Система адаптивного преподавания и обучения
Изобретение относится к области электронного обучения. Система обеспечивает адаптивное обучение с учетом уровня знаний ученика за счет селективного выделения и назначения разнообразных цифровых обучающих объектов ученикам на основании их индивидуальных навыков и потребностей. Система преподавания/обучения, содержит архив, в котором хранятся цифровые обучающие объекты, связанные с различными уровнями трудности и вызываемые из архива на экран компьютера ученической станции для их представления или активирования, сервер, способный передавать цифровой обучающий объект, преподавательскую станцию, соединенную с указанным сервером, при этом архив выполнен с возможностью нахождения цифровых обучающих объектов, удовлетворяющих одному или более критериям, а ученические станции используются учениками для получения или выполнения персональных обучающих заданий. Преподавательская станция выполнена с возможностью управления и модифицирования рабочих параметров одного или более обучающих блоков системы преподавания/обучения. Система содержит модуль оперативного управления классом для обеспечения селективного блокирования или разблокирования элементов содержимого, делая их доступными ученикам, и изменения порядка обучающих заданий, преподавательская станция выполнена с возможностью отключения преподавателем цифрового обучающего объекта, предназначенного для использования в текущем уроке, ученическая станция выполнена с возможностью соединения с сервером, соединения с архивом и связи с преподавательской станцией. 37 з.п. ф-лы, 8 ил.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Система преподавания/обучения, содержащая архив, в котором хранятся цифровые обучающие объекты, связанные с различными уровнями трудности и вызываемые из архива на экран компьютера ученической станции для их представления или активирования, сервер, способный передавать цифровой обучающий объект, преподавательскую станцию, соединенную с указанным сервером, при этом архив выполнен с возможностью нахождения цифровых обучающих объектов, удовлетворяющих одному или более критериям, а ученические станции используются учениками для получения или выполнения персональных обучающих заданий, преподавательская станция выполнена с возможностью управления и модифицирования рабочих параметров одного или более обучающих блоков системы преподавания/обучения, указанная система преподавания/обучения содержит модуль оперативного управления классом для обеспечения (а) селективного блокирования или разблокирования элементов содержимого, делая их доступными ученикам, и (б) изменения порядка обучающих заданий, преподавательская станция выполнена с возможностью отключения преподавателем цифрового обучающего объекта, предназначенного для использования в текущем уроке, ученическая станция выполнена с возможностью (а) соединения с сервером, (б) соединения с архивом и (в) связи с преподавательской станцией, модуль оперативного управления классом обеспечивает селективное назначение первого и второго цифровых обучающих объектов для выполнения, по существу, параллельно соответственно на первой и второй ученических станциях, указанная система позволяет ученикам посылать свои результаты работы в общее пространство, из которого преподавательская станция может (а) выбрать один или более из предъявленных элементов и (б) делать их доступными другим ученикам для комментариев, указанная система с помощью преподавательской станции подает преподавателю в реальном времени, во время процесса урока в классе, предупреждающий сигнал о том, что один или более учеников не имеют прогресса относительно ранее намеченных контрольных точек в цифровом обучающем объекте, предназначенном для них, указанная система автоматически модифицирует части содержимого цифровых обучающих объектов на основании характеристик ученика, указанная система обеспечивает дифференцированную поддержку в пределах обучающего объекта, а также обеспечивает имеющий больше подробностей уровень поддержки первому ученику, идентифицированному как имеющий трудности в конкретной теме, и обеспечивает имеющий меньше подробностей уровень поддержки второму ученику, идентифицированному как успешный в конкретной теме, а преподавательская станция обеспечивает преподавателю возможность (а) «заморозить» или «разморозить», по существу, все обучающие задания, выполняемые ученическими станциями, и (б) подать команду об отображении на каждой ученической станции общего сообщения.
2. Система по п.1, в которой модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью выбора первого и второго цифровых обучающих объектов из архива цифровых обучающих объектов.
3. Система по п.1, в которой модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью получения от первой ученической станции сигнала, указывающего, по существу, в реальном времени на успешное выполнение первого цифрового обучающего объекта.
4. Система по п.1, в которой модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью получения от первой ученической станции сигнала, указывающего в реальном времени на неправильное выполнение по меньшей мере части первого цифрового обучающего объекта.
5. Система по п.4, в которой модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью в ответ на сигнал, полученный от первой ученической станции, автоматического назначения третьего цифрового обучающего объекта для выполнения на первой ученической станции.
6. Система по п.4, в которой преподавательская станция связана с указанными первой и второй ученическими станциями, причем модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью в ответ на сигнал, полученный от первой ученической станции, и далее в ответ на сигнал подтверждения, полученный от преподавательской станции, автоматического назначения третьего цифрового обучающего объекта для выполнения на первой ученической станции.
7. Система по п.1, в которой модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью определения, по существу, в реальном времени того, что по меньшей мере часть первого цифрового объекта выполнена неправильно, и селективного назначения для выполнения на первой ученической станции третьего обучающего объекта, содержащего по меньшей мере неправильно выполненную часть первого цифрового обучающего объекта.
8. Система по п.7, в которой по меньшей мере часть третьего обучающего объекта содержит модифицированную версию по меньшей мере части первого цифрового обучающего объекта.
9. Система по п.1, содержащая интерфейс для обеспечения предоставления ученику первого набора обучающих упражнений для выполнения, идентификации одного или более упражнений, которые выполнены учеником неверно, определения общей темы указанных одного или более неверно выполненных упражнений и селективного предоставления ученику второго набора упражнений по общей теме.
10. Система по п.9, в которой второй набор упражнений содержит по меньшей мере одно упражнение, в которое входит модифицированное содержимое упражнения из указанного первого набора.
11. Система по п.9, в которой интерфейс выполнен с возможностью предоставления цифрового обучающего объекта по общей теме до предоставления второго набора упражнений.
12. Система по п.1, содержащая интерфейс для обеспечения предоставления ученику первого набора обучающих упражнений для выполнения, идентификации одного или более упражнений, которые выполнены учеником правильно, определения общей темы указанных одного или более правильно выполненных упражнений и селективного предоставления ученику второго набора упражнений по общей теме.
13. Система по п.12, в которой второй набор упражнений содержит по меньшей мере одно упражнение, в которое входит модифицированное содержимое упражнения из указанного первого набора.
14. Система по п.12, в которой уровень трудности второго набора упражнений выше, чем уровень трудности первого набора упражнений.
15. Система по п.1, в которой преподавательская станция выполнена с возможностью принятия первого сделанного снимка цифрового обучающего задания от первой из ученических станций и принятия второго, отличающегося сделанного снимка цифрового обучающего задания от второй из ученических станций.
16. Система по п.15, в которой преподавательская станция содержит входной блок, выполненный с возможностью выбора одного или более снимков цифрового обучающего задания из двух или более сделанных снимков.
17. Система по п.16, дополнительно содержащая дисплейный блок, выполненный с возможностью селективного отображения выбранных снимков.
18. Система по п.16, дополнительно содержащая дисплейный блок, выполненный с возможностью селективного отображения в уменьшенном масштабе изображений выбранных снимков.
19. Система по п.16, в которой преподавательская станция выполнена с возможностью генерации снимка цифрового обучающего задания, а дисплейный блок выполнен с возможностью селективного отображения указанного снимка, созданного преподавательской станцией, и одного или более сделанных снимков, полученных от ученических станций.
20. Система по п.1, содержащая оценочный модуль, выполненный с возможностью оценки, по существу, в реальном времени уровня знаний ученика на основании выполнения указанных одного или более цифровых обучающих объектов на ученической станции.
21. Система по п.20, в которой оценочный модуль выполнен с возможностью наблюдения, по существу, в реальном времени одного или более параметров, отражающих результаты выполнения одного или более цифровых обучающих объектов учеником, и передачи, по существу, в реальном времени указанных одного или более параметров на преподавательскую станцию.
22. Система по п.20, в которой оценочный модуль выполнен с возможностью динамического вычисления соотношения между числом упражнений, выполненных учеником правильно, и общим числом выполненных учеником упражнений.
23. Система по п.21, в которой оценочный модуль выполнен с возможностью генерации, по существу, в реальном времени предупреждающего сигнала, если оцененный уровень знаний находится ниже заранее заданного порога.
24. Система по п.23, в которой преподавательская станция выполнена с возможностью предоставления указанного предупреждающего сигнала, по существу, в реальном времени.
25. Система по п.1, дополнительно содержащая модуль планирования урока, выполненный с возможностью создания плана урока, содержащего одно или более обучающих заданий, предназначенных для выполнения в соответствии с запланированной последовательностью, и интегрированный оценочный модуль, выполненный с возможностью выполнения интегрированной оценки на основании операций, выполняемых с использованием ученических станций, причем оценивание интегрировано в процессы преподавания и обучения, при этом модуль оперативного управления классом выполнен с возможностью управления, по существу, в реальном времени процессами преподавания, выполняемыми с использованием преподавательской станции, и процессами обучения, выполняемыми с использованием ученических станций.
26. Система по п.25, в которой модуль планирования уроков выполнен с возможностью модификации плана урока на основании входных данных, введенных с использованием преподавательской станции, по существу, в реальном времени.
27. Система по п.26, в которой модуль планирования уроков выполнен с возможностью удаления из плана урока входящего в него обучающего задания на основании входных данных, введенных с использованием преподавательской станции, по существу, в реальном времени.
28. Система по п.26, в которой модуль планирования уроков выполнен с возможностью замены в плане урока входящего в него первого обучающего задания вторым обучающим заданием на основании входных данных, введенных с использованием преподавательской станции, по существу, в реальном времени.
29. Система по п.25, которая выполнена с возможностью разделения учеников, использующих ученические станции, на несколько групп на основании многомерных критериев.
30. Система по п.29, которая выполнена с возможностью назначения первого обучающего задания первой из указанных групп и назначения второго обучающего задания второй из указанных групп, причем первое и второе обучающие задания должны выполняться, по существу, параллельно соответственно первой и второй группами.
31. Система по п.25, которая выполнена с возможностью предоставления следующего обучающего задания ученику, использующему ученическую станцию, если заранее установленный процент учеников, использующих ученические станции, успешно завершил предоставленное ранее обучающее задание.
32. Система по п.1, содержащая модуль планирования уроков, выполненный с возможностью создания плана урока, предоставляющего, в соответствии с заранее установленным языком сценариев, одно или более обучающих заданий, предназначенных для выполнения во время урока, и предполагаемую последовательность выполнения указанных обучающих заданий.
33. Система по п.32, в которой модуль планирования уроков выполнен с возможностью выполнения модификации плана уроков на основании входных данных, введенных, по существу, в реальном времени во время урока с помощью преподавательской станции.
34. Система по п.33, в которой модификация включает операцию, выбранную из группы следующих действий: удаление обучающего задания из плана урока, замена первого обучающего задания в плане урока на второе, отличающееся обучающее задание, вставка обучающего задания в план урока, модификация последовательности обучающих заданий, модификация последовательности из двух или более планов уроков блока обучения, временное блокирование обучающего задания с обеспечением его недоступности ученическим станциям и разблокирование ранее заблокированного обучающего задания.
35. Система по п.34, дополнительно содержащая модуль распознавания речи, выполненный с возможностью получения речевых входных данных и определения предоставления указанными данными команды на выполнение модификации.
36. Система по п.34, содержащая интерфейс перетаскивания, выполненный с возможностью получения входных данных, представляющих собой команду на выполнение модификации.
37. Система по п.32, в которой модуль планирования уроков выполнен с возможностью динамического выполнения модификации плана урока в соответствии с одним или более заранее заданными правилами на основании выполнения одного или более цифровых обучающих объектов на одной или более ученических станциях.
38. Система по п.37, в которой модификация включает операцию, выбранную из группы следующих действий: удаление обучающего задания из плана урока, замена первого обучающего задания в плане урока на второе, отличающееся обучающее задание, вставка обучающего задания в план урока, модификация последовательности обучающих заданий, временное блокирование обучающего задания с обеспечением его недоступности ученическим станциям и разблокирование ранее заблокированного обучающего задания.
