Инженерия знаний в e-learning Онлайн-курс 21 марта – 6 апреля 2016
реклама
Онлайн-курс Инженерия знаний в e-learning 21 марта – 6 апреля 2016 В программе курса: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Инженерия знаний методология извлечения, представления, обработки, систематизации и применения знаний в обучении Представление и систематизация знаний с помощью мультимедиа. Основные способы представления знаний. Данные, информация, знания. Преобразование информации в знание. Декларативные, процедурные и учебные знания. Процессы понимания. Классификация типов знаний. Три домена знаний и компетентностный подход в обучении. Модель учащегося и стандарты обучения. Учебный процесс на основе модели обучаемого. Отличия моделей предметной области и учебной дисциплины. Метазнания. Тематическая, функциональная и семантическая модели учебной дисциплины. Иерархия учебных умений и навыков. Операционная и поведенческая модели дисциплины. Три формата обучения на ваш выбор Узнать подробности, записаться: http://bobrio.com/event/knowledge-ingeneering-in-e-learning/ Педагогический дизайн и инженерия знаний • Четыре «ветви» педагогического дизайна. Педагогическое проектирование как инженерия знаний. • Как организуется обучение на основе опыта учащихся. Модель учащегося. • Как учебная информация (контент) превращается в знания обучаемых. Модель изучаемой предметной области. • Два условия для превращения преподавателя или создателя е-курсов в инженера по знанию. • Что такое дидактическая инженерия. Владимир Наумов, педагогический дизайнер, тренер-консультант руководитель Группы НЭО nww59@mail.ru Знанья всякие важны … 3 3 ИИ в обучении Искусственный интеллект в обучении новая методология психологических и дидактических исследований, ориентированная на моделирование поведения человека в процессе обучения и опирающаяся на методы инженерии знаний 4 4 Что изучает ИИ? Предмет исследований искусственного интеллекта моделирование интеллектуальной деятельности людей во внешнем ее проявлении (например, решение сложных и даже творческих задач, понимание естественного языка, интерпретация визуальных образов), во внутреннем (накопление, представление и использование знаний). 5 Не компьютером единым … ИИ озабочен, как обучить меня, компьютер. Для этого нужно разобраться, как обучается человек и без меня, компьютера. Знай я, как человек это делает, системы обучения были бы куда более продвинутыми. 6 ID & KI Педагогический дизайн (ID) Инженерия знаний (KI) Направление дидактики, связанное с разработкой и изучением объектов, условий, ситуаций, сценариев, поддерживающих учебную деятельность. Целью педагогического дизайна является изменение поведения участников учебного процесса. Ветвь искусственного интеллекта, которая изучает знания как таковые, знания вообще. Ее целью является извлечения, представления, структурирования и использования знаний, а также превращение знаний в объект обработки с помощью компьютера, что до сих пор мог только человек. Наỳчите этому меня ― значит научитесь и сами 7 Четыре «ветви» ID Дизайн системы (среды) обучения: 4 модели (уровня) дизайна Модель знаний методы и средства извлечения, представления, структурирования и использования содержания обучения, текущие и целевые умения и компетентности (инженерия знаний); Модель обучения структура средства обучения, учебные деятельности (включая преподавание), человеческие ресурсы, инструменты и других ресурсы для обучения (педдизайн средств обучения) Медийная модель дизайн веб-сайта и другого ПО, а так же всех учебных материалов, независимо от их формата (разработка программного обеспечения, жестких пособий, поведения преподавателя (тьютора) (разработка ПО и визуальный дизайн) Модель реализации обучения описывает роль акторов в момент поставки и осуществления учебного процесса, инструменты и каналы связи, план реализации, управления и обслуживания системы обучения (менеджмент обучения) http://letopisi.org/index.php/%D0%9F%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87% D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D0%B9%D0%BD 8 Самоопределимся? Дизайн системы (среды) обучения: 4 модели (уровня) дизайна 1 Модель знаний изучает методы и средства извлечения, представления, структурирования и использования содержания обучения, текущие и целевые умения и компетентности (инженерия знаний) 2 Модель обучения определяет структуру средства обучения, учебные деятельности (включая преподавание), человеческие ресурсы, инструменты и других ресурсы для обучения (педдизайн средств обучения) 3 Медийная модель создания дизайна веб-сайта и другого ПО, а так же всех учебных материалов, независимо от их формата (разработка программного обеспечения, жестких пособий, поведения преподавателя (тьютора) (разработка ПО и визуальный дизайн) 4 Модель реализации описывает роль акторов в момент поставки и осуществления учебного процесса, инструменты и обучения каналы связи, план реализации, управления и обслуживания системы обучения (менеджмент обучения) 9 Инженерия знаний различает: Данные изолированные факты, отношения которых с внешним миром и между собой в них самих не фиксированы Информация данные об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают и хранят в памяти информационные системы (живые организмы, управляющие машины ) в процессе жизнедеятельности и работы. Знания а) Информация, которая может быть использована при решении задач б) формализованная информация, которую используют в процессе логического вывода. в) основные закономерности изучаемой области, позволяющие решать конкретные производственные, научные и другие задачи, т.е. факты, понятия, взаимосвязи, оценки, правила, эвристики, а также стратегии принятия решений в этой области 10 Электронное обучение ― это мотивация к учению! Эта фраза представляет нам 1. данные 2. информацию 3. знания 4. или … 1. Данные 2. Информация 3. Знания изолированные факты, отношения которых с внешним миром и между собой в них самих не фиксированы данные об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают и хранят в памяти информационные системы (живые организмы, управляющие машины ) в процессе жизнедеятельности и работы. а) информация, которая может быть использована при решении задач б) формализованная информация, которую используют в процессе логического вывода. 11 Знание в ИИ Зна́ние — совокупность информации и правил вывода (у индивидуума, общества или системы ИИ) о мире, свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений, а также правилах использования их для принятия решений. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5 Знание запоминание и воспроизведение изученного Понимание Применение Анализ Правила вывода Синтез Оценка 12 Что первично в обучении? Знания 2. Умения 3. Навыки 1. 13 Задачка Бакалейщик купил ящик с апельсинами за 36 долларов. В ящике было 12 дюжин. Он знает, что 2 дюжины испортятся еще до того, как он продаст все апельсины. По какой цене за дюжину ему нужно продавать апельсины, чтобы получить прибыль в 1/3 закупочной цены? 14 Ответ: $4,80 Какие навыки и умения вы использовали для решения этой задачи? 15 Самое базовое в инженерии знаний Основные базовые навыки / умения Ощущать Мыслить логически Воспринимать Использовать индукцию Концентрировать внимание Использовать дедукцию Наблюдать Структурировать Запоминать Систематизировать Помнить Классифицировать Вспоминать (воспроизводить) Экстраполировать Отличать новое от известного …… Сравнивать новое с ранее известным …… Бакалейщик купил ящик с апельсинами за 36 долларов. В ящике было 12 дюжин. Он знает, что 2 дюжины испортятся еще до того, как он продаст все апельсины. По какой цене за дюжину ему нужно продавать апельсины, чтобы получить прибыль в 1/3 закупочной цены? 16 Составьте модель обучаемого Модель обучаемого — это сведения (данные, информация и знания) о нем, которые используются для и при организации и осуществлении учебного процесса. Это совокупность точных фактов о том, какими характеристиками должен обладать учащийся: каковы его знания, индивидуальные особенности, квалификационные характеристики и компетенции. 17 Модель ученика Подмодели обучаемого Текущая Нормативная Модель отклонений Знания о том, каково исходное (актуальное) состояние обучаемого (Текущее динамическое состояние). Знание о том, каким учащийся должен стать в итоге обучения (Желательное состояние). Знание о том, каким может оказаться поведение обучаемого в ходе учебного процесса (Отклонения от корректной траектории). 18 Цель обучения в ИЗ овладение определенными способами деятельности — системой умений и навыков: интеллектуальных и поведенческих. Условие для возникновения такой системы — наличие некоторых ранее сформированных — предшествующих — способов деятельности. Для формирования новых умений предшествующие умения должны быть доведены до уровня сформированного навыка. 19 Что такое опыт обучаемого? Опыт – это единство умений, навыков и знаний, посредством которого обеспечивается непосредственная связь учащегося с изучаемой предметной областью. 20 21 2 группы знаний Декларативные знания: 1. представляют факты (утверждения) о свойствах объектов предметной области и отношениях между ними; 2. обеспечивают семантическую (содержание; значения и смыслы) модель учебного предмета (дисциплины). Процедурные знания: 1. описывают порядок и характер преобразования объектов предметной области; 2. представляют процедурную модель учебного предмета. 22 Модель предметной области 23 Тематическая модель Совокупность отдельных относительно независимых друг от друга объектов, каждый из которых описываться и интерпретируется в рамках других моделей учебной дисциплины. Это не сами предметные знания, а их «имена», названия, оформленные по тематическому принципу. Это метазнания, позволяющие планировать учебный процесс и содержание контента. 24 Функциональная модель Описывает роли, функции, которые выполняют те или иные знания Например, понятия и их определения, следствия, выводы, законы, принципы; рецепты, инструкции , методики, алгоритмы, стратегии и др. 25 Операционные знания – вершина модели дисциплины Механизмы и способы оперирования учащимися декларативными и процедурными знаниями. В практической (включая профессиональную) деятельности они реализуются через умения. 26 Такая вот работа … 27 Наша цель! Операционные знания выступают как цель обучения, в то время как данные, информация, декларативные и процедурные знания выступают их средством. Применительно к той или иной учебной дисциплине перечень необходимых умений составляет содержание этой дисциплины. 28 Общая архитектура обучающих интеллектуальных систем Модель проблемной области (дисциплины) Модель обучаемого и стратегий обучения для поддержки динамического индивидуализированного процесса изучения дисциплин (так называемое «формирование знаний») Модель развития практических навыков в использовании материала этих дисциплин (формирование навыков/умений). 29 Интеллектуальные системы обучения Г.В. Рыбина. Обучающие интегрированные экспертные системы: некоторые итоги и 30 перспективы Искусственный интеллект и принятие решений 1/2008, с. 25 Домены и результаты обучения по Ганье Домены (области) Когнитивные Результаты Устная информация – воспроизведение заученного Интеллектуальные навыки –идентификация или классифицирование понятий Интеллектуальные умения – применение правил и принципов; решение проблем, позволяет генерировать решения или процедуры Когнитивные стратегии – способы обработки информации в целях обучения Психомоторные Двигательные навыки – характеристики физической работоспособности Аффективные Отношения - демонстрируют предпочтения, симпатии и антипатии 31 Аффективный домен Категория домена Значения категорий Восприятие Готовность и способность воспринимать те или иные явления, поступающие извне стимулы Реагирование (отклик) Активное проявление интереса к предмету, явлению, событию или деятельности; добровольный отклик и удовлетворение от реагирования Усвоение ценностной ориентации Предпочтения, мнения, приверженность, убежденность Организация Осмысление собственного отношения к ценностных ориентаций предметам, явлениям, событиям, деятельности и формирование собственной системы ценностей Распространение ценностей на деятельность Ценности или их комплексы определяют поведение, входят в привычки и определяют жизненный стиль 32 Инженерия: техническая и дидактическая Инженерия (от лат. ingenium — изобретательность, выдумка, знания, искусный) — область технической деятельности, направленная на практическое приложение технических знаний на пользу человека. Когнитология Дидактическую инженерию можно определить как серию шагов по анализу, разработке и конструированию обучающих продуктов и их использованию в образовательном процессе в целях получения ожидаемых результатов обучения (М. Чошанов). 33 Обучение как инженерное дело Чошанов М. А. Дидактика и инженерия — М. : БИНОМ, 2013, с. 25. 34 Дидактическая инженерия инженерия знаний дизайн средств обучения разработка ПО и визуальный дизайн менеджмент обучения Объект преподавания / субъект учения 35 Литература: 1Атанов Г. А., Пустынникова И. Н. Обучение и искусственный интеллект, или Основы современной дидактики высшей школы. — Донецк: Изд-во ДОУ, 2002. 2Чошанов М. А. Дидактика и инженерия — М.: БИНОМ, 2013 36 Онлайн-курс Инженерия знаний в e-learning 21 марта – 6 апреля 2016 В программе курса: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Инженерия знаний методология извлечения, представления, обработки, систематизации и применения знаний в обучении Представление и систематизация знаний с помощью мультимедиа. Основные способы представления знаний. Данные, информация, знания. Преобразование информации в знание. Декларативные, процедурные и учебные знания. Процессы понимания. Классификация типов знаний. Три домена знаний и компетентностный подход в обучении. Модель учащегося и стандарты обучения. Учебный процесс на основе модели обучаемого. Отличия моделей предметной области и учебной дисциплины. Метазнания. Тематическая, функциональная и семантическая модели учебной дисциплины. Иерархия учебных умений и навыков. Операционная и поведенческая модели дисциплины. Три формата обучения на ваш выбор Узнать подробности, записаться: http://bobrio.com/event/knowledge-ingeneering-in-e-learning/ Спасибо за работу! Владимир Наумов, педагогический дизайнер, тренер-консультант, руководитель Группы НЭО, главный специалист НП ООО «ИНИС-СОФТ» nww59@mail.ru
