Organon Interaktivní webová aplikace pro výuku logiky Ludmila Dostálová Jaroslav Lang Západočeská univerzita v Plzni Grant FRVŠ č. 566/2006/F5d Západočeská univerzita v Plzni

Motivace Úvodní kurzy logiky jsou zpravidla masového charakteru Nejefektivnější metodou výuky logiky je samostatné řešení úloh Chybí cvičebnice s dostatečnou zásobou úloh s klíčem a vzorovým řešením Neúměrná konzultační zátěž vyučujících

Požadavky Najít dostatečně bohatý zdroj úloh Zpřístupnit úlohy studentům Zajistit konzultace Kontrolovat správnost samostatného řešení Upozorňovat na chyby a vysvětlovat je Opravovat a hodnotit odevzdané úlohy Lze převést do automatické podoby

Řešení Vytvořit webovou aplikaci, která: bude obsahovat bohatou databázi příkladů zvýší efektivitu samostudia studentů průběžná kontrola při řešení příkladů nápověda během řešení příkladu sníží zátěž vyučujících zadá a ohodnotí samostatné úlohy studentů bude schopná suplovat elementární konzultační činnost

Databáze příkladů Struktura databáze Bohatost databáze Příklady se dělí na kategorie podle tematických okruhů Kategorie se dělí na typy podle postupu a náročnosti řešení Bohatost databáze Databázi netvoří příklady ale vzory příkladů Substitucí se ze vzorů generují konkrétní úlohy s identickou metodou řešení Jedna databáze pro různé kurzy různého obsahu, struktury i úrovně.

Struktura databáze Tematický okruh Výroková logika Predikátová logika Kategorie Typ Výroková logika Tabulková metoda Transformace na NF Df ; DeM; pp Df ; DeM; p(pq)p Df ; DeM; p(pq)p q … Df ; DeM; Distr.; pp Ekvivalence tvrzení Kalkul nd Výroková logika Predikátová logika Formalizace Úsudky ….

Bohatost databáze Df ; DeM; Distr. jedn.; p(pq)p; p(pq)pq Typ Vzor Úlohy [ ( A  B )  C ]  [ A  ( B   A ) ] [ ( p  q )  r ]  [ p  ( q   p ) ] [ ( r  p )  q ]  [ r  ( p   r ) ] [ (  q  r )   p ]  [ q  ( r  q ) ] … [ ( A  B )  A ]  { [ ( A   B )  C ]  B } [ ( A  B )  C )  [ ( A   C )  C ] [ A  ( B  C ) ]  C

Modul pro samostudium Tři základní funkce dle volby studenta: Předvede a vysvětlí vzorové řešení úlohy Konzultuje se studentem jeho řešení kontroluje správnost jednotlivých kroků řešení upozorňuje na chyby, popř. poradí další krok Samostatně vyřešenou úlohu opraví a ohodnotí stejným způsobem jako hodnocené domácí úlohy Tři základní funkce dle volby studenta:

Zápočtový modul Generuje individuální domácí úkoly či testy Automatické generování přidělí každému studentovi jiné zadání stejné složitosti. Databáze příkladů je nezávislá na databázi pro samostudium Umožňuje jejich vypracování a odeslání Automaticky úlohy opravuje a hodnotí Archivuje výsledky i hodnocení Umožňuje zpětnou kontrolu Shromažďuje statistické údaje

Student Má přístup pouze k vlastnímu účtu s: Přístupem do modulu pro samostudium Přidělenými zadáními hodnocených úkolů kurzu Možností opakovaného vstupu a úprav řešení domácích úkolů až do odevzdání Výsledky (opravení a ohodnocení) odevzdaných domácích úkolů Statistickými údaji o relativní úspěšnosti

Vyučující Vytváří šablony generující příklady pro samostudium hodnocené domácí úkoly Má přístup k hodnocení úkolům studentů i k archivovaným zadáním a řešením Má možnost vyhodnocovat statistické údaje o úspěšnosti studentů a náročnosti úloh

Současný stav projektu Je vytvořena struktura databáze Jsou vytvořeny úlohy pro typy: transformace na normální formy transformace do prenexního tvaru logický čtverec (úpravy kvantifikátorů) ekvivalence tvrzení v predikátové logice Dokončují se programátorské práce Připravuje se testování aplikace ve spolupráci se studenty (září 2006) Předpokládá se zkušební nasazení do výuky na ZČU v zimním semestru 2006/07

Další vývoj Rozšiřování databáze o nové typy úloh formalizace platnost úsudků kalkul nd Přizpůsobování aplikace praktickým podmínkám běžného provozu Vytvoření podmínek pro případnou implementaci na jiných VŠ (uživatelské prostředí pro vyučující) Doplnění výkladových pasáží a rozšíření aplikace v samostatnou elektronickou učebnici