Ágensalapú intelligens oktatórendszerek

2018. június 30.

“Az ágensalapú intelligens oktatórendszerek (Agent-Based ITS, ABITS) a tanulási objektumok továbbfejlesztett programjai vagy egyszerűsített előzetes formái (precursors). Feladatuk a különböző tanulói igények testreszabott kielégítése. Az autonóm ágensek olyan alrendszerek környezetekben, amelyek érzékelik a környezetet, és arra hatnak saját ütemezésüket követve, hogy a jövőben érzékelhető hatást hozzanak létre. Az ilyen ágensek négy tulajdonsága: autonómia, szociális képesség, reaktivitás és proaktivitás. Intelligens ágenseket használva ITS-ekben lehetséges egyedi tutorrendszerek létrehozása, amelyek alkalmazkodnak az egyes hallgatók szükségleteihez és jellemzőihez.

A [1] által javasolt ágensalapú ITS-ben a kurzusok adaptálódnak a hallgatókhoz és a tanárokhoz. A rendszer egyik célja, hogy a hallgatók többet és jobban tanuljanak; a tanulást facilitáló tananyag strukturált legyen. Ezért az ITS koncepciókat alkalmaz a tanulási stílusokhoz. Például az egyes hallgatók tanulási ritmusához alkalmazkodik, és több vagy kevesebb gyakorlatot és tesztet jelenít meg. Megerősítésként, hibákra jelzésként például üzeneteket, hangokat használ. A tanárok nem tudják, hogy tanulóik miben jártasak, ezért átfogó tananyagot kell készíteniük, és ahhoz kiegészítő anyagokat kell nyújtaniuk, hogy a hallgatók választhassanak belőlük ismereteik pótlásához és érdeklődésük szerint.

A [1]-ben bemutatott ITS nem kötődik kifejezetten kurzushoz; csak annyi szükséges alkalmazásához, hogy a kurzus elméletre, gyakorlatokra és tesztekre legyen tagolva. Általános architektúráját az alábbi ábra mutatja.” [2]

Az ágensalapú ITS architektúrája (TAB: tudás-adatbázis) [1]
A pedagógiai modell a pedagógiai stratégiát szolgálja ki, a tanulóknak való hatékony tananyag-szolgáltatáshoz nyújt mechanizmusokat. A pedagógiai modell négy ágenst foglal magában: a preferenciákét, a bejelentkezését, a gyakorlatokét és a tesztekét. Ezek monitorozzák a hallgatók előrehaladását és adnak javaslatokat új feladatokra. Az ágensek appletekként vannak megvalósítva.

  • A preferenciák ágense felügyeli a felhasználó által előnyben részesített megjelenési stílust (betű típusa és mérete, színek, margók stb.). A felhasználónak a megjelenítésen végzett módosításait személyes stíluslapján tárolja. A gyűjtött információkra a profil TAB-ban (tudás-adatbázis, Knowledge Database, KDB) tárolja.
  • A bejelentkezés ágense megjegyzi az elméleti tananyaglapokhoz kötődő hallgatói interfész-interakciókat (például a látogatott lapok nevét, a rajtuk eltöltött időt).
  • A tesztek ágense választja ki a tesztkérdőívekbe generálandó kérdéseket az éppen tanult témához. A tesztkérdések a tanulási TAB-ban vannak tárolva.
  • A gyakorlatok ágense hasonlóan működik, kiválasztja a hallgatóknak az éppen tanult tananyaghoz a javasolt gyakorlatokat, és a kiválasztott gyakorlatokat szintén a tanulási TAB-ban tárolja.

Az oktatási modell a tanároknak biztosít funkciókat a rendszer használatához. Ajánlást tesz a megjelenítésre, megerősítést ad a hallgatóknak, megtekinthetők segítségével a statisztikák, konzultáció folytatható. Ezen keresztül változtatható a tananyagtartalom a hallgatói és a szakterületi modell által szolgáltatott információk alapján.

A hallgatói modellben a hallgatóról szerzett tudás (profil és a rendszerrel végzett interakció) vannak összegyűjtve három TAB-ban:

  • A személyes információk TAB-ja a rendszerbe bejelentkezés adatait tárolja.
  • A profil TAB a hallgatók szintjét és a megjelenítési stílusait tárolja. A hallgatók különböző szintekhez lehetnek rendelve tanulási stílusuktól függően.
  • A tanulási TAB olyan adatokat tárol, mint az eddig javasolt gyakorlatok és tesztek, az ezekkel eltöltött idők, a meglátogatott elméleti tananyaglapok adatai és a lapokon töltött idők, a pedagógiai modullal készített megerősítő anyagok.

A szakterületi modellben a megtanulandó tartalomról levő tudás van. Ez a modell négy TAB-ot tartalmaz:

  • A megerősítés TAB a használt pedagógiai modulról tartalmazza az információkat. Ezekkel az információkkal készül el a hallgató számára megjelenítendő anyag, amikor megerősítést kér.
  • A tesztkérdőív TAB tárolja a tananyaghoz kapcsolódó tesztkérdéseket.
  • A gyakorlat TAB tárolja a tananyag gyakorlatait.
  • Az elméleti TAB együttműködik a tananyag tanításához készített elmélet lapjaival.

A pedagógiai modul mechanizmusokat nyújt ahhoz, hogy eredményesen legyen megjelenítve a hallgatónak a tananyag. Három fő feladatot kell végrehajtania ennek a modulnak:

  • Tanulási irányelvek nyújtása a hallgatóknak (ez magában foglalja a rendszer által nyújtott megerősítéseket).
  • A szakterületi modellben a hallgatóknak megjelenített gyakorlatok és tesztek statisztikáinak frissítése.
  • Megerősítő adatok tárolása a tanulási TAB-ból, a hallgatók által a gyakorlatokra és a tesztekre adott válaszok, a használt pontozás és a megoldásokra felhasznált idő.

Egy újabb megközelítés az adaptív és intelligens webalapú oktatási rendszerek (Adaptive and Intelligent Web-Based Educational Systems, AIWBES), amelyek adaptív hipermédiát és intelligens tutortechnológiákat használnak.

Források

  1.  M. Gascueña, A. Fernández-Caballero: „An Agent-Based Intelligent Tutoring System for Enhancing E-Learning / E-Teaching”, Insructional Tehcnology & Distance Learning, 2. No. 11, 2005. ISSN 1550-6908, látogatva 2017.07.20.
  2. A. Berecz: Proposal for classifying e-learning models. Journal of Applied Multimedia 4./XII./2017. DOI: 10.26648/JAM.2017.4.001. pp. 35-54. HU: Javaslat az e-learning modellek osztályozására. pp. 55-75.