Σύστημα διάγνωσης, υποβοήθησης και αξιολόγησης κατά την θεωρητική και εργαστηριακή εκπαίδευση φοιτητών με χρήση τεχνητής νοημοσύνης (StuDiAsE)

Transcript

1 Ερευνητική ομάδα Σύστημα διάγνωσης, υποβοήθησης και αξιολόγησης κατά την θεωρητική και εργαστηριακή εκπαίδευση φοιτητών με χρήση τεχνητής νοημοσύνης (StuDiAsE) ΚΕΟ ΟΕΣ Μαρία Σαμαράκου Ιωάννης Γελεγένης Σπυρίδων Αθηναίος Μαρία Γρηγοριάδου Ανδρέας Παπαδάκης Νικόλαος Τσελίκας Γραμματική Τσαγκάνου Παντελής Πρεντάκης Εμμανουήλ Φυλλαδιτάκης Χατζηαποστόλου Αντώνιος Καραμάνης Γεώργιος Γιαννακός Μάρκος Δημήτριος Καρολίδης Wolf-Gerrit Fruh

2 Αρχιτεκτονική Συστήματος 2

3 Εργαλεία Τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν Το σύστημά σχεδιάστηκε ως ένας δικτυακός τόπος (web-server) ώστε να είναι προσβάσιμο από οποιοδήποτε μέρος στον κόσμο και να ανταλλάσσει δεδομένα με του χρήστες που πιθανόν να συνδέονται με αυτό. Χρήση της γλώσσας προγραμματισμού C# και του.net framework 3.5 Χρήση διάφορων custom open source web controls (π.χ. FCKEditor) Βάση δεδομένων Microsoft SQL & εξυπηρετητής διαδικτύου IIS7.

4 Παρουσίαση σεναρίων χρήσης Κατά την εισαγωγή του στο σύστημα ο εκπαιδευόμενος καλείται να επιλέξει μεταξύ θεωρητικής και εργαστηριακής εκπαίδευσης, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

5 Θεωρητική εκπαίδευση Κατά την εισαγωγή του στο σύστημα θεωρητικής εκπαίδευσης, θα ζητηθούν τα στοιχεία λογαριασμού του χρήστη. Αν ο φοιτητής δεν έχει λογαριασμό, θα πρέπει να δημιουργήσει ένα. Όλοι οι νέοι λογαριασμοί έχουν δικαιώματα φοιτητή, εκτός αν ο διαχειριστής τα μεταβάλλει.

6 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευτικός Μέσω των σελίδων του εκπαιδευτή, οι ενέργειες που μπορούν να γίνουν από χρήστες που έχουν το ρόλο «teacher» είναι: Επεξεργασία και δημιουργία γνωστικών κατηγοριών Επεξεργασία και δημιουργία κειμένων Επεξεργασία και δημιουργία ερωτήσεων Επεξεργασία και δημιουργία δραστηριοτήτων Αναφορές λυμένων δραστηριοτήτων

7 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευτικός Ο εκπαιδευτής μπορεί να δημιουργήσει μια νέα δραστηριότητα (αριστερά) αλλά πρέπει να προσθέσει κείμενο και ερωτήσεις (δεξιά).

8 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Όλες οι σελίδες των εκπαιδευόμενων διαθέτουν ένα οριζόντιο μενού, από το οποίο έχουν άμεση πρόσβαση στις σημαντικότερες λειτουργίες του συστήματος. Η αρχική οθόνη τον προτρέπει να μελετήσει πρώτα κάποιο κείμενο, πριν προχωρήσει στην επίλυση κάποιας δραστηριότητας. Του δίνεται όμως η δυνατότητα να κάνει επισκόπηση λυμένων δραστηριοτήτων ή να προχωρήσει στην επίλυση νέων.

9 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Τα μαθήματα που είναι διαθέσιμα προς μελέτη στους εκπαιδευόμενους είναι διαθέσιμα από τη σελίδα Μαθήματα, η οποία εμφανίζεται από το ομώνυμο μενού.

10 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Το σύστημα προτρέπει τον εκπαιδευόμενο να εκπονήσει μία διαγνωστική δραστηριότητα, ώστε να καθοριστεί το προφίλ του. Αν ο φοιτητής συνεργαστεί, το σύστημα θα του προτείνει να μελετήσει το υλικό που θα αντιστοιχεί στις υπάρχουσες γνώσεις του.

11 Θεωρητική εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Αφού ο φοιτητής μελετήσει το εκπαιδευτικό υλικό που θα επιλέξει, ακολουθεί μία δραστηριότητα βασισμένη στο κείμενο που επέλεξε. Σε αυτή την δραστηριότητα καταγράφονται οι επιδόσεις του εκπαιδευόμενου, συμπεριλαμβάνοντας ποιοτικούς παράγοντες, όπως τον χρόνο και τον αριθμό επίκλησης βοήθειας.

12 Θεωρητική εκπαίδευση - διάγνωση Εφόσον ο εκπαιδευόμενος ακολουθήσει την προτεινόμενη εκπαιδευτική πορεία, το σύστημα αυτομάτως προσδιορίζει το αρχικό του μαθησιακό προφίλ, την επίδοσή του στην δραστηριότητα και το τελικό του μαθησιακό προφίλ.

13 Εργαστηριακή εκπαίδευση Με την επιλογή του να εισέλθει στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος, εμφανίζεται μία εισαγωγική οθόνη με τις απαραίτητες οδηγίες και το υλικό που χρειάζεται για να εξασκηθεί ο εκπαιδευόμενος στο κάθε μάθημα.

14 Εργαστηριακή εκπαίδευση - εκπαιδευτικός Για την εύκολη χρήση του συστήματος από χρήστες κάθε επιπέδου, χρησιμοποιείται η απλούστερη και συνηθέστερη βάση δεδομένων που είναι δυνατόν. Στην περίπτωση του MATLAB, χρησιμοποιείται ένα αρχείο XLS, το οποίο δίνει την δυνατότητα στον εκπαιδευτικό να προσθαφαιρήσει ή και να επεξεργαστεί το υπάρχων εκπαιδευτικό υλικό εύκολα και γρήγορα. Σε παρόμοιο αρχείο XLS επίσης καταγράφονται οι επιδόσεις του χρήστη.

15 Εργαστηριακή εκπαίδευση - εκπαιδευτικός

16 Εργαστηριακή εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Με την είσοδό του στο υποσύστημα των εργαστηριακών μαθημάτων, ο χρήστης προκειμένου να εγγραφεί, καλείται να συμπληρώσει τα στοιχεία του. Με την ολοκλήρωση της εγγραφής του φοιτητή, εμφανίζεται το πλαίσιο μηνύματος «Οδηγίες» προς τον φοιτητή, για τον τρόπο που θα υλοποιήσει το test

17 Εργαστηριακή εκπαίδευση - εκπαιδευόμενος Ο εκπαιδευόμενος απαντά κάθε είδος ερώτησης βάσει των οδηγιών. Μπορεί να επικαλεστεί βοήθεια είτε για την συγκεκριμένη ερώτηση ή την βοήθεια του λογισμικού (MATLAB).

18 Εργαστηριακή εκπαίδευση διάγνωση Με την ολοκλήρωση των απαντήσεων του φοιτητή παρουσιάζονται σε πλαίσιο μηνύματος «Προφίλ Φοιτητή», τα ποσοστά που πέτυχε στις τρείς κατηγορίες ερωτήσεων.

19 Εργαστηριακή εκπαίδευση εκπαιδευόμενος Με την ολοκλήρωση των απαντήσεων του φοιτητή στο διαγνωστικό τέστ, παρουσιάζονται σε πλαίσιο μηνύματος «Προφίλ Φοιτητή», τα ποσοστά που πέτυχε στις τρείς κατηγορίες ερωτήσεων. Αναλόγως την επιλογή του, του παρέχεται το αντίστοιχο εκπαιδευτικό υλικό. Κατόπιν, θα ακολουθήσει ένα τεστ βασισμένο στο υλικό που ζήτησε ο εκπαιδευόμενος και τέλος ένα δεύτερο διαγνωστικό τεστ ώστε να διαπιστωθεί το τελικό μαθησιακό του προφίλ.

20 Εργαστηριακή εκπαίδευση διάγνωση Με την ολοκλήρωση των απαντήσεων του φοιτητή παρουσιάζονται σε πλαίσιο μηνύματος «Τελικό Προφίλ Φοιτητή», μια συνολική αναφορά με τα συνολικά αποτελέσματα του φοιτητή

21 Υποσύστημα Αξιολόγησης Για την αξιολόγηση των δραστηριοτήτων αναπτύχθηκε ξεχωριστό πρόγραμμα, το οποίο σαρώνει το πίνακα ExaminationResult της βάσης δεδομένων και εμφανίζει τα αποτελέσματα θεωρητικών και εργαστηριακών δραστηριοτήτων των εκπαιδευόμενων.

22 Thank you! Any questions? 22