Структурно-функціональна модель навчання в комп’ютеризованих системах навчання

Анотація

Предметом статті є розроблення універсальної структурно-функціональної моделі комп’ютеризованих систем навчання, яка інтегрує моделі студента, навчального процесу та пояснення. Ця модель виконує завдання персоналізації процесу навчання, уваги на індивідуальних особливостях студента та забезпечення довгострокового збереження знань. Мета роботи – розроблення універсальної структурно-функціональної моделі системи навчання, яка поєднує сучасні адаптивні алгоритми, інтегрує психологічні та когнітивні аспекти, а також упроваджує нові підходи до довгострокового збереження знань. Особливу увагу зосереджено на гнучкості системи, що дає змогу адаптувати навчальний контент до потреб кожного окремого користувача, зважаючи на динаміку його розвитку та зміну рівня знань. У статті розв’язано такі завдання: аналіз наявних моделей навчання, виявлення їх обмежень та розроблення нових підходів для побудови адаптивного навчального процесу. Упроваджено такі методи: мережні та векторні моделі для побудови траєкторій навчання, графові структури для візуалізації навчального контенту, алгоритми психологічного профілювання. Крім того, застосовано методи актуалізації знань для оптимізації навчання та зниження рівня забування. Досягнуті результати: створено універсальну структурно-функціональну модель комп’ютеризованих систем навчання, яка інтегрує модель суб’єкта навчання, модель навчального процесу та модель пояснення. Модель відтворює структуру адаптивного навчального процесу та взаємозв’язки між його компонентами, що дає змогу персоналізувати навчальні траєкторії з огляду на рівень знань, мотивацію та психологічні особливості суб’єкта навчання. Запропонована модель подає знання за допомогою мережних і векторних структур, що дає змогу систематизувати навчальний матеріал, візуалізувати зв’язки між поняттями та підтримувати адаптивне управління навчальним процесом. Розроблена модель може застосовуватися для аналізу рівня підготовки студентів, підтримки адаптивних стратегій навчання та оцінювання прогресу. Інтеграція механізмів психологічного профілювання та алгоритмів оновлення знань сприяє підвищенню ефективності освітнього процесу. Висновки: запропонована структурно-функціональна модель демонструє ефективність у розв’язанні ключових завдань персоналізованого та адаптивного навчання. Інтегруючи психологічні профілі, рівні знань та вдосконалені алгоритми, модель допомагає створювати масштабовані та інтелектуальні освітні системи, здійснювати персоналізоване навчання, ефективне оцінювання та цілеспрямований зворотний зв’язок, забезпечуючи довгострокове збереження знань і сприяючи інноваціям у сучасних освітніх технологіях.