セマンティック技術がオンライン教育を改善する方法:ITMO大学の科学者によるプロジェクト

入場なしでITMO大学の教員と一緒に勉強できます-大規模なオンラインコースに申し込むだけです。 大学 、国内のプラットフォーム(オープンエデュケーションなど)だけでなく、2012年にMITとハーバードによって作成されたedXプラットフォームでもこのようなコースを作成しています。



たとえば、昨年、edXプラットフォームは、英語のコース 「コーディングコンテストの勝ち方:チャンピオンの秘密」を開始しました(すでに説明しました: 1、2 )。 ただし、ITMO大学は興味深いコースを作成するだけでなく、教育プラットフォーム自体の作業の改善も目指しています。 ITMO大学の科学者とYandex LLCの同僚は、edXの教育プロセスにセマンティックテクノロジーを導入できるソリューションを開発しました。



/写真: クレイグ・サンター / CC



数千人の学生から受け取ったデータを分析する機能は、大規模なオンラインコースの利点の1つです。 ただし、マスキャラクターには多くの困難も伴います。プラットフォームは、多様な対象者からの要件をますます考慮する必要があります。 コースの作成と学生との共同作業で発生する問題の一部は、コースを設計および実施する開発者、教師、科学者のコミュニティによって解決されます。このため、edXにはオープンソースプラットフォームOpen edXがあります。 私たちの研究者が仕事で使用したのは、まさにその能力でした。



プロジェクトチーム



このプロジェクトの作業は、ITMO大学の国際研究所の ITおよびSemantic Technologies(ISST)の科学者とYandexの同僚によって行われました。 ロシアでは、ISSTはセマンティックテクノロジーとオントロジーエンジニアリングの分野における主要なチームの1つです。



挑戦する



最近まで、教育プラットフォームのコースは「不可分な知識の複合体」として認識されていました。コースで対処されるいくつかの狭い問題を理解するには、コース全体を完了する必要があります(または少なくとも必要な講義を取得する)。 この点で、「学際的な聞き手」は苦労しました。この形式では、コースのごく一部でしかカバーされていない特定の質問に対する答えを探すことは困難です。 そして、さらに難しいのは、いくつかの関連分野で(したがって、いくつかの無関係なコースで)検討されている問題を研究することです。





/オンラインコースの構造。 プレゼンテーション 「NoSQLクエリの動的マッピングを使用したOpen edXオンラインコースからのメタデータ抽出」の資料(Dmitry Muromtsev、Alexey Romanov、Dmitry Volchek、Fedor Kozlov)



ITMO大学の科学者の仕事は、学生を支援し、関心のある質問に応じて「コースのカスタムセット」の形成を可能にするだけでなく、現代の教育プラットフォームのすべての技術的特徴を考慮に入れたソリューションを作成することでした。



解決策



科学者は、オンラインコースの教育コンテンツのセマンティックプレゼンテーションの問題を解決しました。 その結果、彼らはコースのすべての特性を記述するモデルを作成することに成功しました:その内容、ユースケース、参加者など。 このアプローチにより、コースをコンポーネントに「解析」し、開発されたオントロジーに従ってその内容を記述および構造化できます。



ITMO大学情報学科および応用数学科の大学院生であるDmitry Volchekによると、アルゴリズムはコースの内容(テキスト資料、ビデオ講義字幕)を分析し、キーワード(「ドメインコンセプト」)を選択します。その後、コンセプトは準備されたオントロジーにマークアップされます。 その結果、さまざまな分野のコースがどのように関連しているかを示し、それらの共通のトピックを見つけ、選択したコンテンツが他の講義や資料で再利用されているかどうかを確認できます。



このアプローチにより、教材の作成者はコースの質を評価できます。テストと講義資料の概念を比較すると、制御問題のレベルが講義で発行された理論の量に対応しているかどうかがわかります。 また、学生は関連分野のコースを見つけるか、研究中の質問を再確認する機会があります。たとえば、さまざまな分野の枠組みの中で特定の概念がどのように考慮されるかを理解するためです。





/オントロジーモデル(コースとユーザー)。 プレゼンテーション 「NoSQLクエリの動的マッピングを使用したOpen edXオンラインコースからのメタデータ抽出」の資料(Dmitry Muromtsev、Alexey Romanov、Dmitry Volchek、Fedor Kozlov)



現在、プロジェクトはテスト段階にありますが、科学者たちはすでにOpen EdX Conference 2017プロファイル会議で最初の結果を発表しています(この会議は5月にマドリードで開催され、edXプラットフォームで作業する開発者、アナリスト、教育専門家が集まりました)。 さらに、研究の結果によると、科学論文はすでに公開されています( 1、2 )。



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