Search

E-učenje kao suvremena paradigma učenja, poučavanja te vrednovanja znanja doživljava značajne primjene kako u svijetu tako i u Republici Hrvatskoj. Na tom je tragu i istraživanje povezano s ovim radom u kojemu se vrednuju postignuća učenika u inteligentnim tutorskim sustavima. Istraživanje je oslonjeno na Extended Tutor-Expert System ili xTEx-Sys sustav zamišljen i izgrađen kao inteligentna hipermedijska autorska ljuska koja je kroz zadnjih desetak godina evoluirala od "on-site" verzije - Tutor-Expert System, preko distribuirane verzije - Distributed Tutor-Expert System do najnovije proširene Web-orijentirane verzije na Zavodu za Informatiku Fakuteta prirodoslovno-matematičkih znanosti i kineziologije Sveučilišta u Splitu. Sustav se već niz godina primjenjuje u nastavi sa studentima različitih studijskih grupa (matematika, matematika i informatika, informatika i tehnička kultura, fizika i informatika) Fakulteta prirodoslovno matematičkih znanosti i kineziologije, ali i u nekim osnovnim školama u gradu Splitu, s ciljem njegovog vrednovanja i utvrđivanja postignuća učenika u učenju i poučavanju u različitim područnim znanjima. Istraživanje smo usmjerili na proces učenja i poučavanja nastavnih sadržaja iz predmeta fizika za učenike u osnovnoj školi. Pri tom je izgrađena primjenom sustava xTEx-Sys baza znanja sa sadržajima iz optike koji su usklađeni s aktualnim nastavnim planom i programom fizike. Metodom eksperimenta istražili smo utječe li i u kojoj mjeri uporaba sustava xTEx-Sys uz klasične nastavne metode na konačna postignuća učenika. Učenici eksperimentalne skupine koji su koristili sustav xTEx-Sys pri učenju i samoprovjeravanju, postigli su statistički značajno bolje rezultate od učenika kontrolne skupine u rješavanju pismenog ispita znanja iz optike u sklopu predmeta fizika za 8. razred u O.Š. "Ravne njive" - Split. Na temelju dobivenih rezultata zaključujemo da se inteligentna autorska ljuska Extended Tutor-Expert System može uspješno koristiti u učenju i poučavanju sadržaja iz fizike za osnovnu školu.

S obzirom na veliku prisutnost e-učenja u svijetu obrazovanja, potrebno je osigurati valjano i učinkovito okruženje u kojem bi se e-učenje odvijalo. Upravo zbog činjenice da sustavi e-učenja zbog svoje prisutnosti u procesu učenja i poučavanja, utječu na taj isti proces, kao i na postignuća učenika, smatramo da se u nastavi mogu koristiti samo oni sustavi čija je učinkovitost provjerena. U ovom radu smo inteligentne tutorske sustave prikazali kao posebnu vrstu inteligentnih sustava e-učenja, a samim time i sustava e-učenja općenito. Na temelju spoznaja iz literature dali smo pregled i klasifikaciju metoda vrednovanja, objasnili postupke i instrumente prikupljanja podataka. Pošto je proces vrednovanja učinka dugotrajan, a izbor metoda za vrednovanje velik, odlučili smo pristupiti definiranju vlastite metodologije koja predstavlja sintetički pristup vrednovanju učinka kojim se povezuju eksperiment i ideja o provjeravanju učinka sustava u što većem broju međustanja. Ova metodologija je implementirana u okviru programskog alata za automatsko vrednovanje učinka sustava e-učenja koji omogućava jednostavno vrednovanje učinka. Nastavak istraživanja je orijentiran prema primjeni definirane metodologije, kao i programskog alata za automatsko vrednovanje učinka sustava e-učenja, za vrednovanje učinka što većeg broja sustava e-učenja različitih kategorija, što bi omogućilo provedbu meta-analize i procjenu sveukupne veličine učinka različitih podkategorija sustava e-učenja. Concerning great presence of the e-learning in education, it is necessary to enable valid and efficient environment for its realization. Due to the fact that e-learning systems influence learning and teaching process, as well as students’ achievements, we believe that only those systems, whose efficiency has been evaluated, can be used in educational process. In this thesis we have shown that intelligent tutoring systems are one special class of intelligent e-learning systems, and e-leaning systems in general. Based on literature findings, we have presented classification of evaluation methods, as well as explained methods and instruments for gathering data. As efficiency evaluation process is long-lasting and choice of evaluation methods is vast, we have decided to define our own evaluation methodology that presents synthetic approach that relates an experiment and an idea about checking system’s efficiency in intermediate states. This methodology has been implemented in a system for automatic evaluation of e-learning systems’ educational influence that enables easy efficiency calculation. Further research is oriented towards application of the defined methodology, as well as the system for automatic evaluation, to evaluate efficiency of as much as possible e-learning systems. That would enable calculation of the overall effectiveness of different categories of e-learning systems using meta-analysis.

Ovaj rad se sastoji iz dva dijela. U prvom dijelu je detaljno analiziran Web Ontology Language (OWL), jezik za pisanje Web ontologija, dok je drugi dio vezan za implementaciju OWL Editora, programa za kreiranje, editiranje i brisanje OWL ontologija. Postoje različiti modeli za prikaz znanja, odnosno jezici za pisanje Web ontologija, no ovdje je izabran OWL jer se on najčešće razmatra kao model na kojem će se zasnivati razmjena informacija u novoj generaciji Web-a. On nam omogućuje da prikažemo znanje na način da ga inteligentni agenti mogu lako interpretirati te na temelju toga donositi odluke. U sklopu ovog rada najprije definiramo početnu komponentu ontologije tj. područje naziva i zaglavlje. Tu se nalaze osnovni podaci o ontologiji kao što je verzija, osnovni Uniform Resource Identifier (URI) za ontologiju, komentari, podaci o uvezenim ontologijama i dr. Nakon toga su opisani osnovni elementi OWL-a, a to su kase, svojstva i individue tj. primjerci klasa. Također su uočene razlike između objektnih svojstava i svojstva tipa podataka. Definirano je šest tipova opisa ili aksioma klasa te jezične konstrukcije za združivanje aksioma klasa u opise klasa od kojih je najvažnija rdfs:subClassOf konstrukcija. OWL također uvodi neka ograničenja na opise klasa, svojstava i individua te aksiome kojima možemo dodatno opisati njihove karakteristike. Kako bi još detaljnije specificirali svojstva dopuštena su globalna ograničenja kardinalnosti, logičke karakteristike svojstava te relacije sa drugim svojstvima. OWL Editor ima jedan slučaj korištenja, a to je kreiranje/editiranje/brisanje OWL ontologija. Sve funkcionalnosti određuju dvije Web forme: OWLManager i OWLEditor. U OWLManager-u se nalaze funkcionalnosti vezane za upravljanje OWL dokumentom dok u OWLEditor-u imamo mogućnosti za kreiranje editiranje i brisanje klasa, svojstava te individua. Osim što su opisane sve funkcionalnosti OWL Editor-a, sa Unified Model Language (UML) dijagramima akcije, slijeda i klasa je pokazano kako je implementiran ovaj sustav.