国际自动控制联合会：E-learning工具的控制教育方法与信息技术

第九届国际会计师联合会控制教育进展国际自动控制联合会，俄罗斯下诺夫哥罗德，2012年E-learning工具J.P. Emelianova*，A.V. Troickiy*，N.A. Pakshina** 阿尔扎马斯理工学院。E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical University，19，Kalinina Str.，Arzamas，607220，Russia. E-mail:Nataliapakshina@mail.ru.翻译后摘要：本文提出了在工作中实现主动学习方法的电子学习工具的功能。知识的初始获取的方法，递归的基础上，反复返回到理论块，-进行了说明。这篇论文是专门为教师开发电子学习工具而写的。关键词：电子学习工具，控制教育，积极的方法，自我测试，信息技术。1. 介绍长期以来，许多心理学家和教师一直在寻找能够使他们达到最高训练效果的教学方法。有很多不同的教学方法制定了提高理解能力和获得解决日常问题和应用的技能，也为知识测试。让我们考虑一下当我们使用电子学习工具时可以付诸实践的那些方法。知识交流系统可以分为两种类型：链式连接系统和块支撑系统。为了交流知识，我们使用链式连接系统。为了刷学生在我们的工作中，我们非常重视获取知识。当然，有必要同时应用这两个系统，但在这种情况下，链式连接系统是优先考虑的系统（Rykov和Rykova，2005）。2. 预赛2.1. 超链接和搜索系统：优点和缺点在谈到Web和教学时，大多数人认为超链接和搜索系统的广泛使用是Web的主要优势之一。但这充满了危险。即使我们谈论的是封闭式的学习工具（在CD上），而不是位于网站和任务上的网络资源，学生也很可能会偏离所建议的教学方向，甚至会失去它。教学获得科学知识、技能和能力。学习过程的控制问题是这一过程的实质.出于这个问题，提供信息搜索系统应用于做年度项目和研究生工作，收集补充信息，并撰写不同的报告。此外，电子学习工具通常包含搜索系统。这可以加速学习过程。然而，如果我们谈论知识的最初获得和学习信息，这里计算机搜索可能对学生产生有害影响。这是什么原因呢每天使用搜索系统，学生们：1.会失去独立寻找有用信息2.Don’t need to re-read and repeat a studied section orpaper,sincetheycanfindallthenecessaryinformation任何记忆的方法都是基于三个简单的低点-“印象，重复和联想”。重复是第二个2.2. 重复如果你经常重复，你可以记住几乎无穷无尽的材料。让我们举一个例子-阿拉伯学生。许多伊斯兰教机构和大学的入学考试要求每个申请人背诵《古兰经》。你需要重复多少次才能记住这么大范围的信息？本文描述的是重复，特别是挑起，而不是一个“苦读”。美国著名心理学家和作家戴尔·卡内基（Dale Carnegie）写 了 一 篇 关 于 重 复 的 文 章 ， 非 常 有 趣 （ Carnegie ，1956）。© 2012 IFAC 246 10.3182/20120619-3-RU-2024.000412012年6月19日至21日，俄罗斯下诺夫哥罗德，国际会计师联合会第九届研讨会247“Theresultofthisworkiswritinggotteninformationinalanguage of your“这种学习算法是最有效的。显然，将此算法应用于自学习O.A. Andreev表1. 卡内基表3的块报价 Andreev的块报价教师的主要任务之一是组织一个包括递归重复的个人学习算法。3. 基本原则和建议3.1. Andreev方法O.A. Andreev是快速阅读技巧和提高阅读效率的专家。他是一个作者超过一百出版著作有关智能学习系统。我们建议使用Andreev他考虑了学习过程中注意力的组织问题。安德烈耶夫比较了课堂上注意力组织的三种基本方法。我们的意思是做讲座笔记。表2.注意力组织№注意方法组织的 水平理解1在讲座约10%2听讲座，在做笔记约50%3听讲座;然后提问和重复材料;做讲座约90%第 三 种 算 法 由 Andreev 在 他 的 书 中 描 述 （ Andreev ，2003）。虽然Andreev方法只适用于传统的纸质教材，但它也适用于电子教材。第三种算法的方案如图1所示。理解和回归理论的层次的数量取决于信息的数量和复杂性。我们应用这种方法连接主动方法与递归返回到许多发展。Fig. 1.算法方案“这是关于我们记忆工作的一个非常重要的发现。我们现在知道，如果一个人坐下来，一遍又一遍地重复一件事，直到他最终把它记在记忆中，那么他所花费的时间和精力是达到同样结果所需的两倍，而重复过程是在明智的时间间隔心灵的这种特性--如果我们可以这样称呼它的话--可以用两个因素来解释：首先，在重复的间隙，我们的潜意识忙于使联想更安全。第二，思想，来的任务，在间隔，是不是疲劳的压力，一个不间断的应用程序。“卡内基D.2012年6月19日至21日，俄罗斯下诺夫哥罗德，国际会计师联合会第九届研讨会2483.2. 主动与被动相结合的教学方法当我头脑中的思维过程在进行时，当我活跃和富有创造力时，我就表现出了某种天赋。我我只需要记住。N.别尔嘉耶夫，在十九世纪俄罗斯教学法之父K. D。乌申斯基被占领的原因解释一个贫穷的进展，他的结论是，主要原因是被动的教学方法。表4. 引用UshinskyK.D. 乌申斯基“学生们花了很多时间坐在教室里，脑子里没有思想，也没有练习。由于学生的被动性，信息流没有进入他们的大脑。（乌申斯基，1946年）“学生们花了很多时间坐在教室里，脑子里没有思想，也没有练习。由于学生的被动性，信息流电子学习工具，包括一块理论和一块知识测试，-在实践中有一点效果（图2）（Glukhova和Pakshina，2004）。一般来说，学生们在全面学习理论之前就逃到了试验区。为了猜对，学生们一遍又一遍地测试，而且，他们中的一些人试图破解密码（图10）。3）。图二.传统的e-learning图三. 5分钟后，开始使用电子学习工具。它引起了学习工具作者的反应。他们实现了从原始测试到在大型数据库中进行问题随机抽样的程序的逐步发展。此外，不同的方式编码正确的反应付诸实践。问题是这样解决的吗？当然在创建考试检查例程时，确实有必要使用所有这些方法。关于学习工具，处理这一问题的方法应该有所不同，更加灵活。这种方法可以在一些古老的经典故事中找到。当科学城在新西伯利亚建成时，建筑物之间的道路并不是立即铺设的，而是逐步铺设的。将在那里生活和工作的人们的愿望也得到了考虑。沥青铺在被踩过的小路上，我们可以说，那么，电子学习工具呢？在这种情况下，学生们出于这个原因，几乎所有我们的国家的最先进的发展开始使用积极的问题搜索教学方法。这些方法的主要特点是 陈 述 问 题 ， 目 标 ， 任 务 ， 学 生 应 该 独 立 解 决（Pakshina，2006）。3.3. 递归式教学建议的算法是基于递归或循环类型的教学与返回到研究单位取决于情况。该算法通常被称为“递归”，通过类比使用递归过程和函数的程序算法，即具有不同参数的重复子例程调用。在我们的例子中，它是重复的“理论块呼叫”，需要回答不同的问题。(the图中的方案。4）。递归不是一个算法-它是构建算法的方法。递归下降和递归上升通过超文本技术的工具性来实现。为了更好地记忆，有必要在读完材料后立即复述。2012年6月19日至21日，俄罗斯下诺夫哥罗德，国际会计师联合会第九届研讨会249见图4。递归算法1885 年 ， 德 国 心 理 学 家 赫 尔 曼 · 艾 宾 浩 斯 （ HermanEbbinghaus）用实验方法画出了这条曲线。有趣的是，在记忆新材料后的第一个小时内，曲线下降（Ebbinghaus，1885）。在最初的9个小时内，获得的信息量从100%急剧下降到36%！在一个月内，只有21%的研究材料留在头部（图）。5）。图五.遗忘曲线对于培训演示或电子教材，最佳的材料获取方式可能是增加自我检查测试，使学员复习和记忆所学材料。相似原理是控制理论课程计算机学习系统的基础。3.4. 示例在展示实例之前，我们将简要描述作者开发的电子学习工具包“自动控制理论”的结构和目的。本课程在培训的第四年学习。该包包括理论部分，杂项测试，电子实验室操作手册，以及处理科学史信息的章节（Pakshina和Gostyaeva，2009）。理论基础是P.V. Pakshin教授的讲座，他已经教授这门学科30多年了。本课程共有17个讲座和6个实验作品。电子教科书提供了详细的“控制理论”课程的材料。材料分为4个主要部分：理论，自我检查测试，实验室工作和历史。反过来，理论涵盖了经典系统，稳定性标准，线性系统理论和经典控制理论的要点等主题。此外，还有一个调查组。它具有MATLAB和YALMIP功能，在他们的帮助下，学生可以成功地模拟控制系统并分析其特性。涉及实验室工作的调查组材料从英文翻译而来，因为没有俄文的此类材料。让我们考虑如何使用这本电子教科书中包含历史信息的部分，即关于这门科学创始人的信息（图6）。图6.历史信息在主网页上提供了简要的理论信息。然后学生可以查看包含传记和照片的完整信息的网页。有必要界定新事实与已知信息之间的联系。为此，建议学生回答一些问题。这种自我检查测试允许他们在遇到困难时返回到包含理论的部分。因此，学生们带着新的问题回到同一部分，以获得答案。他们点击的超链接并不是把他们带到明确的答案，而是带到这一部分的开头。因此，学生必须阅读或概述整个教材（图。7）。在最后一个阶段，学生可以离开教学系统或在笔记本上或使用一些基于文本的编辑器记录学习的材料。他们还可以使用Power Point或HTML等工具做笔记，并将结果显示给讲师。第二个例子是自我测试的调查块，当学生探索使用MATLAB，YALMIP等应用程序的可能性（图8，9）。基于自主学习的原则在这个系统中得到了充分的实现，因 为 所 有 的 电 子 学 习 方 法 都 应 该 依 赖 于 这 个 原 则（Niconova，2007）。一个学习情境的构建，使学生挖掘出所有必要的信息。2012年6月19日至21日，俄罗斯下诺夫哥罗德，国际会计师联合会第九届研讨会250见图7。.控制理论课程计算机学习系统的算法方案。见图8。测试的一部分见图9。函数列表3.5. 如何用词提问开发基于主动方法和递归返回的电子学习工具，会面临一些困难。首先，这是一个与措辞含糊的问题有关的问题。开发人员必须对这个主题有很好的了解，因为每个问题都应该涉及到几个部分或章节。在这个系统中，学生们并没有在特定的页面上找到明确的答案。他们应该读几页纸，自己形成一个答案。换句话说，有理论的部分不应该包含对问题的明确有效的答案。而且这个问题不应该涉及名字，姓氏，包括在一个目录。示例见表5。在试题库的制作过程中，笔者还考虑了边缘原则。边缘原理（或称边缘效应）假设信息的开头或结尾被更好地记住。换句话说，有一个问题，集中注意力的材料位于中间的信息块（演示文稿，段落，章节等）。例如，电子教科书的部分由七个段落组成。试题库中包括对第一段和最后一段材料的一个问题，对第二段和第六段材料的两个问题，对第三段、第四段和第五段材料的三个问题。2012年6月19日至21日，俄罗斯下诺夫哥罗德，国际会计师联合会第九届研讨会251表5. 的问题不期望优选赫维茨的标准是什么时候形成的？在这些标准中，哪些标准是早些时候制定的？哈里·奈奎斯特的早期作品涉及哪些问题谁的著作强调了克劳德 · 香 农 对 信 息 论 的 发展？安德罗诺夫在哪里发现 了 著 名 的 振 动 理 论 学派？哪位科学家创立了高尔基学派的振动理论？函数minreal（）的作用是什么？什 么 MatLab 函 数 消 除传递函数中的零极点对？函数series（）的作用是什么？什么函数计算一个系统的传递函数，LTI系列车型？如果材料很大，问题的数量更多，或多或少保持上述比例。在制作测试题时，我们将这一比例的材料纳入试题库（Pakshina and Popova，2010）。4. 结论在电子学习工具的工作中，最初获得知识的建议方法依赖于重复，第二个“自然低记忆”。重复是基于递归的，重复返回到理论块。自检是这类系统的基本组成部分。这是主要街区。这种方法可以应用于历史信息和背景材料的研究，例如，当学生探索使用MATLAB，YALMIP等应用程序的可能性时。然而，这种方法并不普遍。我们不能把这种方法论应用于公式和定理证明的发展的数学理论基于该方法的电子教材在我院得到了很好的应用。将此方法应用于电子学习工具的工作中，使学生成为学习过程的积极参与者，也可以改善课堂上的情感，心理环境。确认作者感谢Olga Egorushkina的帮助。引用Andreev，O.A.（2003年）的报告。快速阅读技术：程序“Dominanta”在：系列“心理实习”.菲尼克斯，罗斯托夫对唐，第138-139页。Carnegie，D.（1956年）。如何通过公开演讲培养自信心和影响力的人口袋书纽约，P.66-68。Ebbinghaus，H.（1885年）。《记忆：对实验心理学的贡献》，亨利·A. Ruger Clara E. Bussenius（1913）http://psychclassics.yorku.ca/Ebbinghaus/index.htm格卢霍瓦足球俱乐部和N.A. Pakshina（2004年）。计算机控制学生的知识的学生收集的文章“观点4”，阿尔扎马斯的国家教育的盖达尔学院，P。217-219Niconova，N.V.（2007年）。综合方案教育手段的形成原则，是建立在传统方法与创新方法相结合的基础上的。109-111Pakshina，N.A.（2006年）。实现电子教材建设中的循环指令见：第三届国际科学会议论文集“教育、经济与控制中的智能技术”。Voronege，P. 181-182.Pakshina，N.A.和E.V. Gostyaeva（2009）。经典教学原则在现代网络教学工具制作中的应用。2009年，国际会计师联合会第八届控制教育进展研讨会，日本熊本，Flash，P. 一比六Pakshina，N.A.还有MV波波娃（2010年）。创建电子学习工具的实用策略，载于：《控制论和信息学国际会议论文集》，斯洛伐克共和国维什恩波卡，光盘，P。一比九Rykov，V.T.和E.V. Rykova（2005）。组织问题的虚拟教育过程//在：Uspehi sovremennogo estvoznaniy，第1号，P. 106比108Ushinsky，D.（1946年）。入选作品：1946年《苏联教育学》杂志第四期第一册，俄罗斯苏维埃联邦社会主义共和国教育科学院，莫斯科-列宁格勒。