Педагогические науки/1.Дистанционное образование

Соколов Андрей Евгеньевич, Махова Елена Олеговна

Херсонский национальный технический университет, Украина

Построение модели компьютеризированной системы обучения

Дальнейшее развитие высшей школы Украины предусматривает внедрение в процесс обучения новых концепций и технологий. Одной из главных задач, стоящих перед высшей школой нашей страны на современном этапе, является резкий рост качества подготовки специалистов на всех уровнях системы подготовки кадров. Наряду с развитием и совершенствованием традиционных – очных форм обучения, всё большее развитие получают системы компьютеризированного обучения (КСО), которые обеспечиваются применением новейших информационных технологий, основанных на использовании персональных компьютеров, прогрессом средств телекоммуникации и компьютеризированных средств обучения [1].

Важное значение в КСО имеет контроль знаний, который может выполнять в учебном процессе функции [2,3]: 1) индикации, то есть определения понимания (или непонимания) структуры учебной информации; 2) диагностики, или установления уровня усвоения обучаемым отдельных тем и разделов учебных дисциплин; 3) оценки, а именно, определения степени соответствия системы приобретенных знаний задачам, условиям и характеру его будущей профессиональной деятельности.

Целью данной статьи является построение модели компьютеризированной системы обучения, которая может быть положена в основу построения автоматизированных систем управления процессом дистанционного обучения.

Для обеспечения гарантированного уровня образования необходимо иметь оценки эффективности технологий обучения, а также осуществлять оптимизацию процесса обучения за счет разработки и использования методов, моделей, информационных технологий обучения и оптимизации учебного процесса. КСН являются диалектическим развитием технических средств обучения на более высоком качественном уровне, так как характеризуется не только использованием самого мощного средства переработки информации, каким является компьютер, но и возможностью активизации роли не только преподавателя, но и самого обучаемого. Как средство обучения его можно применять как в традиционной, так и в дистанционной технологии обучения [4,5].

Анализ исследований отечественных и зарубежных специалистов убедительно показывают, что создание и внедрение КСО требует использования новых методов управления, совершенствования организации, достаточного финансирования, новых моделей и информационных технологий [5,6]. Для решения этих задач необходимо осуществить моделирование процесса обучения и всех его составляющих, которое включает следующие этапы: построение модели эмпирического объекта путем выделения его свойств и их описания с учетом свойств личности обучаемого, построение модели учебного материала с учетом свойств личности обучаемого, разработка методов, способов объекта и применение их в практике, решение задач обучения [7,8,9]. Для этого применяются лингвистические, теоретико-множественные, топологические и логико-математические модели.

Процесс обучения по некоторой специальности рассматривается как композиция процессов обучения по всем дисциплинам учебного плана этой специальности:

где - процесс обучения по i–й дисциплине учебного плана специальности. Произведена декомпозиция . Рассмотрен процесс обучения по конкретной дисциплине.

Математическая модель компьютеризированной системы обучения () формально описана в виде алгебраической системы:

где – множество объектов, задействованных в процессе обучения;

- сигнатура алгебраической системы, т.е. множество заданных на операций;

- множество заданных на отношений.

С целью упрощения будем считать, что

где – множество преподавателей в КСО :

– множество обучаемых в КСО :

– средства обучения в КСО:

где – технические средства обучения,

– методические средства обучения,

– учебные материалы,

– обучающие средства на основе новых информационных технологий;

– образовательные услуги.

Среди всех средств дистанционного обучения рассмотрено :

где – компьютерные коммуникации;

– обучающая среда, где:

где – средства преподавания;

– средства контроля знаний;

– средства сертификации.

где – интерактивные средства;

– неинтерактивные средства.

где – различного рода конференции;

– почтовые сообщения;

– интерактивные гипертекстовые страницы.

где – электронные учебники (или электронные обучающие программы).

– обучающие аудио и видео материалы,

– неинтерактивные гипертекстовые страницы.

Рассмотрено - конечное множество заданных на отношений, исходя из того, что состоит из трех подмножеств, и отношения могут быть заданы как на каждом отдельном из подмножеств , так и на подмножествах декартова произведения данных множеств в любых сочетаниях.

Рассмотрено множество , выделен ряд унарных отношений (свойств), таких как - ученая степень j-го преподавателя, - ученое звание j-го преподавателя, - должность j-го преподавателя, - владение учебным материалом для j-го преподавателя, - методические способности j-го преподавателя.

В качестве примера бинарных отношений рассмотрены отношения - i-й преподаватель является тьютором j-го обучаемого () и т.д., а также отношения “быть старше по научному званию”, “лучше владеть методикой преподавателя”, которые являются подмножествами и т.д. В качестве примера тернарного отношения рассмотрено отношение “i-й преподаватель проводит занятие с j-м студентом, используя видеоматериалы” и т.д.

Рассмотрено - конечное множество заданных на операций. Исходя из определения операции доказано, что любое из подмножеств замкнуто относительно заданных на них операций и справедливо:

Таким образом, предложенные и рассмотренные в данной статье модели составляющих процесса обучения могут быть использованы для моделирования компьютеризированной системы обучения, которая может быть положена в основу построения автоматизированных систем управления процессом дистанционного обучения.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Антофій Н.М. Комп’ютерні технології дистанційної освіти. //Матеріали III Всеукраїнської конференції молодих науковців „Інформаційні технології в науці, освіті і техніці (ІТОНТ - 2002)”. – Черкаси: ЧДУ. – 2002. –С.102-104.

2. Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических учебных заведений / В.А.Сластенин, И.Ф.Исаев, А.И.Мищенко, Е.Н.Шиянов. – 4-е изд. – М.: Школьная Пресса, 2002. – 512 с.

3. Радванская Л.Н., Соколова Н.А., Григорова А.А. Схема работы подсистемы контроля знаний в компьютеризированной системе обучения // Вестник ХГТУ №19, - Херсон: ХГТУ, 2004 – с. 442-448.

4. Клайн П. Справочное руководство по конструированию тестов. Киев: ПАН-ЛТД,-1994,280с.

5. Шадриков В.Д. Информационные технологии в образовании / Инновации в образовании.-№1,-1,-2001,-с.28-33.

6. Гозман Л.Я., Шестопал Е.Б. Дистанционное обучение на пороге XXI века. Ростов – на – Дону: «Мысль», 1999. – 368 с.

7. www.dist-edu.ru; www.hse.ru; www.ui.usm.ru.

8. Кларин М.В. Инновации в обучении. Метафоры и модели. М.: «Наука», 1997. – 398с.

9. Шахмаев Н.М. Технические средства дистанционного обучения. М. – «Знание», 2000. – 276 с.