефоном
Развитие мобильной связи формирует спрос на отечественные мобильные приложения, в связи с этим разработано приложение на платформе J2ME, которое имеет возможность доступа к личным и общим ресурсам системы. Это позволяет осуществлять функции системы для обучаемых. Данное приложение можно установить на сотовом телефоне, который поддерживает java.
К технологической схеме, которая показана на рис.6 можно добавить, что обучение может проходить в групповом и/или индивидуальном режимах.
В групповом режиме в соответствии с расписанием занятий обучаемый посещает лекции, семинары, конференции, использует чат, чат-рум с участием преподавателя.
В индивидуальном режиме обучаемый самостоятельно изучает материал курса, дополнительный материал, материал общего доступа, выполняет задания, смотрит видеоролики, аудио, использует образовательные игры, и т.д. с помощью соответствующих модулей системы.
Для реализации такой технологии создана система (СДОНЯ), которая включает в себе целый ряд функций:
1) Управление индивидуальными ресурсами.
2) Общение обучаемых и преподавателей.
3) Функция тестирования.
4) Управление электронными курсами.
5) Реализация самостоятельного обучения.
6) Синхронизация обучения в реальном масштабе времени.
7) Доступ к персональным данным пользователя.
8) Реализация специфических средств использования ресурсов.
9) Функции системного администратора.
В соответствии с первой функцией СДОНЯ предоставляет каждому учащемуся дисковое пространство с определёным объёмом для сохранения своих ресурсах (файлы, ссылки, папки и т.д.) и предлагает удобный интерфейс, при котором пользователи могут:
• Загрузить файл из компьютера.
• Скачать файл из сайта.
• Другие типовые действия с файлами: Копировать, вставить, вырезать, удалить, переименовать любой файл и любую папку, любую ссылку и т.д.
• Создать общий доступ к файлу для всех обучаемых, что предполагает наличие взаимного согласия на такой доступ.
На рис. 11 показан интерфейс реализации первой функции.
Рис. 11 Интерфейс для управления индивидуальными ресурсами
Вторая функция реализована с помощью таких средств общения, как чат и внутренняя электронная почта.
С помощью чата кроме типовых функций, добавлены специальные процедуры:
• Добавление, удаление, редактирование групп, пользователя.
• Реализация общения по браузеру, телефону.
• Просмотр фотографий.
• Групповые образовательные игры.
• Мультичат.
На рис. 12, 13 показан интерфейс реализации второй функции.
Рис. 12 Интерфейс чата
Внутренная электронная почта содержит модули: общая информация о системе, сообщения, календарь, дневник, внимание и т.д. Такие модули повышают эффективность системы, например, модуль «сообщения» позволяет обучаемому получить задания, дополнительные материалы, замечания от преподавателя при получении ответов от обучаемого и т.д.
Модуль «календарь» используется для создания индивидуального плана.
Рис. 13 Интерфейс внутренней электронной почты При реализации третьей функции были учтены особенности предлагаемой системы тестирования, которая содержит пять разделов: фонетика, синтаксис, грамматика, лексика, аудирование. Для оценки уровня знания по фонетике, каждый обучаемый должен записать видео и звук с помощью программы записи, которая включается в систему СДОНЯ. Такие файлы отправляются преподавателю для проверки. Тесты по остальным разделам обучаемый автоматически выполняет с помощью модуля теста системы СДОНЯ.
На рис. 14 показан интерфейс реализации третьей функции
Рис. 14 Режим теста
Четвёртая функция. Управление электронными курсами заключается в том, что выполняются следующие процедуры:
• Регистрация пользователей в системе.
• Создание, редактирование, блокирование электронных курсов.
• Публикация учебных материалов, лекции, книг, заданий, тестов.
• Моделирование процесса обучения для каждого обучаемого.
• Вывод прогноза.
• Корректировка индивидуального графика обучения.
• Анализ результатов учебной деятельности и создание различных отчетов для преподавателя и системного администратора.
• Создание отчётов для обучаемого.
• Изучение материала курса по различным режимам обучения.
• Создание учебного плана курса.
На рис. 15 показан интерфейс реализации четвёртой функции
Рис. 15 Главный интерфейс для управления электронными курсами
Пятая функция - реализация самостоятельного обучения включает себя словарь и образовательные игры, аудио, видео по неродному языку. В системе создан словарь, с помощью которого обучаемый изучает материалы и создаёт новые слова с их переводом на другой язык. В системе СДОНЯ реализован быстрый словарь, который позволяет через некоторый интервал времени менять набор слов, что повышает активность работы обучаемого.
С применением мультимедиа и GWT (Google Web Toolkit) в СДОНЯ созданы образовательные игры, которые используют тематику неродного языка ( например, найти правильные слова из заданных букв, слушать аудио и найти слова, которые
есть в аудио, и т.д.). Преимущество предлагаемой системы СДОНЯ заключается в том, что обучаемый может реализовать режим обучения с помощью телефона, т. е. «везде и всегда можно изучать».
Шестая функция - синхронизация обучения в реальном масштабе времени. Система позволяет пользователям синхронизировать ресурсы на сайте, управляя ими через телефон и/или desktop application или управляя ресурсами удаленного компьютера и телефона через браузер. Можно указать некоторые используемые конкретные процедуры для реализации этой функции:
• Смотр, копирование, вставление, удаление файла, папки, создание папки на удалённом компьютере, телефоне.
• Передача файла с одного компьютера на другой с помощью браузера.
• Загрузить файл из телефона и компьютера на сайт.
• Скачать файл из сайта в телефон и компьютер.
Такая функция позволяет обучаемому легко использовать все виды ресурсов, преподавателям удобно создавать материал курса и задавать дополнительный материал обучаемым.
Седьмая функция - доступ к персональным данным пользователя.
Система СДОНЯ предоставляет пользователям возможность изменить фамилию, имя, отчество, адрес, и т.д. а также возможность изменять параметры интерфейса такие, как стиль, цвет поля и т.д.
Восьмая функция - реализация специфических средств использования ресурсов. Ясно, для того, чтобы использовать ресурсы на сайте, нужны специфические инструменты такие, как инструменты для просмотра фотографии, инструменты для видео и аудио, и т. д. Все они активно участвуют в процессе обучения, что позволяет системе работать с высокой эффективностью.
Девятая функция- функции системного администратора. В предлагаемой системе реализованы не только типовые функции системного администратора, но и специфические функции такие, как планирование необходимого количества учебных мероприятий, планирование сроков обучения по каждому курсу, доступ участников к курсам, рассылка уведомления, анализ деятельности обучения и на их основании изменяет квалификацию или компетенцию сотрудников к контенту.
Анализ и оценка разработки
В результате анализа аналогов обучающих систем было выявлено отсутствие в них математических моделей обучения. Поэтому в данной статье предлагается математическая модель обучения в виде системы дифференциальных уравнений Колмогорова, которая вскрывает характерные особенности процесса обучения такие, как «откат», «окостенение», и возникновение интерязыка. Технологическая схема процесса обучения опирается на широкое использование web-технологии, что приводит к уменьшению экономических и материальных ресурсов, что позволило создать эффективную систему дистанционного обучения неродному языку.
Заключение
Описана математическая модель процесса обучения, описана технологическая схема процесса обучения неродному языку, показаны интерфейсы модулей системы. Приведенные решения и созданная СДОНЯ могут быть использованы при изучений широкого диапазона различных неродных языков, что открывает широкие возможности для сотрудничества.
Литература
1 . Патент РФ № 2003127360/12, 10.09.2003.
Карпенко М.П., Карпенко О.М., Сивергин М.Ю., Кроль В.М., Колоколов А.С. Сотникова Е.Д. Способ повышения степени усвоения информации, содержащейся в учебной видеопродукции // Патент России № (11)2256234.
2 . Патент РФ № 2005115580/14, 23.05.2005.
Дьячук Павел Петрович, Лариков Евгений Викторович. Способ обучения и диагностики обучаемости // Патент России № (11)2294144.
3 . Патент РФ № 2004117329/28, 09.06.2004.
Барковский Владимир Иванович, Калмыков Валерий Борисович, Карасев Андрей Геннадьевич, Манучаров Александр Андреевич, Пономаренко Андрей Владимирович, Слободской Аркадий, Борисович. Интерактивная автоматизированная система обучения // Патент России № (11)2271040.
4 . Кирий В.Г., Рогозная Н.Н. Математическая модель субординативного билингвизма. Возникновение интерязыка / В.Г. Кирий, Н.Н. Рогозная. - Вестник ИрГТУ, № 1, изд-во ИрГТУ, Иркутск, 2009. -с.37 - 42.
5 . Кирий В.Г., Амбивалентные системы: философия, теория, практика / В.Г. Кирий. Изд-во ИрГТУ, 2009. - 87.с
6 . Кирий В.Г., Чан Ван Ан. Об одной математической модели амбивалентной системы обучения неродному языку // Вестник НГУ (серия:Информационные технологии)
7 . Значение мультимедиа в обучении [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.distance-learning.ru/db/el/76C5F33383875B2AC325740A00621B18/doc.html (дата обращения: 20.09.2010).
8 . Так что же такое "cloud computing"? [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.cio-world.ru/products/infrastructure/449716/ (дата обращения: 25.09.2010).
9 . Google App Engine [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://code.google.com/intl/ru/appengine/ (дата обращения:15.08.2010).
10. Goertyel B. Chaotic logic / Goertyel B. - New York: Plenum, 1994.
11. Логинова Е.В. Фонологические аспекты изучения консонантизма в речи билингва ( русский и вьетнамский языки ) / Е.В. Логинова - Русский язык в историколингвистическом и социо-культурном поле, изд-во ИрГТУ, Иркутск, 2009. -с.90 - 94.
