sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2021-3-67-75sapi-525Research ArticleИнформационные технологии в образованииInformation technologies in educationАвтоматизированная система CATS для дистанционного обученияAutomated CATS system for distance learningПоповаЮ. Б.PopovaYu. B.

Попова Юлия Борисовна, доцент, кандидат технических наук, доцент кафедры программного обеспечения информационных систем и технологий

г.Минск

Yuliya B. Popova, PhD, Associate Professor of the Department of software for information systems and technologies

Minsk

julia_popova@mail.ruБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202101102021036775Copyright © Попова Ю.Б., 20212021Попова Ю.Б.Popova Y.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/525

В данной работе рассматривается новая автоматизированная система обучения, получившая название CATS. Предлагаемая система покрывает все основные составляющие компоненты учебного процесса, включая простое и удобное формирование учебного материала, заданий к лабораторным работам, тестам для проверки знаний, позволяет наблюдать за успеваемостью обучающихся, процессом изучения учебного контента, проверять выполненные работы на плагиат, отправлять неверно выполненные задания на исправление, вести электронный журнал и многое другое. Автоматизированная система CATS внедрена в учебный процесс в Белорусском национальном техническом университете и активно используется, особенно в условиях пандемии COVID-19. Только за весенний период 2020-го года в систему CATS зарегистрировалось более тысячи пользователей. Интеллектуальная составляющая в системе CATS позволяет реализовать уникальную программу обучения, которая отталкивается от имеющихся знаний и уровня восприятия учебного материала обучающимся. В качестве математических методов предлагается использовать анализ экспертных систем, а также искусственные нейронные сети. Данные математические методы позволили разработать алгоритмы адаптивности, их программную реализацию и апробацию в учебном процессе. Пользователям предоставлены веб-приложение и его мобильные клиенты для операционных систем iOS и Android. Мобильные приложения локализованы на русском, белорусском, английском и немецком языках. Формализовав интеллектуальные процессы, которые осуществляют как преподаватель, так и обучающийся, можно автоматизировать определенную часть их функций, сократить затраты на ручной труд, что позволит легче контролировать учебный процесс, а само обучение сделать более эффективным.

This paper discusses a new automated training system called CATS. The proposed system covers all the main components of the educational process, including the simple and convenient formation of educational material, tasks for laboratory works, tests to check knowledge, allows you to monitor the progress of students, the process of studying educational content, check completed work for plagiarism, send incorrectly completed tasks to correction, keep an electronic journal and much more. The automated CATS system has been introduced into the educational process at the Belarusian National Technical University and is actively used, especially in the context of the COVID-19 pandemic. In the spring of 2020 alone, more than a thousand users have registered in the CATS system. The intellectual component in the CATS system allows you to implement a unique training program, which is based on the existing knowledge and the level of perception of the educational material by the students. As mathematical methods, it is proposed to use the analysis of expert systems, as well as artificial neural networks. These mathematical methods made it possible to develop adaptability algorithms, their software implementation and testing in the educational process. Users are provided with a web application and its mobile clients for iOS and Android operating systems. Mobile applications are localized in Russian, Belarusian, English and German. By formalizing the intellectual processes that are carried out by both the teacher and the student, it is possible to automate a certain part of their functions, reduce the cost of manual labor, which will make it easier to control the educational process, and make the training itself more effective.

дистанционное обучениеавтоматизированная система обученияинтеллектуальная обучающая системаобучающая система CATSадаптивная обучающая системаdistance learningautomated training systemintelligent training systemCATS training systemadaptive training systemРабота выполняется в рамках научно-исследовательской работы ГБ № 16–274 «Модели, методы, технологии создания прикладных комплексов для инженерных и компьютерных систем».ReferencesCraig Weiss. Top 20 Learning Systems for 2020 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docsend.com/view/ qz8irmffcg3s767b – Дата доступа: 21.06.2021.Craig Weiss. Top 20 Learning Systems for 2020 [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: https://docsend.com/view/ qz8irmffcg3s767b – Data dostupa: 21.06.2021.Ellis, Ryann K. Field Guide to Learning Management Systems // ASTD Learning Circuits [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.csulb.edu/~arezaei/ETEC551/web/LMS_fieldguide_20091.pdf – Дата доступа: 21.06.2021.Ellis, Ryann K. Field Guide to Learning Management Systems // ASTD Learning Circuits [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: https://web.csulb.edu/~arezaei/ETEC551/web/LMS_fieldguide_20091.pdf – Data dostupa: 21.06.2021.Попова, Ю. Б. Классификация автоматизированных систем управления обучением / Ю. Б. Попова // Системный анализ и прикладная информатика. – 2016. – № 2. – С. 51–58.Popova, Ju. B. Klassifikacija avtomatizirovannyh sistem upravlenija obucheniem / Ju. B. Popova // Sistemnyj analiz i prikladnaja informatika. – 2016. – № 2. – S. 51–58.Попова, Ю. Б. От LMS к адаптивным обучающим системам / Ю. Б. Попова // Системный анализ и прикладная информатика. – 2019. – № 2. – С. 58–64.Popova, Ju. B. Ot LMS k adaptivnym obuchajushhim sistemam / Ju. B. Popova // Sistemnyj analiz i prikladnaja informatika. – 2019. – № 2. – S. 58–64.Попова, Ю. Б. Алгоритмическая и программная реализация определения плагиата в системах управления обучением / Ю. Б. Попова, А. С. Голобурда // Системный анализ и прикладная информатика. – 2017. – № 1. – С. 71–78.Popova, Ju. B. Algoritmicheskaja i programmnaja realizacija opredelenija plagiata v sistemah upravlenija obucheniem / Ju. B. Popova, A. S. Goloburda // Sistemnyj analiz i prikladnaja informatika. – 2017. – № 1. – S. 71–78.Попова, Ю. Б. Автоматизированная система управления обучением CATS (Care About The Students) / Ю. Б. Попова // Наука и техника. – 2019. – № 4 (18). – С. 339–349.Popova, Ju. B. Avtomatizirovannaja sistema upravlenija obucheniem CATS (Care About The Students) / Ju. B. Popova // Nauka i tehnika. – 2019. – № 4 (18). – S. 339–349.Lehchylin, I. Adaptive Mobile Application for the Cats Learning System / I. Lehchylin, Y. Papova // CERes Journal. – 2020. – № 6 (1). – P. 84–96.Lehchylin, I. Adaptive Mobile Application for the Cats Learning System / I. Lehchylin, Y. Papova // CERes Journal. – 2020. – № 6 (1). – P. 84–96.Brusilovsky, P. Adaptive and Intelligent Web-based Educational Systems / P. Brusilovsky // International Journal of Artificial Intelligence in Education – 2003. – № 13 (2–4). – P. 159–172.Brusilovsky, P. Adaptive and Intelligent Web-based Educational Systems / P. Brusilovsky // International Journal of Artificial Intelligence in Education – 2003. – № 13 (2–4). – P. 159–172.Boticario, J. G. Issues in developing adaptive learning management systems for higher education institutions / J. G. Boticario, O. C. Santos // International Workshop on Adaptive Learning and Learning Design [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ia.uned.es/~jgb/publica/ADALE-ocsjgbah06-final.pdf – Дата доступа: 23.06.2021.Boticario, J. G. Issues in developing adaptive learning management systems for higher education institutions / J. G. Boticario, O. C. Santos // International Workshop on Adaptive Learning and Learning Design [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: http://www.ia.uned.es/~jgb/publica/ADALE-ocsjgbah06-final.pdf – Data dostupa: 23.06.2021.Brunstein, A., Betts, S., Anderson, J. R. Practice enables successful learning under minimal guidance / A. Brunstein,Brunstein, A., Betts, S., Anderson, J. R. Practice enables successful learning under minimal guidance / A. Brunstein,S. Betts, J. R. Anderson // Journal of Educational Psychology [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi. org/10.1037/a0016656 – Дата доступа: 23.06.2021.S. Betts, J. R. Anderson // Journal of Educational Psychology [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa: https://doi.org/10.1037/a0016656 – Data dostupa: 23.06.2021.Barla, M. On the impact of adaptive test question selection for learning efficiency / M. Barla, M. Bieliková, A. B. Ezzeddinne, T. Kramár, M. Šimko, O Vozár // Computers & Education. – 2010. – № 55 (2). – P. 846–857.Barla, M. On the impact of adaptive test question selection for learning efficiency / M. Barla, M. Bieliková, A. B. Ezzeddinne, T. Kramár, M. Šimko, O Vozár // Computers & Education. – 2010. – № 55 (2). – P. 846–857.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.