Юлия Владимировна Вайнштейн - К.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной математики и компьютерной безопасности
Красноярск
Julia V. Vainshtein - Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of Department of Applied Mathematics and Computer Security
Krasnoyarsk
Роман Витальевич Есин - К.п.н., доцент кафедры прикладной математики и компьютерной безопасности
г. Красноярск
Roman V. Esin - Cand. Sci. (Pedagogy), Associate Professor of Department of Applied Mathematics and Computer Security
Krasnoyarsk
Геннадий Михайлович Цибульский - Д.т.н., профессор, зав. Кафедры системы искусственного интеллекта
г. Красноярск
Gennady M. Tsibulsky Dr. Sci. (Engineering), Professor of Department of Artificial Intelligence Systems
Krasnoyarsk
Цель исследования. В современных условиях изменения мирового «образовательного ландшафта» ведущим трендом в построении новой системы управления учебным процессом выступает персонализация образовательного процесса в электронной среде. Развиваются новые педагогические технологии и инновационные формы организации персонализированного обучения в электронной среде, одним их которых выступает адаптивное обучение. Разработка структуры и содержания адаптивных электронных обучающих курсов, проектирование и реализация образовательной стратегии, методики обучения, подходов к оцениванию результатов определяется моделью его предметной области – моделью образовательного контента. Цель исследования заключается в разработке подхода к построению модели образовательного контента адаптивного электронного обучающего курса, обеспечивающей формализованное представление учебного материала дисциплины и построение логически обоснованной стратегии его изучения. Материалы и методы. Методологическую базу исследования составляют методы логико-гносеологического анализа и теории графов, а также сравнительно-сопоставительный анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы, анализ нормативно-методических документов по проблематике исследования, профессиональных и федеральных образовательных стандартов высшего образования. Результаты. Особенностью авторского подхода выступает структурирование предметной области в виде последовательности термов (учебных объектов) образовательного контента, изучаемых в определенном порядке и представленных в нескольких редакциях изложения. Представленная модель построения образовательного контента учебной дисциплины отличается от известных наличием логического упорядочения понятий на основе интеграции логических методов анализа понятий, логико-гносеологических методов соотношения объема и содержания понятий с методами теории графов и гиперграфов; определением учебных объектов дерева (древесного гиперграфа) термов, полученного на основе дерева понятий дисциплины; определением последовательности их изучения; включением в содержание учебного объекта феноменологической и структурной модели, позволяющей идентифицировать и раскрывать сущность каждого изучаемого понятия в рамках предметной области дисциплины. Заключение. Предложенный подход апробирован в учебном процессе студентов направления 09.03.02 – «Информационные системы и технологии» Сибирского федерального университета. Обработка результатов и оценка эффективности внедрения в учебный процесс разработанного адаптивного электронного обучающего курса осуществлялась с применением рангового дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса. В результате проведенного эксперимента выявлено, что на конец эксперимента контрольная и экспериментальная группы статистически значимо различаются, что позволило сделать вывод об эффективности внедрения в учебный процесс разработанного адаптивного электронного обучающего курса. Адаптивные электронные обучающие курсы, построенные на основе предложенного авторами подхода, позволили осуществить представление образовательного контента в виде логически целостных микропорций, позволяющих производить адаптацию образовательной среды под индивидуальные характеристики обучающихся. В перспективе предложенный подход может способствовать разработке персонализированной адаптивной обучающей экосистемы вуза в условиях цифровизации образования.
The aim of the study. In modern conditions of changing the global “educational landscape”, the leading trend in building a new educational process management system is the personalization of the educational process in the electronic environment. New pedagogical technologies and innovative forms of organizing personalized learning in the electronic environment are developing, one of which is adaptive learning. The development of the structure and content of adaptive e-learning courses, the design and implementation of an educational strategy, teaching methods, and approaches to assessing results is determined by the model of its subject domain - the model of learning content. The aim of the study is to develop an approach to constructing the learning content model of an adaptive e-learning course that provides a formalized presentation of the educational material of the discipline and the construction of a logically based strategy for its study. Materials and methods. Methodological basis of research methods make up the logical-epistemological analysis and graph theory, and comparative analysis of psychological and pedagogical, scientific and methodical works, analysis of regulatory documents on research issues, professional and federal educational standards of higher education. Results. A feature of the author's approach is structuring of the subject domain in the form of a sequence of terms (training objects) of the learning content, studied in a certain order and presented in several versions of the presentation. The presented model for constructing the learning content of the academic discipline differs from the wellknown ones by the presence of logical ordering of concepts based on the integration of logic methods of concept analysis, using logical and epistemological methods for correlating the volume and content of concepts with the methods of graph theory and hypergraphs. The definition of educational objects of a tree (hypergraphic tree) of terms is obtained on the basis of a concept tree of discipline with a further determination of the sequence of their study, as well as the inclusion of a phenomenological and structural model in the content of the educational object, which allows to identify and disclose the essence of each studied concept within the framework of the subject domain of discipline. Conclusion. The proposed approach has been tested in the educational process of the program 09.03.02 – “Information systems and technologies” at the Siberian Federal University. Analysis of observations and evaluating the effectiveness of adaptive e-learning course in the educational process was carried out using the Kruskal-Wallis test by ranks. As a result of the experiment, it was revealed that at the end of the experiment, the control and experimental groups were statistically significantly different, which allowed us to conclude that the adaptive e-learning course developed in the educational process was effective. Adaptive e-learning courses, which are based on the approach proposed by the authors, made it possible to present educational content in the form of logically integral micro portions, which allow the adaptation of the educational environment to the individual characteristics of students. In the future, the proposed approach can contribute to development of personalized adaptive learning university ecosystems under digitalization formation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.