Электронное обучение становится все более распространенным в образовательном мире благодаря использованию преимуществ информационных, вычислительных и телекоммуникационных технологий, а также широкого спектра электронных мультимедийных применений. Обоснованность методов онлайн-оценки уже была продемонстрирована во многих вузах. Кроме того, применение мультимедийных инструментов оказывает большое влияние на образование, профессиональную подготовку и, в целом, на учебные планы. Эти инструменты поддерживают (и облегчают) обучение, а их использование в электронном обучении делает процесс обучения более удобным для учащихся, которые взаимодействуют с учителями лучше, чем при традиционном обучении в классе. Фактически, электронное обучение позволяет нам устранить барьеры времени и пространства, которые характерны для традиционного обучения во всем мире, потому что теперь доступ к курсу возможен благодаря простому подключению к Интернету. Кроме того, электронное обучение позволяет лучше контролировать прогресс в обучении студентов. Это очень ценно для студентов и преподавателей, потому что они могут очень легко реализовать состояние обучения студентов [1].
Электронное обучение требует двух видов деятельности: коммуникационной деятельности (электронная почта, форумы, конференции, онлайн-блоги и т. д.) и исследовательской деятельности (в основном навигация по содержанию). Эти действия обычно происходят в системе управления обучением (LMS). LMS — это платформа для администрирования, документирования и доставки контента электронного обучения, которая предлагает зачисленным студентам огромное количество курсов с широкими возможностями настройки. Многие из этих платформ, такие как Moodle, Sakai, Docebo, Atutor, Ilias, LRN и т. д., все чаще используются в школах и университетах в качестве мощной поддержки и улучшения преподавательской деятельности. Хотя LMS являются частью образовательных экосистем, в которых различные платформы (LMS, электронные портфели, системы оценки, системы управления учебными планами и т. д.) совместно поддерживают коллективное электронное обучение, большой риск здесь заключается не в том, чтобы использовать LMS в полной мере потенциал. Напротив, LMS традиционно используются просто как просто «хранилища» учебных материалов. Для наилучшего использования этого содержимого принципиально не рассматривать их изолированно (и следовательно, не рассматривать LMS просто как простую базу данных), но как часть гораздо более крупной системы, в которой содержимое агрегируется для построение курсов, которые могут быть полностью персонализированы. Интуитивно, основная идея состоит в том, чтобы построить ориентированные на студента пути обучения, комбинируя соответствующее содержание обучения, где путь обучения — это набор действий, которые студент должен выполнить, чтобы достичь определенного уровня знаний.
Важно отметить, что у каждого учащегося есть свои особенности (профиль, стиль обучения, предыдущий опыт и цели обучения). Эти индивидуальные черты очень полезны, чтобы предоставить каждому учащемуся наиболее адекватный путь обучения для достижения результатов обучения. Другими словами, недостаточно спланировать общий путь обучения для всех учащихся, но максимально персонализировать каждый путь обучения. Следовательно, для LMS важно, во-первых, определить конкретный путь обучения для каждого учащегося, а во-вторых, предоставить ему максимально возможную автономию. Таким образом, пути обучения должны быть ориентированы на студента и планироваться с учетом индивидуальных особенностей каждого студента [1].
Мы мотивируем необходимость персонализации на простом примере. Давайте представим, что два студента, Александр и Ольга, записываются на курс английского языка. Курс состоит из трех последовательных модулей (соответствующих трем различным уровням обучения): «Элементарный модуль», «Промежуточный модуль» и «Продвинутый модуль»; и студент может пройти весь курс или только его часть. Предположим, что Александр обладает достаточным знанием английского языка и хочет только улучшить свою грамматику. Ольга, однако, уже хорошо владеет английским языком, но хочет говорить более свободно. Конечно, нет смысла проектировать одинаковый путь обучения для обоих студентов. Для Александра необходимо спланировать путь, включающий только «Промежуточный модуль», а для Ольги — путь, включающий «Расширенный модуль». Исходя из этих соображений, необходимо найти (и применить его на практике в LMS) наилучший путь обучения, чтобы каждый учащийся достиг своей цели обучения, исходя из его/ее начальных характеристик.
Хотя последовательность действий английского курса может показаться уникальной, мы рассматриваем части курса, назначенные Александру и Ольги, как два разных пути обучения. В более общем смысле, мы можем рассмотреть курс, в котором последовательность действий может быть (или не быть) уникальной, но это не обязательно означает, что последовательность учебных действий одинакова, потому что разные учащиеся могут пропускать части курса и выбирать разные пути обучения в соответствии с к их конкретным потребностям. Например, в курсе, составленном из n действий, у нас могут быть пути обучения из n, n — 1, n — 2... 1 действий и в разных порядках. И персонализация может быть еще более гибкой. Если два вида деятельности достигают одного и того же результата обучения (например, с помощью мультимедийного документа и, соответственно, читая газету), один студент может взять первого, а другой — второго. Другими словами, можно найти пути обучения, которые включают, например, одинаковое количество учебных действий, но в другой последовательности (в соответствии с ограничениями причинности курса) или различные наборы действий, в зависимости от конкретных результатов обучения и профили студентов.
Следовательно, нам необходимо запланировать выбор наилучшей последовательности учебных действий (и в правильном порядке) из всего набора заданий, определенных учителем, для удовлетворения учебных целей каждого учащегося. Необходимо спланировать шаги для достижения одной или нескольких целей, потому что шаги не могут быть простой, произвольной последовательностью учебных действий, а должны быть выполнены (изучены) студентом в адекватном причинно-следственном порядке. Кроме того, хотя студент может пометить некоторые части, которые он (она) уже знает, нам все еще нужно планирование. Возможно, в длительной последовательности действий у студента есть опыт в некоторых частях, но это не означает, что нам не нужно планировать оставшуюся часть последовательности. Другими словами, планировщик должен планировать оставшуюся часть пути, чтобы удовлетворить все цели обучения, и это может значительно отличаться от одного ученика к другому.
Планирование в контексте электронного обучения. Большая часть человеческой деятельности связана с определенным планированием задач для достижения цели. Согласно кембриджскому словарю, планирование — это «деятельность по размышлению и решению, что вы собираетесь делать или как вы собираетесь что-то делать». Таким образом, интуитивно, планирование подразумевает принятие решений о том, что является наиболее адекватным действием, которое необходимо выполнить в любой момент. С более технической точки зрения, интеллектуальное планирование включает в себя представление действий и моделей мира, рассуждение о последствиях действий и методы эффективного поиска в пространстве возможных планов. Другими словами, учитывая область возможных действий, интеллектуальное планирование выбирает их подмножество (например, план, в котором действия упорядочены в соответствии с их причинно-следственными связями), которые после их выполнения позволяют нам достичь объективного состояния, начиная с начальное состояние.
PDDL, язык определения доменов планирования. За последние десятилетия технологии планирования стали свидетелями невероятных достижений. Современные алгоритмы планирования решают проблемы, связанные с сотнями (и даже тысячами) действий за несколько минут. Чтобы унифицировать определение проблем планирования и способствовать взаимозаменяемому использованию планировщиков, сообществом планирования был согласован стандартный язык определения предметной области планирования PDDL [2].
Неявный формализм, лежащий в основе PDDL, заключается в отделении данных предметной области для описания семейства схожих проблем и улучшения повторного использования от данных проблем, что требует двух простых текстовых файлов. Во-первых, файл домена содержит все действия, которые можно применить. Семантика каждого действия описывается в терминах (I) имени, которое основано на значениях необязательных параметров, выступает в качестве уникального идентификатора, (II) необязательной продолжительности для моделирования проблем, где действия имеют различную продолжительность — в противном случае все продолжительности считаются унитарными, (III) набор предварительных условий, которые должны выполняться перед выполнением действия, то есть причинно-следственные прецеденты, и (IV) набор эффектов, которые применяются после выполнения действия. Во-вторых, файл проблемы содержит исходное состояние мира, цели, которые необходимо достичь с помощью действий домена, и, при необходимости, оптимизируемый показатель, такой как продолжительность выполнения, количество действий, стоимость и т. д. Планировщик берет эти два файла и возвращает план в виде набора упорядоченных действий, который позволяет нам достичь целей, начиная с исходного состояния оптимальным способом.
В этой статье мы познакомились с настройкой путей обучения с точки зрения планирования LMS. Ядро использования технологии планирования путем составления модели PDDL на основе определения курса (действия и их взаимосвязи) и особенностей учащихся (профили и фон) не зависит от используемой LMS и применимо к любой LMS. В нашей работе мы адаптируем эту идею к Moodle. Moodle — это LMS, которая позволяет нам управлять и доставлять материалы курсов простым и функциональным способом.
Чтобы получить максимальную выгоду от Moodle, мы предоставляем дизайн и способ мониторинга ориентированных на студента путей обучения (в соответствии с исходным фоном и целями обучения), чтобы предложить наилучшее содержание адекватному человеку. В частности, используя стандартный планировщик, мы создаем план, то есть путь обучения для каждого учащегося, и мы отслеживаем выполнение плана, просто вызывая планировщика так часто, как это необходимо.
Нам пришлось решить некоторые ограничения реализации в Moodle, потому что эта платформа, как и другие LMS, изначально не предназначена для предоставления учащимся персонализированного контента. В частности, мы столкнулись с проблемами, связанными с невозможностью создания сложных взаимосвязей между действиями курсов и дефицитом информации о профилях студентов (фон и цели обучения), которые можно вставить в платформу. Другое ограничение, которое нам пришлось решить, касается невозможности создания отдельных представлений курса, связанных только с содержанием конкретных путей обучения. Следовательно, существуют некоторые технические проблемы, которые являются специфическими и, в некотором смысле, полностью зависимыми от Moodle, например, способ моделирования учебных действий и «связей действий» (то есть отношений предшествования), или доступ к конкретной базе данных схемы Moodle, которые отличаются от других LMS.
Литература:
- William Rice. Moodle E-Learning Course Development — Third Edition 3rd Edition. Packt Publishing — ebooks Account; 3 edition (June 25, 2015).
- Gavin Henrick, Karen Holland. Moodle Administration Essentials: Learn how to set up, maintain, and support your Moodle site efficiently. Packt Publishing (July 23, 2015)
