Визначення алгоритму роботи викладача в процесі створення та використання навчальних експертних систем (НЕС) і методики роботи студента з нею. Розробка науково-методичного комплексу фахових дисциплін із застосуванням НЕС у вищих навчальних закладах.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук Теоретичні та методичні основи створення і використання навчальних експертних систем у підготовці фахівців вищих навчальних закладівЦей процес ініціює радикальні зміни в структурі суспільного виробництва (швидко змінюється характер технологічних процесів, що вимагає постійного відновлення знань і умінь для освоєння нових технологій, підвищення вимог до рівня загальнокультурної та загальнонаукової підготовки всіх учасників суспільного виробництва); забезпечує сфери освіти методологією і практикою розробки та використання інформаційних і комунікаційних технологій на основі застосування автоматизованих баз даних з метою удосконалення механізмів управління системою освіти, її методології; створення методичних систем навчання, орієнтованих на розвиток інтелектуального потенціалу студента, формування умінь самостійно одержувати знання, здійснювати навчальну та експериментально-дослідницьку діяльність; розробки компютерних тестуючих і діагностуючих методик, що забезпечують систематичний, оперативний контроль і оцінку рівня знань студентів. Узагальнюючи праці, в яких розкриваються ці питання, можна виділити кілька напрямів проведених наукових досліджень: P дослідження та розробка програм (пристроїв), які використовують знання і процедури висновків експертів для розвязання задач (Дж.Елті, М.Кумбс, Д.Поспєлов, К.Таусенд, Р.Форсайт, Д.Фохт); З класу ЕС виділяємо навчальні експертні системи (НЕС), реалізація яких дозволяє організувати нові види навчальної діяльності, такі як інтерактивний діалог - взаємодію користувача з компютером, використання інтенсивного діалогу; управління реальними обєктами та відображеними на екрані моделями різних обєктів, явищ, процесів; автоматизований контроль (самоконтроль) та корекція результатів навчальної діяльності, тренування, тестування. Можливості НЕС та їх реалізація в навчальній діяльності здійснюються різними шляхами: їх методичне призначення полягає у повідомленні суми знань, формуванні умінь навчальної і практичної діяльності та забезпечення необхідного рівня засвоєння, встановлюваного зворотнім звязком; програми, призначені для контролю (самоконтролю) рівня оволодіння навчальним матеріалом, формування навичок та умінь з систематизації інформації, вивчення та створення моделі основних структурних або функціональних характеристик моделі обєкта, явища, процесу або ситуації (як реальних, так і віртуальних); наочне представлення навчального матеріалу; програвання навчальних ситуацій (наприклад, з метою формування умінь приймати оптимальне рішення або вироблення оптимальної стратегії дії). Отже, актуальність проблеми, її недостатня розробленість, необхідність розвязання протиріч і зумовили вибір теми дослідження “Теоретичні та методичні основи створення і використання навчальних експертних систем у підготовці фахівців вищих навчальних закладів”.Виходячи з визначень “інформація”, “технологія”, “компютерне навчання”, “програмоване навчання”, “компютерне програмоване навчання”, “автоматизоване навчання”, “інформаційні технології” та ін. у дисертації визначено поняття “освітньо-інформаційні технології”, оскільки розглядається навчання як динамічний процес діалогової обробки освітніх інформаційних потоків засобами сучасних технологій. У другому розділі - “Теоретичні засади створення навчальних експертних систем як компонента інформаційних технологій” - проаналізовано та узагальнено дослідження, які присвячені сутності, структурі, класифікації, особливості навчальних експертних систем, обґрунтовано, на яких принципах, законах і закономірностях вони будуються, визначено мету, завдання, функції, на основі чого розроблено структуру навчальної експертної системи та модель студента. В ідеалі у цих чотирьох площинах повинен працювати один викладач, тобто він повинен бути психологом (МВ-площина), методистом (М-площина), спеціалістом у своїй галузі (І-площина), організатором-програмістом (Т-площина). У ході дослідження виявлено, що база знань є основою будь-якої інтелектуальної системи, сукупністю одиниць знань, котрі формалізовані за допомогою деякого методу їх представлення, відображенням обєктів проблемної галузі та їх взаємозвязків, дій над обєктами і можливо, невизначеностей, з якими ці дії здійснюються, тобто основу НЕС складають знання, на основі яких формуються уміння. Так, І-площина містить знання, МВ-площина - особистісні характеристики, М-площина - уміння застосовувати отримані знання, Т-площина - уміння використовувати технологічну ноосферу в професійних цілях.Повнота відтворення знань у студентів, які навчалися за моделлю А, склала 57,1%, за моделлю В - 58,2%, за моделлю С - 87,6%; системність знань відповідно склала 50,2%; 51,7%; 77,5%; усвідомленість знань - 55,6%; 57,4%; 87,5%; глибина знань - 45,5%; 49,7%; 88,5%; ґрунтовність знань - 44,3%; 45,1%; 89,5%; швидкість засвоєння знань - 31,8%; 33,4%; 95,7%. Студентів, які навчалися за моделлю А, було 84,0%, а студентів, які навчалися за моделлю В було 90,8%.