Архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса для подготовки специалистов технического профиля


https://doi.org/10.21686/1818-4243-2018-3-14-24

Полный текст:


Аннотация

Целью исследования, представленного в данной статье, является разработка, реализация и апробация в учебном процессе многоуровневой архитектуры интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса для подготовки специалистов технического профиля. Интеллектуализация средств электронного обучения является одним из приоритетных направлений в реализации компетентностного подхода к обучению в высшей школе. При этом, перспективным направлением внедрения методов искусственного интеллекта в сферу электронного обучения, признанным в научном сообществе, является теория и практика проектирования агентно-ориентированных (многоагентных) систем.

В процессе исследования была разработана, обоснована и, в основном, реализована многоуровневая архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса, которая сочетает в себе гибкость, открытость и хорошую масштабируемость. Показано, что заявленные показатели качества могут быть достигнуты за счёт органичного сочетания многоагентного и сервис-ориентированного подходов к проектированию программных продуктов учебного назначения. В архитектурном решении детально проработаны уровни сервисов и опирающиеся на них уровни интеллектуальных агентов. Каждый из заявленных уровней системы является относительно независимым, может быть разработан (протестирован) автономно, а способы взаимодействия между уровнями унифицированы. В статье рассмотрено назначение компонентов, входящих в состав каждого из архитектурных уровней, приведены некоторые ключевые аспекты реализации данной архитектуры и результаты педагогических экспериментов по адаптивному обучению студентов посредством интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса.

К настоящему времени на основе представленной архитектуры сформирована интегрированная интеллектуальная среда обучения, наполненная учебным контентом, которая апробирована в учебном процессе Вологодского государственного университета при обучении бакалавров и магистров нескольких направлений, связанных с информационными технологиями. При этом предложенные архитектурные решения доказали свою жизнеспособность, а сформированная на их основе образовательная среда – привлекательность для студентов и положительное влияние в целом на эффективность процесса подготовки специалистов технического профиля, что подтверждается не только результатами педагогической диагностики, но и опросами работодателей.

В целом результаты исследования показывают, что применение агентно-ориентированного и сервис-ориентированного подходов в процессе формирования архитектуры образовательной среды вуза предоставляет удобные механизмы внедрения методов искусственного интеллекта в сферу электронного обучения, обеспечивая полноценную поддержку компетентностно-ориентированных технологий подготовки специалистов технического профиля. Сформированная в процессе выполнения исследования гибкая, открытая и масштабируемая образовательная среда находится в непрерывном развитии, постоянно приобретая новые возможности, позволяющие повысить качество подготовки студентов технических направлений.


Об авторах

А. Н. Швецов
Вологодский государственный университет
Россия

Анатолий Николаевич Швецов – доктор технических наук, профессор кафедры информационных систем и технологий 

Вологда



С. Ю. Ржеуцкая
Вологодский государственный университет
Россия

Светлана Юрьевна Ржеуцкая – кандидат технических наук, доцент кафедры автоматики и вычислительной техники

Вологда


А. П. Сергушичева
Вологодский государственный университет
Россия

Анна Павловна Сергушичева – кандидат технических наук, доцент кафедры автоматики и вычислительной техники

Вологда


А. А. Суконщиков
Вологодский государственный университет
Россия

Алексей Александрович Суконщиков – кандидат технических наук, заведующий кафедрой автоматики и вычислительной техники

Вологда


Список литературы

1. Голенков В.В., Емельянов В.В., Тарасов В.Б. Виртуальные кафедры и интеллектуальные обучающие системы // Новости искусственного интеллекта. 2001. № 4. С. 3–13.

2. Aseere, Ali, Gerding, Enrico and Millard, David. A Voting-Based Agent System for Course Selection in E-Learning. At IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology, Canada. 31 Aug – 03 Sep 2010. P. 303–310.

3. Луговская Е.А., Тарасов В.Б. Многоагентные системы поддержки открытого образования в техническом университете // Программные продукты и системы. 2001. № 2. С. 29–34.

4. Трембач В.М. Электронные обучающие системы с использованием интеллектуальных технологий // Открытое образование. 2013. № 4. С. 52–62.

5. Тельнов Ю.Ф., Казаков В.А., Козлова О.А. Динамическая интеллектуальная система управления процессами в информационно-образовательном пространстве высших учебных заведений // Открытое образование. 2013. № 1 (96). С. 40-49.

6. Швецов А.Н. Интеллектуальные агентно-ориентированные учебные комплексы для подготовки специалистов технического профиля. Интеллектуальные системы: труды одиннадцатого международного симпозиума. Под ред. К.А. Пупкова. М.: РУСАКИ. 2014. С. 508–512.

7. Давыдова Е.Н., Сергушичева А.П. Модели обучаемого и преподавателя для мультиагентной обучающей системы // Открытое образование. 2015. № 5. С. 25–31.

8. Трембач В.М. Инжиниринг интеллектуальных обучающих систем вуза // Статистика и экономика. 2016. № 4. С. 64–67.

9. Тельнов Ю.Ф., Казаков В.А., Трембач В.М. Создание информационно-образовательного пространства высших учебных заведений на ос нове сервисно-ориентированной архитектуры и многоагентной технологии // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем. 2013. № 3. С. 533–540.

10. Харина М.В. Модели развития иноязычной коммуникативной компетенции студентов технического вуза в интегрированной информационной обучающей среде // Ярославский педагогический вестник. Том 2. Психолого-педагогические науки. 2014. № 4. С. 114–118.

11. Лисс А.Р., Андрианов И.А. Использование разреженных суффиксных деревьев для задач обработки текстов // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2013. № 3. С. 51–57.

12. Андрианов И.А., Чернов А.Ф. Индексирование и поиск в последовательностях для больших баз данных: монография. Вологда: ВоГУ. 2013. 167 с.

13. Зиндер Е.З. Базовые требования к информационно-образовательным пространствам, основанные на их фундаментальных свойствах // Открытое образование. 2015. № 3 (110). С. 83–94.

14. Андрианов И.А., Менухова Н.О. Разработка и особенности использования дистанционного лабораторного практикума по программированию // Современное общество, образование и наука: Сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. 2012. С. 10–12.

15. Тархов С.В. Адаптивное электронное обучение и оценка его эффективности // Открытое образование. 2005. № 5. С. 37–47.

16. Stean Oppl, Florian Reisinger, Alexander Eckmaier and Christoph Helm. A fexible online platorm for computerized adaptve testng. Internatonal Journal of Educatonal Technology in Higher Educaton. 2017. 14:2.

17. Аванесов В.С. Педагогические измерения: язык и понятия // Педагогическая диагностика. 2015. № 2. С. 3–16.

18. Ржеуцкий А.В. Применение эволюционного алгоритма классификации данных в интеллектуальных учебных комплексах // Проведение научных исследований в области информационно-телекоммуникационных технологий: Материалы всероссийской конференции. М.: 2010. С. 73–75.

19. Рябинова Е.Н. Адаптивная система персонифицированной профессиональной подготовки студентов технических вузов. М.: Машиностроение. 2009. 258 с.

20. Наймушина О.Э., Стариченко Б.Е. Многофакторная оценка сложности тестовых заданий // Образование и наука. 2010. № 2 (70). С. 58–70.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Швецов А.Н., Ржеуцкая С.Ю., Сергушичева А.П., Суконщиков А.А. Архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса для подготовки специалистов технического профиля. Открытое образование. 2018;22(3):14-24. https://doi.org/10.21686/1818-4243-2018-3-14-24

For citation: Schvetsov A.N., Rzheutskaya S.U., Sergushicheva A.P., Sukonschikov A.A. Architecture of intellectual agent-oriented educational complex for training of technical specialists. Open Education. 2018;22(3):14-24. (In Russ.) https://doi.org/10.21686/1818-4243-2018-3-14-24

Просмотров: 164

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-4243 (Print)
ISSN 2079-5939 (Online)