Інформаційна технологія побудови автоматизованої системи управління навчальним процесом - Автореферат

Аналіз відомих автоматизованих систем управління навчальним процесом (АСУ НП) показує, що вони функціонують з використанням елементів традиційних інформаційних технологій, які застосовуються при оптимізації організаційної структури і методів навчання. Розроблення інформаційних технологій для систем аналізу і управління навчальним процесом є актуальною задачею, оскільки широка мережа навчальних закладів різних рівнів акредитації та форм власності зумовлює необхідність незалежного контролю за дотриманням державних стандартів в галузі освіти. Значний внесок у розроблення та дослідження підходів, методів, моделей та засобів автоматизованого управління навчальним процесом зробили вчені, праці яких відносяться до різних галузей науки, а саме А.І.Берг, В. І. Основу дисертаційної роботи складають результати теоретичних та практичних досліджень, проведених автором при виконанні планових науково-дослідних робіт Української академії друкарства у 2000-2004 рр. - розроблено та обґрунтовано структуру автоматизованої системи управління навчальним процесом, методи формування інформаційної моделі для управління навчанням, а також у Державному науково-дослідному інституті інформаційної інфраструктури при виконанні теми “Базові компоненти образного компютера для швидкого адаптивного аналізу, розпізнавання, компресії, архівації та пошуку аудіовідеоінформації” (контракти №ОК-2001-21 та №ОК2001-32 ДНТП “Образний компютер”, Постанова КМУ від 08.11.2000 р., № 1562) - розроблено інформаційні технології верифікації стану обєкта в умовах апріорної невизначеності параметрів та елементів його структури. Практичну цінність мають такі отримані в роботі результати: - розроблена інформаційна модель процесу підготовки фахівців для побудови автоматизованої системи управління процесом навчання, - розроблені функціональні схеми системи управління процесом навчання, що дають змогу надавати різного типу інформацію про поточний стан навчального процесу в заданий момент часу, модель діалогу учень - вчитель, - обґрунтовані загальні принципи організації автоматизованої системи управління навчанням, які передбачають можливість реалізації процедур втручання в навчальний процес при виникненні непередбачуваних подій;Тести можна класифікувати так: тести, що потребують відповіді „ТАК”, чи „НІ”; тести, що потребують здійснити вибір правильної відповіді або правильного розвязку для приведеної в тесті задачі; тести, що вимагають дати відповіді за обмежений проміжок часу; тести, в яких відповідь дається в довільній формі, але в обсязі, що не перевищує вказаного в умові окремого елемента тесту; тести, які вимагають відповідей в порядку, що визначається тестовою послідовністю; тести, в яких допускаються відповіді в довільній послідовності відносно послідовності, яку визначає конкретний тест. До таких типів оцінок можна віднести наступні: оцінка загальна; оцінка за окремий предмет чи роботу; оцінка за способи використання знань; оцінка поточна; оцінка процесу навчання; оцінка викладача; оцінка організації роботи підприємства; оцінка функціонування системи тестування; оцінка за результатами перевірки. Процес навчання розділено на послідовно повязані між собою частини: підготовку до навчання; набір студентів або формування певної кількості сталих замовників на відповідні послуги; реалізацію процесу навчання; завершення процесу навчання. Множина змінних, на яких визначається система , розбита на класи: підмножина користувачів послуг (студентів) ; підмножина викладачів ; підмножина дисциплін, в межах яких надаються послуги з навчання ; підмножина атрибутів ; підмножина засобів , що необхідні для надання послуг з навчання. До них віднесено такі критерії, що визначають: кількість звертань () до системи на протязі одного циклу функціонування; величину корективи () системи на основі одного звертання до системи; функціональну значущість змін () в системі ; джерело зміни, яку планується проводити в ; періодичність звертань до системи.В дисертаційній роботі розвязано актуальну наукову задачу - розроблення інформаційної технології побудови системи автоматизованого управління навчальним процесом з використанням математичної моделі опису навчального процесу, методів аналізу поточного стану процесу навчання, верифікації результатів, які обєднуються в рамках цієї інформаційної технології. Вперше запропоновано методи оперативного аналізу навчального процесу з використанням логічних, математичних процедур в інформаційних технологіях синтезу систем автоматизованого управління навчанням, що дає змогу в режимі реального часу формувати і реалізувати управляючі дії на навчальний процес з метою забезпечення необхідного рівня якості його перебігу. Розроблено основні компоненти інформаційної технології, яка обєднує математичні моделі опису навчального процесу, методи аналізу поточного стану цього процесу та верифікації його результатів, враховує вплив субєктивних факторів на навчальний процес і забезпечує можливість реалізації автоматизованого управління навчальним процесом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В дисертаційній роботі розвязано актуальну наукову задачу - розроблення інформаційної технології побудови системи автоматизованого управління навчальним процесом з використанням математичної моделі опису навчального процесу, методів аналізу поточного стану процесу навчання, верифікації результатів, які обєднуються в рамках цієї інформаційної технології. При цьому отримано такі основні наукові та практичні результати.

1. На основі аналізу відомих методів перевірки рівня підготовки студентів у навчальних закладах обґрунтовано необхідність застосування різноманітних методів автоматизованого контролю знань з метою забезпечення вимог освітніх стандартів.

2. Розроблено структуру автоматизованої системи управління навчальним процесом, яка дозволяє функціонально розділити вплив всіх учасників навчального процесу на реалізацію навчання, завдяки чому в автоматизованому режимі вдається оперативно враховувати непередбачувані події, що можуть відбуватися у навчальному закладі.

3. Вперше запропоновано методи оперативного аналізу навчального процесу з використанням логічних, математичних процедур в інформаційних технологіях синтезу систем автоматизованого управління навчанням, що дає змогу в режимі реального часу формувати і реалізувати управляючі дії на навчальний процес з метою забезпечення необхідного рівня якості його перебігу.

4. Розроблено основні компоненти інформаційної технології, яка обєднує математичні моделі опису навчального процесу, методи аналізу поточного стану цього процесу та верифікації його результатів, враховує вплив субєктивних факторів на навчальний процес і забезпечує можливість реалізації автоматизованого управління навчальним процесом.

5. Розроблено функціональні схеми окремих інформаційних компонент управління навчальним процесом з використанням його логіко-математичних моделей, що дає змогу адаптувати систему управління до умов, що змінюються в процесі реалізації навчального процесу, та до змін на ринку навчальних послуг.

6. З використанням результатів досліджень розроблено спосіб інтегрального аналізу навчального процесу, який включає аналіз рівня отриманих знань та аналіз якості реалізації навчального процесу, що дає змогу, незалежно від етапу навчання, верифікувати навчальний процес відповідно до встановлених вимог.

Результати впроваджено у систему організації навчального процесу Української академії друкарства та Поліграфічного технікуму, де вони реалізовані у вигляді АСУ НП.

1. Дурняк Б., Антоник М. Алгоритмічна реалізація моделей процесу підготовки спеціалістів // Компютерні технології друкарства. Збірник наук. праць Української академії друкарства. - Львів, 2004.- №11.- С.130-138.

2. Антоник М.С. Способи оцінювання результатів тестування та перевірок навчального процесу // Компютерні технології друкарства. Збірник наук. праць Української академії друкарства. - Львів, 2004.- №12.- С.266-274.

3. Антоник М.С. Організація функціонування системи управління процесом навчання // Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2004.- Вип.24.- С.142-149.

4. Антоник М.С., Дурняк Б.В. Аналіз методів тестування у навчальному процесі // Інформаційні технології і системи. - Львів, 2004.- Т.7, №2.-С.27-31.

5. Антоник М.С. Методи перевірок організацій, що надають послуги з навчання // Моделювання та інформаційні технології. Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2003.- Вип.24.- С.124-131.

6. Антоник М.С. Методи організації доступу до системи оцінки і управління підготовкою спеціалістів // Моделювання та інформаційні технології. Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2003.- Вип.20.- С.119-126.

7. Антоник М.С., Дурняк Б.В. Теоретичні аспекти побудови інформаційних засобів оцінювання системи навчання // Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2003.- Вип.20.- С.178-186.

8. Антоник М.С. Дослідження моделей процесів перевірки та інших моделей в системах навчання // Моделювання та інформаційні технології. Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2003.- Вип.21.- С.204-212.

9. Антоник М.С. Моделювання контрольних перевірок процесів послуг навчання // Моделювання та інформаційні технології. Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2002.- Вип. 18.- С.212-218.

10. Антоник М.С. Методи побудови моделей процесу підготовки спеціалістів середнього рівня // Збірник наук. праць ІПМЕ НАН України. - Київ, 2002.- Вип.17.- С.212-218.

11. Антоник М.С. Оптимізація періоду проведення перевірки процесу навчання // Матеріали науково-методичної конференції “Підготовка фахівців в галузі телекомунікацій і Болонський процес. - Львів, 2004.- С.37-38.

12. Антоник М.С. Функціональна орієнтація перевірок організацій, що надають послуги з навчання // Матеріали науково-практичної конференції “Сучасні проблеми телекомунікацій.” - Львів, 2004.- С.36-37.

13. Антоник М.С. Взаємодія різних процесів в рамках системи навчання // Тези ХХШ науково-технічної конференції “Моделювання”. - Київ, 2004.- С.41-42.