Інтелектуальне формування індивідуальної траєкторії навчання студента - Автореферат

Такий стан або не дозволяє виконати процес моделювання інтелектуальної діяльності студента, результатом якого є індивідуальна траєкторія навчання студента (ІТНС) у вигляді логічної ціле-орієнтованої структури, або робить цей процес нерезультативним. Відомі методи, що застосовуються для моделювання інтелектуальної діяльності студента, використовують вже визначені траєкторії навчання на основі фрейм-сценарію, що не дозволяє значно підвищувати рівень успішності та оперативності студентів, а тому не вирішують цю проблему. У звязку з зазначеним вочевидь, недостатньо виражені: індивідуалізація навчання, формування ІТНС без врахування параметрів МСС та відсутність засобів ідентифікації МСС відносно моделі фахівця не дозволяють досягти високого рівня результативності в навчальному процесі. Згідно з метою дослідження в роботі необхідно розвязати такі завдання: - провести дослідження індивідуально-орієнтованих методів і засобів, що застосовуються в навчальних системах і направлені на аналіз діяльності студента для раціонального планування навчального процесу; розробити узагальнену модель індивідуалізації навчального процесу для моделювання інтелектуальної діяльності студента в ході навчання;У другому розділі розроблена узагальнена модель індивідуалізації навчання, на підставі якої складена специфікація змістовних компонентів ІСН за структурою, чинниками, параметрами і функціями, що дозволило якнайповніше оцінити існуючі індивідуально-орієнтовані засоби навчання. Враховуючи те, що аналіз діяльності студента погіршується якщо оперувати лише значенням його поточного рівня успішності, було запропоновано ідентифікувати ОВ, які складають ІТНС відносно відповідної когнітивної властивості інтелектуальної діяльності студента - компоненту мислення (КМ): понятійного, образного, практичного, мови предметної області і оперативного. Отримані оцінки щодо кожного ОВ в тесті дозволяють виконати детальний аналіз інтелектуальної діяльності кожного студента, сформувати МСС, яка представляється як багатовимірний масив значень відносно всіх ОВ, що дозволяє сформувати розвиваючу ІТНС. З метою досягнення найбільшої результативності на етапі планування t 1, згідно узагальненої моделі індивідуалізації навчання, виконується прогноз досягнень студента в умовах нечітких множин чинників впливу на навчальний процес за допомогою лінгвістичних змінних. Тому при ідентифікації навчальних можливостей студента під час використання ІСУ НП необхідно враховувати особливості цілеорієнтованого сприйняття людини - ОПР, що враховує наступні чинники: рівень знань студента , рівень умінь студента і час, витрачений на виконання завдань , .В ході аналізу компютеризованих адаптивних систем навчання, було досліджено мультилінгвістичну (МЛ) технологію та методи експертної і формалізованої оцінки МСС, що дозволило зробити висновок про необхідність врахування параметрів ОВ та їх взаємозвязків при ідентифікації МСС і формуванні ІТНС. За допомогою розробленої узагальненої моделі індивідуалізації навчання на базі спіралевидного циклу Шухарта - Демінга (Plan-Do-Check-Action) визначено перелік підсистем ІСУ НП та складена відповідна специфікація за параметрами і функціями. На основі принципів роботи моделі індивідуалізації навчання студента розроблено метод формування індивідуального списку розвивальних завдань на базі рішення М-задачі симплекс-методом відносно параметрів КМ студента, меті навчання та чинника часу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У роботі розроблено та обґрунтовано модель та метод інтелектуального формування ІТНС як засобу ІСУ НП. Отримані наукові і практичні результати, які в сукупності вирішують актуальну проблему дослідження та впровадження ІСУ НП в навчальний процес.

1. В ході аналізу компютеризованих адаптивних систем навчання, було досліджено мультилінгвістичну (МЛ) технологію та методи експертної і формалізованої оцінки МСС, що дозволило зробити висновок про необхідність врахування параметрів ОВ та їх взаємозвязків при ідентифікації МСС і формуванні ІТНС.

2. За допомогою розробленої узагальненої моделі індивідуалізації навчання на базі спіралевидного циклу Шухарта - Демінга (Plan-Do-Check-Action) визначено перелік підсистем ІСУ НП та складена відповідна специфікація за параметрами і функціями. В основу даної моделі покладена підсистема прийняття рішень відповідно значень прогнозу сприймання навчального матеріалу студентами та формування ІТНС згідно значень показників індивідуальних можливостей до навчання.

3. На основі принципів роботи моделі індивідуалізації навчання студента розроблено метод формування індивідуального списку розвивальних завдань на базі рішення М-задачі симплекс-методом відносно параметрів КМ студента, меті навчання та чинника часу. На базі сформованого списку завдань ІСУ НП формує ІТНС.

4. Розроблено методику відображення ІТНС у перетвореному тривимірному просторі ознак відповідно параметрам МСС, з урахуванням прогнозу рівня успішності студента та бонусу часу. Дана методика дозволяє ІСУ НП приймати рішення щодо зміни навчальної завантаженості студента на основі значення міри невизначеності Ягера та підвищує розвиток його професійних якостей.

5. З метою збереження студентського контингенту розроблено методику ідентифікації МСС відносно існуючих моделей фахівців ПО та стану ІТНС.

6. Виконана програмна реалізація ІСУ НП, що дозволило виконувати раціональне планування навчального процесу за допомогою аналізу результатів формування ІТНС, узагальнені підходи обробки параметрів МСС.

1. Носов П.С., Нарожний О.В., Яковенко О.Є. Підвищення якості навчання при проектуванні автоматизованих систем ухвалення рішень // Нові технології навчання: Наук. - метод. зб. - К.: Наук. - метод. центр вищої освіти, 2005. - Вип. 41. - С. 89-99.

2. Носов П.С., Яковенко О.Є, Тонконогий В.М. Використання компонентів мислення експертними системами, як фактору адаптивного впливу в автоматизованих навчальних системах // Тр. Одес. политехн. ун-та. - Одесса: ОНПУ, 2005. - Спецвыпуск. - С. 101-105.

3. Носов П.С., Яковенко О.Є., Нарожний О.В. Особливості впровадження практичних завдань як вид контролю в автоматизованих навчальних системах // Информация в научно - исследовательском и учебном процессе: Сб. науч. тр. - Спецвып. - Алчевск: ДОНГТУ, 2005. - С. 192-195.

4. Крутина С.А., Носов П.С. Проблема восстановления знаний обучаемого при проектировании автоматизированной обучающей системы // Информация в научно - исследовательском и учебном процессе: Сб. науч. тр. - Спецвып. - Алчевск: ДОНГТУ, 2005. - С. 187-191.

5. Носов П.С., Процик В.В., Гогунский В.Д. Использование математической модели прогнозирования, как аппарата управления в автоматизированных обучающих системах // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ „ХПІ”.- Харків, 2006. - Вип.1(12). - С. 357-362.

6. Носов П.С., Тонконогий В.М., Яковенко А.Е. Прогноз как средство управления процессом обучения в условиях нечетких множеств влияющих факторов // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ „ХПІ”.- Харків, 2006. - Вип.1(12). - С. 363-374.

7. Носов П.С., Ускач А.Ф., Тонконогий В.М. Математическая модель подбора практических заданий в условиях адаптивного обучения студентов // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ „ХПІ”.- Харків, 2006. - Вип.1(12). - С. 375-386.

8. Носов П.С., Тонконогий В.М., Яковенко О.Є. Застосування адаптивних функцій для впливу на модель знань студента // Тр. Одес. политехн. ун-та. Одесса: ОНПУ. Вып.1(25). 2006.- С. 118-122.

9. Носов П.С., Ускач А.Ф., Тонконогий В.М. Применение метода ветвей и границ для оптимальной организации развивающего занятия // Тр. Одес. политехн. ун-та. Одесса: ОНПУ, 2006. - Спецвыпуск. - С. 11-15.

10. Носов П.С., Тонконогий В.М. Многокритериальный выбор Парето - оптимальных альтернатив специальности на основе нечетких отношений предпочтения // Шляхи реалізації кредитно-модульної системи організації навчального процесу і тестових форм контролю знань студентів: Матеріали наук.- метод. семінару / Під ред. Цабієва та ін. - О.: Наука і техніка, 2006. - С. 79-88.

11. Носов П.С. Нечеткие выводы и их роль в оценивании знаний-умений студентов средствами байесовской сети принятия решений // Сб. научных трудов поматер. МНПК “Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2006” Том 2. Технические науки.- Одесса: Черноморье, 2006. - С. 10-16.

12. Яковенко О.Є., Носов П.С., Процик В.В. Шляхи реалізації європейських критеріїв вищої освіти в АСУ навчальним процесом // Зб. наук. пр.: Матер. МНПК ”Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій”- Херсон-ХМІ, 2006. - Т.4. - С. 53-56.

13. Яковенко О.Є., Носов П.С., Процик В.В. Модель знань студента в автоматизованій системі управління навчальним процесом // Сб. науч. трудов поматер. НПК “Современные направления теоретических и прикладных исследований” Том 2. Технические науки. - Одесса: Черноморье. 2006. - С. 36-37.

14. Носов П.С. Тонконогий В.М. Обобщенная модель индивидуализации обучения // Моделирование в прикладных научных исследованиях: Матер. XIV семинара / Под ред. В.П. Малахова и др. - Одесса: ОНПУ, 2007. - С. 24-26.

15. Носов П.С. Особливості розробки компютерних тестових методик у адаптивному навчанні // Збірник наукових праць. Педагогічні науки. Випуск 39. - Херсон: Видавництво ХДУ, 2005. - С. 359-363.

16. Носова І.О., Носов П.С. Організація пізнавально-творчої діяльності студентів ІПФ при викладанні технічних дисциплін. // Збірник наукових праць. Педагогічні науки. Випуск 6.- Херсон: Видавництво ХДПУ, 1998. - С. 17-20.

17. Носов П.С. Розвиток творчого мислення учнів 5-7 класів на уроках праці. // Збірник наукових праць. Педагогічні науки. Випуск 28. - Херсон: Видавництво ХДПУ, 2002. - С. 114-117.

18. Носов П.С., Сафонов М.С., Носов А.С. Моделирование и оценивание траекторий решения практических заданий на основе древа принятия решений // Сб. научных трудов поматер. МНПК “Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2006” Том 2. Технические науки. - Одесса: Черноморье, 2006. - С. 13-19.

19. Носов П.С., Носов А.С. Моделирование интеллектуальной деятельности целеориентированной группы специалистов // Сб. научных трудов поматер. МНПК “Современные направления теоретических и прикладных исследований 2007” Том 2. Технические науки. - Одесса: Черноморье, 2007. - С. 75-77.