Применение методов нечеткой логики для формирования адаптивной индивидуальной траектории обучения на основе динамического управления сложностью курса

В статье представлена модель формирования адаптивной индивидуальной траектории обучения на основе динамического управления сложностью курса с применением методов нечеткой логики. Модель позволяет индивидуально управлять сложностью учебного курса для каждого учащегося, а также наглядно формализовать процесс выдачи практических заданий и обратной связи с учащимися, стимулируя каждого из них продуктивно учиться с учетом личностных особенностей и предпочтений. Внедрение подобных моделей и систем управления в учебный процесс помогает сократить нагрузку на преподавателей в области выбора наиболее подходящих заданий с учетом индивидуальных особенностей учащегося и выделить больше времени для научной, методической и творческой работы, особенно когда используется предоставление учебного материала в форме микрообучения, где широкому кругу учащихся, как правило обучающихся в онлайн режиме, предлагается выполнить большое количество небольших практических заданий, тесно связанных между собой. Также адаптивные траектории обучения призваны способствовать развитию адаптивного мышления и формированию адаптивных стратегий поведения учащихся. Возможность формирования индивидуальных образовательных траекторий является важным элементом онлайн поддержки учебного процесса в среде облачного учебного дата-центра «Виртуальная Компьютерная Лаборатория», созданного Беловым М.А (https://belov.global) в 2007 году в Институте Системного Анализа и Управления Государственного Университета «Дубна», отличительной чертой которого являются принципы самоорганизации.

1. 1. Grishko S., Belov M., Cheremisina E., Sychev P. Model for creating an adaptive individual learning path for training digital transformation professionals and big data engineers using Virtual Computer Lab. Communications in Computer and Information Science. 2021;1448:496–507. DOI: 10.1007/978-3-030-87034-8_36.

2. 2. Белов М.А., Гришко С.И., Лишилин М.В., Осипов П.А., Черемисина Е.Н. Стратегия подготовки ИТ-специалистов с применением инновационного учебного дата-центра "виртуальная компьютерная лаборатория" для эффективного решения задач цифровой трансформации и акселерации цифровой экономики. Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2021;17(1):134–144. DOI: 10.25559/SITITO.17.202101.703.

3. 3. Белов М.А., Гришко C.И., Черемисина Е.Н., Токарева Н.А. Подготовка ИТ-специалистов в условиях глобальной цифровой трансформации. Концепция автоматизированного управления профилями компетенций в образовательных программах будущего. Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2021;17(3):658–669. DOI: 10.25559/SITITO.17.202103.658-669.

4. 4. Cheremisina E.N., Belov M.A., Tokareva N.A., Nabiullin A.K., Grishko S.I., Sorokin A.V. Embedding of containerization technology in the core of the virtual computing lab. CEUR Workshop Proceedings. 26. Сер. "Selected Papers of the 26th International Symposium on Nuclear Electronics and Computing, NEC 2017". 2017;2023:299–302.

5. 5. Belov M., Grishko S., Cheremisina E., Tokareva N. Concept of peer-to-peer caching database for transaction history storage as an alternative to blockchain in digital economy. CEUR Workshop Proceedings. 9. Сер. "GRID 2021 – Proceedings of the 9th International Conference "Distributed Computing and Grid Technologies in Science and Education". 2021;3041:494–497.

6. 6. Cheremisina E., Tokareva N., Kirpicheva E., Kreider O., Milovidova A., Potemkina S. The concept of training IT professionals in the cross-cutting digital technologies. CEUR Workshop Proceedings. 9. Сер. "GRID 2021 – Proceedings of the 9th International Conference "Distributed Computing and Grid Technologies in Science and Education". 2021;3041:525–529.

7. 7. Миловидова А.А., Черемисина Е.Н., Добрынин В.Н. Алгоритм определения типа и параметров функции принадлежности нечёткого измерителя. Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2019;9:69–74.

8. 8. Добрынин В.Н., Миловидова А.А., Соколов И.А. Оценка адекватности модели и объекта исследования. Информационно-телекоммуникационные технологии и математическое моделирование высокотехнологичных систем. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. М.: Издательство РУДН; 2018:252–256.

9. 9. Митрошин П.А. Автоматизация процесса измерения уровня развития компетенций в компетентностно-ориентированной модели обучения. Метрологическое обеспечение инновационных технологий. Международный форум. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; 2020:204–205.

10. 10. Митрошин П.А. Модели и алгоритмы поддержки управления процессом обучения. В сборнике: Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании. Материалы IV Международной научной конференции. Красноярск: Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева; 2020:263–268.

11. 11. Белов М.А., Антипов О.Е. Контрольно-измерительная система оценки качества обучения в виртуальной компьютерной лаборатории, качество. Наука. Инновации. Образование. 2012;3:28–37.

12. 12. Черемисина Е.Н., Белов М.А., Антипов О.Е., Сорокин А.В. Инновационная практика компьютерного образования в университете "Дубна" с применением виртуальной компьютерной лаборатории на основе технологии облачных вычислений. Программная инженерия. 2012;5:34–41.

13. 13. Черемисина Е.Н., Крамаров Н.Л., Белов М.А. Практический системный анализ. Построение моделей понятий в проектах повышения эффективности деятельности организаций. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Дубна: Государственный Университет «Дубна»; 2012. 149 c.

14. 14. Черемисина Е.Н., Белов М.А., Лишилин М.В. Интеграция виртуальной компьютерной лаборатории и знаниевого пространства – новый взгляд на подготовку высококвалифицированных ИТ-специалистов. Системный анализ в науке и образовании. 2014;1(23):97–104.

15. 15. Сидоров Д.С., Белов М.А. Проектирование аппаратно-программных комплексов в учебном процессе c применением виртуальной компьютерной лаборатории. Системный анализ в науке и образовании. 2020;2:70–82.