CC BY
88
гоиздат, 1980. 200 с.
3. Дорфман А.Ш. Теплообмен при обтекании неизотермических тел. М.: Машиностроение, 1982. 192 с.
4. Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в РЭА. Л.: Энергия, 1968. 360 с.
Филиппова Екатерина Вячеславовна, асп., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE ALGORITHM FOR GENERATING A THERMAL IMAGE
E. V. Filippova
An algorithm for formation of a thermal image, taking into account the influence of different factors. Each block of the algorithm has its own input and output parameters.
Key words: thermal image, the intensity of the radiation heat transfer, the spectral characteristics of the radiation, convective heat transfer.
Filippova Ekaterina Vyacheslavovna, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 681.33
ПРОЦЕДУРА ФОРМИРОВАНИЯ МОДУЛЕЙ ЭЛЕКТРОННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА КАФЕДРЫ
Л.Б. Яблочкин, М.А. Андриянова
Рассмотрена процедура создания электронного образовательного ресурса кафедры с использованием программной интегрированной среды "СтудияГипермедиа".
Ключевые слова: электронный образовательный ресурс, учебный элемент, граф логических связей, база тестовых заданий, траектория обучения, модели освоения.
Разработка электронного образовательного ресурса (ЭОР) начинается с составления списка всех учебных элементов (УЭ), которые должны в него входить [1]. Элементами ЭОР могут быть дисциплина учебного плана целиком, ее отдельный модуль, тема, лекция и т.п. Затем устанавливаются логические связи между элементами, начиная с самых крупных, т.е. между
дисциплинами, и заканчивая рекомендуемой последовательностью изучения разделов дисциплины. В результате формируются графы логических связей модулей ЭОР.
На основании получившихся графов формируются последовательности выдачи материалов, а также исследуется возможность адаптации подачи учебного материала для студентов с разными уровнями знаний, умений и навыков. Кроме того, подготавливается база тестовых заданий.
Таким образом, современный ЭОР кафедры должен состоять из информационных модулей, модулей диагностики и управления и модулей тестирования уровня знаний.
Потоки данных, которые используются при создании информационного модуля, представлены на рис. 1.
Рис. 1. Диаграмма потоков данных при создании информационного модуля
На диаграмме, изображенной на рис. 1, используются следующие обозначения: закругленные прямоугольники соответствуют этапам обработки данных; стрелки, снабженные примечаниями с названием данных, представляют потоки данных; прямоугольники соответствуют хранилищам или источникам данных.
Из диаграммы видно, что для создания информационного модуля необходимо два компонента: теоретический материал и управляющая программа, получаемая в результате реализации модели освоения учебного материала на скриптовом языке [1].
Потоки данных, используемые при создании управляющего модуля и модуля оценки уровня знаний, представлены на рис. 2.
Анализ потоков при создании различных типов модулей ЭОР позволил выявить аналогичность методов обработки исходных данных. Например, при формировании моделей освоения учебного материала как отдельных фрагментов информационного модуля, так и всех модулей ЭОР исходными данными являются результаты компоновки, полученные на подготовительном этапе. Результатами формирования таких моделей являются матрицы освоения учебного материала, которые имеют аналогичную структуру. Следовательно, методы формирования этих матриц необ-
ходимо объединить в одном модуле программной инструментальной среды (ПИС). Следующим модулем, который также может обрабатывать несколько аналогичных потоков данных, является модуль формирования баз знаний, используемых в процедурах управления и тестирования знаний.
Рис. 2. Диаграммы потоков данных при создании модулей диагностики и управления и оценки уровня знаний
Проведя этот анализ потоков данных, была получена следующая укрупненная структура ПИС, которая легла в основу 4-й версии «Студия Гипермедиа» (рис. 3) [2, 3].
Рис. 3. Архитектура ПИС "Студия Гипермедия
113
ПИС "Студия Гипермедия" состоит из 6 программ, объединенных единой оболочкой. Функциональное назначение программ следующее:
программа Е_МЛТЯ формирование моделей освоения учебного материала информационных модулей ЭОР. Входными данными для данной программы являются результаты решения задачи компоновки материала дисциплины (разбиение материала на УЭ); выходными данными матрицы освоения учебного материала отдельно для каждой главы дисциплины (информационного модуля ЭОР) и для всей дисциплины в целом (совокупности информационных модулей ЭОР);
программа Е_8СЯ создание блока управления последовательностью выдачи учебного материала для каждого из информационных модулей ЭОР. Входная информация - матрицы освоения учебного материала для каждого из информационных модулей ЭОР. Результат обработки блок управления последовательностью выдачи учебного материала информационного модуля ЭОР на скриптовом языке;
программа Е_Г№Р формирование информационного модуля ЭОР. Входом данного модуля являются файлы, содержащие теоретический материал главы и управляющий скрипт, созданный модулем Б_8СЯ, выходом информационный модуль ЭОР;
программа Б_БКК формирование баз знаний. Данная программа формирует базы знаний, необходимые для реализации адаптивного управления и тестирования;
программа Е_ЦРЯ создание модуля диагностики и управления работой всем ЭОР. Данный модуль должен решать следующие задачи: оценивание уровней знаний, умений и навыков, формирование оптимальной траектории обучения, управление информационными и тестирующими модулями ЭОР, реализация заданной модели тестирования, формирование необходимого набора команд, которые будут использовать информационные модули для осуществления адаптации учебного материала к уровню знаний, умений и навыков обучаемого. Входной информацией для программы Б_иРЯ являются матрицы освоения учебного материала всего курса и база знаний для реализации управления и тестирования;
программа Б_ТЕ8Т создание модулей ЭОР для проведения тестирования уровня знаний, умений и навыков как после отдельной темы, группы тем, так и после изучения всего курса. Входная информация для данного модуля содержится в базах тестовых заданий и базах знаний для реализации адаптивного тестирования. Базы тестовых заданий и файлы с эталонными решениями, используемые для проведения тестирования, должны храниться в закодированном виде.
На первом этапе для ввода результатов проектирования ЭОР используется модуль Б_МЛТЯ ПИС «Студия Гипермедиа». Работа с этим модулем начинается с ввода содержания списка всех УЭ, входящих в разрабатываемый ЭОР. Ввести содержание можно как в диалоговом режиме,
так и считать из заранее подготовленного файла в формате txt. Название каждого элемента должно быть написано в отдельной строке.
На втором этапе на основе результатов проектирования необходимо сформировать матрицу логических связей информационных модулей ЭОР (рис. 4).
1?
Построение матрицы логических связей модулей
Посмотреть список, нодцлай
т 2 3 4 S (, 7 8 9 10
1 0 1 1 о . IJ 0 ü 0 0
г 0 & и 0 а 0 0 1 1 0
<.1 Sil_ л_ л.. 1.__ л t л п_ Jl а
При па1рицы
tiДИННЦЧ С Г ии М 1 LI ячейку ВСЛИ
модуль, указанный о | ом столбце, должен предлагаться поело модуля, указанного о i- ой строке Противоположное отношение
пЛпэнпчгаитпч нулем
СиХрИНИРЬ: МСПрИЦЦ
\ Фунтновнрооашесети Сстпвы г глохли МОВДШЬ 2 Шрсзрчэ ffiäHHfctx па erra ApttapatH Ые н tipotp Г/пд^зт % Аптрагурнш; состав и программные оссбиш Модуль 4 Подключение Драйверы Клиясгская работав Мощсть 5 'Защита пкфе^малш! в лстальнЕЕ с етя Moдтаь и '¿Ь:сп13гагац]и гстей * етаы с с перам иокньи с* Модуль 7 С^андартЯйЬДркаВДОК итн ^стп Elfiwncl Модуль S АЛГОДОМЫ rcra FUimicl Упт^лл^ик нЕМСНР Г/ид^рь Q Став даровые ^йм™™ ttruEUiemet Мадрт* BbiGüf конфигурации сети Etlitmel. ОВоруирв Модель L L АдалшктрЦргваячв в сетя;:. Управ лгайе кош
|Li' -J
У
Рис. 4. Формирование матрицы логических связей модулей ЭОР
Данная процедура снабжена подсказкой о правилах заполнения матрицы. В случае необходимости разработчик может вызвать список модулей, входящих в разрабатываемый ЭОР.
Формирование матриц логических связей УЭ для каждого из модулей на основе графов, полученных в результате проектирования, осуществляется аналогично.
Результатом работы данного модуля являются модели освоения учебного материала ЭОР как для каждого модуля, так и для всей системы в целом.
На третьем этапе создания ЭОР необходимо запустить модуль F_SCR, превращающий каждую из моделей освоения учебного материала информационного модуля ЭОР в управляющий элемент на языке JavaScript.
Следующий этап разработки ЭОР - формирование баз знаний для адаптивных процедур управления и тестирования (модуль F_BKN) [4]. При формировании каждой из баз знаний разработчику необходимо определить входные лингвистические переменные, качественные термы для их
оценки, а также лингвистические термы, позволяющие оценить выходную переменную.
Процедура формирования правил логического вывода для двух входных переменных представлена в таблице, где 711, 712, 721, 722, у1 и у2 - лингвистические оценки входных переменных 71 и 72 и выходной переменной у соответственно. Результатом работы данного модуля является база знаний.
Формирование правил логического вывода
№ н/п z1 z2 yi y2
1 z11 z21 1
2 z11 z22 1
3 z11 z23 1
4 z12 z21 1
5 z12 z22 1
6 z12 z23 1
Следующим этапом разработки ЭОР является формирование информационных модулей, модулей тестирования уровней знаний и модуля диагностики и управления. Для этого используются процедуры, реализованные в модулях ПИС «Гипермедиа» - F_INF, F_TEST и F_UPR соответственно. При необходимости ПИС позволяет информационный модуль и модуль тестирования знаний объединить в единое целое.
Результатом работы ПИС является ЭОР, реализованный на языке Javascript.
Применение данной процедуры позволяет создавать ЭОР, состоящие из модулей, имеющих только функциональные, последовательные и коммуникативные связности и являющихся либо независимыми, либо имеющих сцепление по данным, что упрощает процедуру их модификации и тем самым позволяет с минимальными затратами актуализировать учебный материал.
Список литературы
1. Яблочкин Л.Б., Андриянова М.А., Маркова Т.Н. Методика разработки гипертекстовой части электронного учебника // Известия ТулГУ. Вычислительная техника. Автоматика. Управление. Вып. 7. Информационные системы. Тула: Изд-во ТулГУ. 2001. С. 3 - 10.
2. Яблочкин Л.Б. Программно-инструментальное средство для создания электронных учебников и обучающих систем // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3. Тула: Изд-во ТулГУ. 2008. С. 228 - 233.
3. Яблочкин Л.Б. Программное инструментальное средство для
116
создания интеллектуальных обучающих систем // Вестник ТулГУ. Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Вып. 3. Информационные системы. Тула: Изд-во ТулГУ. 2009. C. 86 -90.
4. Яблочкин Л.Б. Методика построения нечетких баз знаний для реализации процедур адаптивного обучения и оценки уровней знаний, умений и навыков // Вестник ТулГУ. Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Вып. 5. Информационные системы. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. C. 137 - 143.
Яблочкин Лев Борисович, доц., yal20l2l5@ mail.rH, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Андриянова Марина Александровна, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
PROCEDURE BUILD A MODULE OF ELECTRONIC EDUCA TIONAL
RESOURCES CHAIRS
L.B. Yablochkin, M.A. Andriianova
A procedure for the creation of electronic educational resources of the department using software IDE "Hypermedia Studio".
Key words: electronic educational resources, educational elements, Count of logical connections, the base of the test tasks, the trajectory learning, models of development.
Yablochkin Lev Borisovich, docent, yal201215@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Andriianova Marina Alexandrovna, candidate of technical science, docent, m-a-andr@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
