Automatizzare i Regolamenti di Studio nell'istruzione superiore
Snellire le regole accademiche per aiutare studenti e docenti.
Susana Hahn, Cedric Martens, Amade Nemes, Henry Otunuya, Javier Romero, Torsten Schaub, Sebastian Schellhorn
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Indice
- L'importanza delle Regole di Studio
- La Sfida delle Incongruenze
- La Struttura delle Regole di Studio
- Definire i Piani di Studio
- Il Ruolo dei Compiti di Esame
- Automatizzare il Processo
- Interazione dell'Utente con il Sistema
- I Vantaggi dell'Automazione
- Lavori Futuri e Sviluppo
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Nelle università, le regole di studio sono importanti perché indicano agli studenti cosa devono fare per ottenere i loro diplomi. Queste regole possono essere complicate, coinvolgendo diverse persone come docenti, amministratori e studenti, ognuno con le proprie responsabilità e opinioni. Automatizzare le regole per gli studi può aiutare tutti quelli coinvolti.
L'importanza delle Regole di Studio
Creare programmi di studio non è semplice. I docenti progettano i programmi, mentre gli amministratori garantiscono che si rispettino varie regole. I docenti insegnano anche questi programmi e supervisionano gli esami. I tutor di studio guidano gli studenti, e gli studenti devono seguire questi percorsi. Tuttavia, le regole sono spesso vaghe, costringendo gli utenti a prendere decisioni basate sul buon senso.
Queste regolamentazioni possono essere incomplete o confuse. Ad esempio, a volte ci sono requisiti che dipendono l'uno dall'altro, o alcuni corsi si sovrappongono, il che significa che gli studenti non possono seguirli insieme. Inoltre, man mano che gli studenti progrediscono, i loro obiettivi potrebbero cambiare e i docenti potrebbero andarsene o cambiare ruolo. Questo porta a una situazione in cui molte delle regole sono flessibili, facendo affidamento sugli studenti e i loro tutor per interpretarle.
La Sfida delle Incongruenze
La natura delle regole di studio rende difficile navigarci. Spesso mancano dettagli minori, creando confusione. Gli aggiustamenti possono avvenire in vari modi come preferenze e raccomandazioni. Questa complessità rende le regole di studio un buon candidato per applicare tecniche di ragionamento avanzato per aiutare a svilupparle e gestirle.
Il nostro lavoro si basa sull'analisi dei programmi di studio dell'Università di Potsdam. Miriamo ad automatizzare il ragionamento su queste regole di studio, rendendo più facile creare piani di studio validi. Facendo questo, possiamo aiutare diversi utenti come amministratori, docenti e studenti a interagire con i requisiti in modo più semplice.
La Struttura delle Regole di Studio
Al centro delle nostre regole di studio ci sono i moduli. Un piano di studio è composto da una sequenza di semestri, dove ogni semestre include un insieme di moduli. Le regole di studio definiscono quali piani di studio sono legali, nel senso che seguono le regole specificate.
Per cogliere l'essenza di queste regolazioni, suggeriamo un modo per caratterizzarle in modo astratto. Una regolazione di studio di base può essere descritta come segue:
- Consiste in un insieme di moduli.
- Distingue tra gruppi di moduli.
- Assegna punti credito per ogni Modulo.
- Specifica le tempistiche per quando devono essere seguiti i moduli.
- Imposta limiti sul numero di crediti che possono essere guadagnati da certi gruppi di moduli.
- Include vincoli globali e vincoli temporali.
Capendo questi elementi, possiamo creare regole che guidano lo sviluppo di piani di studio che rispettano le regolazioni.
Definire i Piani di Studio
Un piano di studio deve consistere in una sequenza di set di moduli che soddisfano tutti i vincoli. Ci riferiamo ai moduli che devono essere inclusi come moduli esogeni, che derivano da regole o requisiti stabiliti al di fuori del controllo dello studente.
Ad esempio, nel programma di master in Sistemi Cognitivi, gli studenti devono completare moduli in aree come Elaborazione del Linguaggio Naturale, Apprendimento Automatico e Rappresentazione della Conoscenza. Ogni modulo ha requisiti specifici di credito che devono essere soddisfatti. I crediti totali necessari per laurearsi devono corrispondere a un numero prestabilito.
Inoltre, gli studenti spesso devono completare compiti o esami associati a questi moduli. Ogni modulo ha il suo modo di essere valutato, come esami o progetti. Questi criteri di valutazione devono essere considerati nel piano di studio complessivo.
Il Ruolo dei Compiti di Esame
Gli esami sono cruciali poiché misurano la comprensione e il completamento dei moduli da parte degli studenti. Ogni modulo ha almeno un compito d'esame unico, che può essere un esame scritto, un esame orale o un progetto pratico. Ci sono diversi tipi di esami, come compiti primari e secondari, ognuno con uno scopo distinto.
I compiti primari sono le valutazioni principali, mentre i compiti secondari di solito includono attività come presenza o completamento di compiti minori. Capire come gli studenti possono completare i moduli sulla base di questi compiti è importante quando si formano i piani di studio.
Completar un modulo significa superare con successo i compiti d'esame. Se uno studente completa un modulo, non può riprenderlo in un semestre futuro. Tuttavia, un modulo può far parte di vari piani d'esame con diversi compiti d'esame distribuiti su più semestri.
Automatizzare il Processo
Utilizziamo la Programmazione a Risposta (ASP) per automatizzare il ragionamento dietro le regole di studio. L'ASP è un modo per risolvere problemi in un framework logico. Codificando le regole in ASP, possiamo generare piani di studio validi su misura per le regole in essere.
Con la nostra codifica, possiamo rappresentare casi specifici di regolamenti di studio. Il primo passo consiste nel definire gli elementi di un programma di studio, come moduli e requisiti associati. Successivamente, forniamo una rappresentazione generale delle regole che governano come questi moduli possono essere combinati in un piano di studio.
Interazione dell'Utente con il Sistema
Per rendere il nostro strumento facile da usare, abbiamo sviluppato un'interfaccia utente interattiva, consentendo a studenti e docenti di creare e modificare piani di studio. Questa interfaccia permette aggiustamenti in tempo reale, garantendo che gli utenti possano vedere immediatamente le modifiche riflesse nei loro piani di studio.
L'UI è progettata per visualizzare i moduli disponibili e i loro requisiti. Gli utenti possono selezionare moduli da includere nei loro piani e ricevere feedback su se le loro scelte rispettano le regolazioni stabilite. Questo feedback in tempo reale è fondamentale per aiutare gli utenti a comprendere e ottimizzare le loro scelte di studio.
I Vantaggi dell'Automazione
Automatizzare il ragionamento che circonda le regole di studio offre numerosi vantaggi. Semplifica il processo di creazione di piani di studio, riduce la probabilità di errori e fa risparmiare tempo a tutte le parti coinvolte. Fornendo un quadro chiaro e regole logiche, gli studenti possono concentrarsi di più sull'apprendimento piuttosto che navigare in regolamenti complessi.
Inoltre, il sistema automatizzato può anche aiutare a identificare potenziali problemi o conflitti nei piani di studio prima che gli studenti finalizzino le loro scelte. Catturando questi problemi in anticipo, gli studenti possono regolare i loro piani di conseguenza, portando a un'esperienza accademica più fluida.
Lavori Futuri e Sviluppo
Sebbene abbiamo sviluppato un quadro robusto per automatizzare le regole di studio, c'è ancora molto lavoro da fare. Futuri miglioramenti potrebbero coinvolgere l'incorporazione di funzionalità aggiuntive, come raccomandazioni di studio personalizzate basate sulle esigenze e preferenze degli studenti.
Miriamo ad espandere il nostro sistema per adattarsi a diverse università e strutture educative. Questo comporterà l'adattamento delle regole e regolamenti sottostanti per adattarsi a requisiti di programma variabili. L'obiettivo finale è creare un sistema flessibile che possa supportare una vasta gamma di ambienti accademici.
Conclusione
In sintesi, automatizzando le regole di studio, possiamo migliorare significativamente l'esperienza accademica per studenti, docenti e amministratori. Il nostro approccio si basa su una solida fondazione di ragionamento logico e interazione con l'utente, consentendo una chiara guida attraverso requisiti complessi. Man mano che continuiamo a perfezionare e ampliare il nostro sistema, speriamo di dare potere a studenti ed educatori per lavorare in modo più efficiente ed efficace nei loro percorsi accademici.
Titolo: Reasoning about Study Regulations in Answer Set Programming
Estratto: We are interested in automating reasoning with and about study regulations, catering to various stakeholders, ranging from administrators, over faculty, to students at different stages. Our work builds on an extensive analysis of various study programs at the University of Potsdam. The conceptualization of the underlying principles provides us with a formal account of study regulations. In particular, the formalization reveals the properties of admissible study plans. With these at end, we propose an encoding of study regulations in Answer Set Programming that produces corresponding study plans. Finally, we show how this approach can be extended to a generic user interface for exploring study plans.
Autori: Susana Hahn, Cedric Martens, Amade Nemes, Henry Otunuya, Javier Romero, Torsten Schaub, Sebastian Schellhorn
Ultimo aggiornamento: 2024-08-08 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2408.04528
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.04528
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.
Link di riferimento
- https://www.uni-potsdam.de/fileadmin/projects/studium/docs/03_studium_konkret/07_rechtsgrundlagen/studienordnungen/StO_CogSys_EN.pdf
- https://www.uni-potsdam.de/am-up/2013/ambek-2013-03-035-055.pdf
- https://github.com/potassco/study-regulations/tree/v1.0.0
- https://clinguin.readthedocs.io/en/latest
- https://angular.io