Martens, Alke (2004) Ein Tutoring Prozess Modell füur fallbasierte Intelligente Tutoring Systeme. PhD thesis, Institute of Computer Science, University of Rostock.
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Im Zentrum der vorliegenden Arbeit steht die Entwicklung eines formalen Tutoring Prozess Modells für fallbasierte Intelligente Tutoring Systeme (ITS). Das Tutoring Prozess Modell soll die notwendige Flexibilität besitzen, um fallbasiertes Lernen adaptiert an den Lerner und an inhaltliche Fallentwicklung zu ermöglichen. Fallbasiertes Lernen stellt besondere Anforderungen an ein ITS, wie anhand der Erarbeitung des lerntheoretischen Hintergrunds ersichtlich wird. Ergebnisse kognitionswissenschaftlicher Forschungen werden auf fallbasierte ITS übertragen. Als Anforderung ergibt sich, dass fallbasierte ITS das Trainieren von allgemeiner Wissensanwendung und von diagnostischem Schließen ermöglichen sollen. Die Untersuchung unterschiedlicher ITS zeigt,dass traditionell diagnostisches Schließen fokussiert wird. Die entsprechend dem Tutoring Prozess Modell gestalteten Lehrfälle ermöglichen darüber hinaus das Trainieren der allgemeinen Wissensanwendung. ITS können auf eine relativ lange Entwicklungsgeschichte zurückblicken. Anhand einer Untersuchung verschiedener Arbeiten zu ITS wird geprüft, ob bestehende Komponenten bei der Entwicklung des angestrebten fallbasierten ITS wieder verwendet werden können. Dabei zeigt sich, dass die Interpretation der Aufgaben und Funktionen der Komponenten inhomogen ist. Es wird ein einheitliches Architekturmodell für fallbasierte ITS vorgeschlagen, bei dem das Tutoring Prozess Modell die zentrale Steuerungskomponente darstellt. Auf Basis dieses Architekturmodells wurde das fallbasierte ITS Docs ’n Drugs entwickelt. Das Tutoring Prozess Modell wird als formales Modell beschrieben. Es wird als Basis Tutoring Prozess Modell und als Adaptives Tutoring Prozess Modell ausgearbeitet. Das Basis Tutoring Prozess Modell eignet sich zur Entwicklung und Steuerung einfacher Lehrfälle. Das Adaptive Tutoring Prozess Modell ist um ein Lernermodell erg¨anzt. Es ermöglicht die Adaption des Lehrfalles während der Fallbearbeitung an die Fähigkeiten des Lerners und an inhaltliche Fallentwicklung. Der Lerner beeinflusst durch die Auswahl von Aktionen im Lehrfall die inhaltliche Entwicklung des Lehrfalls. Auf diese Weise trainiert er allgemeine Wissensanwendung. Als formale Beschreibung dient das Tutoring Prozess Modell als Grundlage füur die Entwicklung von Lehrfällen. Als implementierte Komponente eines ITS dient es der Ablaufsteuerung und der Steuerung der Adaptionsmechanismen. Seine Verwendbarkeit hat es im Einsatz als Ausführungssystem des fallbasierten ITS Docs ’n Drugs bewiesen. Durch Einsatz des Tutoring Prozess Modells in Kombination mit einem permanent erreichbaren Zustand Diagnose ist es möglich, mit Lehrfällen in Docs ’n Drugs sowohl allgemeine Wissensanwendung als auch diagnostisches Schließen zu trainieren. Anhand eines Beispiellehrfalls wird abschließend die Lehrfallmodellierung, die Funktionen des Tutoring Prozess Modells und der Vorgang der Adaption veranschaulicht.
| Item Type: | Thesis (PhD) |
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