Открытое образование (Москва) (Jan 2018)
Архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса для подготовки специалистов технического профиля
Abstract
Целью исследования является разработка архитектуры интегрированной, адаптивной среды обучения с развитыми возможностями интеллектуального управления учебным процессом в техническом вузе. Реализация ключевых идей компетентностного подхода к подготовке специалистов технического профиля требует проведения серьёзных дополнительных исследований в области информатизации образования, в частности, особую значимость приобретают архитектурные решения в процессе формирования образовательной среды вуза. По мнению авторов, перспективным направлением, на которое следует обратить внимание при разработке архитектуры интеллектуальных учебных комплексов, является теория и практика проектирования агентно-ориентированных (многоагентных) систем.В процессе исследования была разработана обобщенная архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса, которая сочетает в себе надёжность, гибкость, хорошую масштабируемость, развитые функциональные возможности и удобство эксплуатации системы. Показано, что заявленные показатели качества могут быть достигнуты за счёт разделения программных модулей и подсистем, входящих в состав учебного комплекса, на отдельные уровни (слои), что вполне соответствует современным шаблонам проектирования программного обеспечения. Отличительной чертой предлагаемой авторами многоуровневой архитектуры учебного комплекса является органичное сочетание многоагентного и сервис-ориентированного подходов к проектированию программных продуктов учебного назначения. В архитектурном решении отдельно выделены уровни сервисов и опирающиеся на них уровни интеллектуальных агентов. Каждый из уровней системы является относительно независимым, может быть описан отдельно и разработан (протестирован) автономно, а способы взаимодействия между уровнями унифицированы. В статье рассмотрено назначение и подробное описание компонентов, входящих в состав каждого из архитектурных уровней, а также механизмы взаимодействия между уровнями.К настоящему времени представленная архитектура интеллектуального агентно-ориентированного учебного комплекса в основном реализована и 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 подхода 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 и масштабируемая образовательная среда находится в постоянном развитии, приобретая всё новые возможности, позволяющие повысить качество подготовки студентов технических направлений.
