WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Лубенец Анатолий Юрьевич

РАЗВИТИЕ ГИПЕРТЕКСТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРЕ

ПОДГОТОВКИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ КАДРОВ

08.00.13 – Математические и инструментальные методы экономики

автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата экономических наук

Ставрополь – 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО

«Ставропольский государственный университет»

Научный руководитель: 

доктор экономических наук, профессор

Королёв Виталий Александрович

Официальные оппоненты:

Попова Елена Витальевна

доктор экономических наук, профессор

заведующая кафедрой информационных систем ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Шуваев Александр Васильевич

доктор экономических наук, профессор

профессор кафедры прикладной информатики ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный университет»

Ведущая организация: 

Южный федеральный университет

Защита состоится «30» марта 2012 года в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ212.256.06 при ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1а, ауд. 416.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный университет».

Автореферат разослан «27» февраля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат экономических наук Глазкова И.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Совершенствование современных гипертекстовых технологий возможно в двух направления: развитие внутреннего языка разметки гипертекста HTML (англ. HyperText Markup Language) и гипертекстовых информационных систем, которые в свою очередь подразделяются на социальные и семантические.

Социальные гипертекстовые системы направлены на упорядочивание имеющейся информации, в которых активно используются в качестве инструментов микроформаты XHTML, помогающие пользователям осознано перемещаться в информационном пространстве.

Семантические гипертекстовые системы призваны сделать размещённую в сети информацию более понятной для компьютеров, они открывают доступ к чётко структурированной информации для любых приложений, независимо от платформы и языков программирования. Программы смогут сами находить нужные ресурсы, обрабатывать информацию, классифицировать данные, выявлять логические связи, делать выводы и даже принимать решения на основе этих выводов. Для создания понятного компьютеру описания ресурса, в семантических системах используется формат RDF (англ. Resource Description Framework), который основан на синтаксисе XML и  формат  RDFS (англ. RDF Schema), основанный на  языке запросов для быстрого доступа к данным SPARQL (англ. Protocol And RDF Query Language).

В настоящее время наибольшее распространение гипертекстовые технологии получили в образовательном пространстве, как высокопроизводительный инструмент интерактивной обучающей среды при создании электронных учебных средств. Представление учебного материала в гипертекстовой форме существенно изменяет структуру и расширяет возможности электронного текста.

С развитием компьютерных средств мультимедиа гипертекст начал превращаться в более наглядную информационную форму, получившую название «гипермедиа», т.е. структура, содержащая текст, аудио - и видеофрагменты, соединенные ссылками в соответствии с логикой сюжета. Технология гипермедиа позволяет с помощью программного обеспечения и инструментальных средств объединить на компьютере гипертекст, графические (статические) изображения, анимационные фрагменты, аудио- и видеозаписи.

Степень разработанности проблемы. Вопросы  развития и совершенствования экономических информационных систем и технологий разрабатывались в трудах Т.П. Барановской, Е.П. Бочарова, В.И. Варфоломеева, И.Г. Винтизенко, E.H. Ефимова, А.Н. Ильченко, В.И. Калиниченко, В.А. Камаева, В.А. Королева, А.И. Мишенина, C.B. Назарова, В.А. Перепелицы, Е.В. Поповой, А.Ф. Рогачева, Г.А. Титоренко, П.В. Терелянского, Е.Л. Торопцева, В.Б. Уткина, Г.Н. Хубаева и других отечественных и зарубежных ученых в сфере подготовки управленческого персонала.

Научному осмыслению проблем использования математических и инструментальных средств экономики в образовательной сфере, а так же развития компьютерных модельных тренажеров и интерактивных форм обучения посвящены труды С.М. Авдеевой, C.B. Аникеева, М.Ю. Барышниковой, А.Г.  Гагарина, Е.Г. Гущиной, В.В. Зайцева, В.В. Калининой, A.B. Маркина, И.А. Наталухи, Г.И. Нечаева, А.Н. Сергеева, Г.И. Сидуновой, Т.К. Смыковской, E.H. Соболевой, В.П. Тихомирова, Е.И. Царегородцева, А.В. Шуваева и других исследователей.

Недостаточно исследованными остались вопросы развития  семантических гипертекстовых информационных систем по обучению экономическим специальностям, а также методов реализации программных алгоритмов разработки и сопровождения  образовательного процесса, формализации представления предметной области, использования современных программных средств, баз данных и знаний, а так же коммуникационных технологий при подготовке управленческих кадров.

Соответствие темы диссертации требованиям паспорта специальностей ВАК. Диссертация выполнена в рамках специальности 08.00.13 – Математические и инструментальные методы экономики, в соответствии с паспортом специальности п. 2.6. «Развитие теоретических основ методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методы формализованного представления предметной области, программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии»; п. 2.9. «Развитие гипертекстовых технологий и разработка модельных тренажеров в сфере педагогической деятельности по обучению экономическим специальностям и подготовке управленческих кадров».

Предметом исследования являются методы развития информационных технологий гипертекстового стандарта, а так же организационно-экономические процессы внедрения интерактивных методов обучения экономическим специальностям с использованием компьютерных модельных тренажеров.

Объектом исследования являются гипертекстовые информационные системы, программные средства и коммуникационные технологии, используемые в обучении экономическим специальностям управленческих кадров.

Цели и задачи исследования. Целью исследования является совершенствование гипертекстовых информационных технологий и развитие компьютерных программных средств для формализации обучающих алгоритмов на основе семантических систем, используемых для подготовки управленческих кадров.

Для реализации намеченной цели были поставлены следующие задачи:

  • выявить сущность и особенности понятия гипертекста и гипертекстовых информационных технологий при подготовке управленческих кадров;
  • провести анализ современных тенденций развития гипертекстовых языков разметки семейства стандартов HTML, XHTML, XML, RDF, OWL b и выявить области их приоритетного применения при создании компьютерных обучающих тренажеров;
  • предложить компьютерные и коммуникационные платформы для реализации на них гипертекстовых программных обучающих тренажеров;
  • формализовать процесс семантического описания многовариантного обучения, как для изучения одного авторского курса, так и для всей предметной области;
  • разработать алгоритм построения межпредметных связей и структуру гипертекстовой информационной системы для обучения управленческих кадров;
  • выработать предложения по созданию, наполнению, модификации и администрированию обучающих цифровых образовательных ресурсов;
  • разработать модель дидактической  гипертекстовой системы электронных учебных материалов (ЭУМ) с использованием математических инструментальных средств;
  • рассчитать эффективность создания и применения гипертекстовых обучающих технологий  для подготовки экономистов-менеджеров.

Теоретическая и информационная база исследования. Теоретико-методологической основой исследования явились труды ведущих ученых в области информационных технологий, развития автоматизированных и дистанционных образовательных услуг, концепции открытого образования на основе современных компьютерных платформах. В ходе исследований использовались Законы РФ в области информационных технологий, информатизации и защиты информации, Целевые программы и Постановления Правительства РФ и Министерства образования и науки РФ, касающиеся модернизации высшего образования, литературные источники, материалы сети Интернет и личные наблюдения автора.

Теоретической и методологической основой явились диалектический метод, труды классиков экономической теории о закономерностях экономического развития, работы специалистов в области экономических информационных систем, публикации по информационному обеспечению и компьютеризации в сфере экономической подготовки управленческих кадров. Использованы системный подход, экономико-математическое и структурное моделирование, теория систем массового обслуживания, экспертное оценивание, элементы компьютерной математики.

Рабочая гипотеза диссертационного исследования. Современная образовательная система подготовки управленческих кадров и обучения экономическим специальностям должна базироваться на информационных и коммуникационных системах, использующих, в том числе автоматизированные компьютерные модельные тренажеры и электронные образовательные ресурсы в основе которых лежат экономико-математические модели и гипертекстовые информационные технологий.

Научная новизна исследования состоит в выявлении и обобщении на основе системного подхода особенностей гипертекстового инструментария и совершенствования на его основе инфокоммуникационных технологий подготовки управленческих кадров.

Полученное приращение научного знания включает следующие положения:

  • уточнено понятие «гипертекстовая информационная технология», как особый метод построения информационных систем, обеспечивающий прямой доступ к данным с сохранением логических связей между ними, представляющий текстовую и мультимедийную информацию в виде сети связанных между собой файлов, отличительными чертами которого является его интерактивность по отношению к пользователю;
  • выявлены и классифицированы по степени интерактивности взаимодействия с пользователями, типу поискового аппарата, языку системы и структуры данных, трудоемкости подготовки информационного массива, а так же характеру критериев поиска информации виды информационных поисковых систем, на основании чего определены направления приоритетного применения гипертекстовых информационных систем в образовательной сфере для семантической структуризации учебного материала путем формирования контекстных ссылок в информационных массивах и адаптивной поисковой стратегии с учетом индивидуальных предпочтений пользователя;
  • исследованы тенденции развития различных гипертекстовых стандартов, на основе чего выявлены компьютерные и коммуникационные платформы, реализующие семантические системы описания многовариантного обучения предметной области на языках HTML и XHTML в случае представления строго упорядоченного синтаксиса и XML в случае представления слабоструктурированных данных для обеспечения интеграции неоднородных информационных ресурсов в распределенных сетях;
  • разработан алгоритм построения межпредметных связей и структура гипертекстовой информационной системы для обучения управленческих кадров, в котором реализована  стратегия свободной  «навигации» по информационному полю, которая призвана решать дидактические задачи по организации «чтения» гипертекстовой информации и анализу структуры гипертекстового поля, что соответствует когнитивной стратегии обучения пользователя;
  • разработана модель дидактической  гипертекстовой системы электронных учебных материалов (ЭУМ) с использованием математических инструментальных средств MathCAD, включающая определение учебных целей, принципы отбора содержания ЭУМ и обоснование методов обучения, а так же номенклатуру структурных элементов комплекса ЭУМ (теоретический, справочный и демонстрационный разделы, тренажеры, блоки генерации параметров и обратной связи), что обеспечило инвариантность структуры данной модели по отношению к предметному содержанию и создает условия для конструирования эффективных программных средств обучения в аспекте задач информатизации образования.

Практическая значимость. Практическая значимость исследования состоит в выработке рекомендаций для совершенствования гипертекстовых информационных технологий создания обучающих тренажеров на основе экономико-математических моделей и внедрения их в процесс подготовки и переподготовки экономистов-менеджеров различного уровня в системе высшего и среднего профессионального образования. Разработан электронный образовательный комплекс «Проектирование систем электронных коммуникаций экономических процессов».

Разработки автора могут быть использованы для повышения квалификации управленческого персонала, при развитии  образовательного портала Ставропольского государственного университета (http://www.edu.stavsu.ru) для переподготовки менеджеров по дисциплине «Проектирование систем электронных коммуникаций», в учебном процессе Ставропольского государственного университета по дисциплинам «Экономико-математические модели», «Информационные технологии в экономике», «Имитационное моделирование экономических процессов».

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на международных, всероссийских, региональных научно-методических и научно-практических конференциях (2009 – 2011 гг.): «Инновационные технологии организации обучения в техническом вузе: на пути к новому качеству образования» (Ставрополь, 2009 г.), «Инновационные технологии научных исследований социально-экономических процессов» (Пенза, 2010 г.), «Устойчивое развитие региона в условиях экономической интеграции России в мировое хозяйство» (Ставрополь, 2009, 2010 г.), «Университетская наука – региону» (Ставрополь, 2011 г.), «Посткризисные перспективы модернизации российской экономики» (Ростов-на-Дону, 2011 г.), «Формирование толерантной экономики России в условиях ее инновационного развития и глобализации» (Краснодар, 2011 г.)

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования отражены в 8 опубликованных работах, из них 3 – в реферируемых журналах из перечня ВАК общим объемом 2,61 пл., в т.ч. автора - 2,1 п.л.

Структура диссертации

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИПЕРТЕКСТОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Сущность и содержание подготовки управленческих кадров по экономическим специальностям

1.2 Инструментарий гипертекстовых информационных технологий

1.3 Цифровые образовательные ресурсы и компьютерные технологии их реализации

2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА.

2.1 Информационные модели обучающих компьютерных программ

2.2 Гипертекстовые информационные обучающие технологии

2.3 Алгоритмизация представления экономических знаний в обучающих гипертекстовых материалах

3 СОЗДАНИЕ ОБУЧАЮЩИХ ТРЕНАЖЕРОВ НА ОСНОВЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННЫХ ГИПЕРТЕКСТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

3.1 Развитие гипертекстовых информационных технологий на основе экономико-математических моделей

3.2 Гипертекстовые сетевые технологии создания обучающих тренажеров изучения экономических дисциплин

3.3 Реализация предложенной концепции на примере обучающего модельного тренажера с web - интерфейсом

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ И ПОЛОЖЕНИЯ,

ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Развитие и модернизация национальной системы образования неразрывно связано с внедрением информационных технологий, дистанционного образования, инновационными мультимедийными курсами, основанных на модельных тренажерах, эмуляторах в основе которых лежат гипертекстовые и коммуникационные технологии. Совершенствование инструментальной платформы применения корпоративных хранилищ данных и баз знаний в информационной инфраструктуре сферы образовании имеет многоплановый комплексный характер данной ресурсной компоненты.

Основным принципом формирования экономических информационных систем является гипертекстовый принцип структурирования и представления информации. Первоначально гипертекстовые технологии привлекли внимание как средство интеграции текстовой информации и информации, представляемой в других модальностях — мультимедиа (звук, видео, анимация и т. д.). Затем авторы-разработчики компьютерных программ открыли для себя гипертекст как средство моделирования когнитивных процессов и тем самым как новое средство управления этими процессами.

В настоящее время термин «гипертекст» применяют к разным объектам, называя так: 1) особый метод построения информационных систем, обеспечивающий прямой доступ к данным с сохранением логических связей между ними; 2) определенную систему представления текстовой и мультимедийной информации в виде сети связанных между собой текстовых и иных файлов; 3) особый универсальный интерфейс, отличительными чертами которого является его интерактивность и необычайная дружелюбность по отношению к пользователю.

В России наблюдается экспоненциальный рост числа гипертекстовых систем, что соответствует мировым тенденциям в этой области (рис. 1).

В частности, по оценкам канадских экспертов, в 1998 году на порядок изменилось общее число онлайновых учебных курсов. Если в январе 1998 г. в мире предлагалось менее 2000 онлайн-курсов, то к 2000 г. их количество выросло до 10000. В 2012 г. общее количество такого рода материалов прогнозируется свыше 200 тыс. (сведения взяты на Информационном сервере Федерального государственного автономного учреждения «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций» «Информика»).

Рисунок 1 – Динамика роста электронных образовательных ресурсов в РФ

Такой успех гипертекстовых технологий далеко не случаен. Он обусловлен, в первую очередь, тем, что гипертекстовые технологии, используемые для построения информационных систем, обладают рядом весьма привлекательных свойств, выгодно отличающих его от других поисковых систем и технологий (табл. 1), а именно:

Таблица 1 – Сравнение документальных, фактографических и гипертекстовых информационно-поисковых систем

Характеристика информационных поисковых систем

Виды информационных поисковых систем

Документальные

Фактографические

Гипертекстовые

Систематизирующая информация

Поисковые образы документов, метаданные

Значения атрибутов объектов ПрО

Гипертекстовое представление документов, метаданные

Тип поискового аппарата

Информационно-поисковые языки с развитой грамматикой

Языки реляционного типа

Гипертекстовый тезаурус

Трудоемкость подготовки информационного массива

Специальная лингвистическая подготовка

Высокая квалификация

Подготовленность по типам семантических связей

Структуры данных

Прямые и индексные списки

Иерархические или реляционные структуры

Семантическая сеть: вершины-понятия, ребра-отношения

Характер критериев поиска

Логические и алгебраические выражения

Логические и алгебраические выражения

Семантические признаки

Тип языка системы

Специальные информационные языки

Специальные языки (SQL, QBE)

SGML/HTML, XML

  • за последнее время сформировался набор унифицированных и достаточно универсальных способов создания Интернетовских информационных серверов (Web-страниц), существует корпус учебников и авторитетных практических руководств по этому вопросу (в том числе и в самом Интернете); 
  • сложился и постоянно пополняется массив достаточно простых, но очень эффективных технических средств создания гипертекста (SGML/HTML и др.), которые не требуют долговременной и трудоемкой специальной подготовки;
  • все программные средства (software), используемые при проектировании Интернетовских информационных серверов, постоянно совершенствуются и оперативно обновляются; при этом обязательным условием является сохранение их преемственности и совместимости. Таким образом, идет постоянное расширение диапазона обслуживаемых прикладных задач: от ввода и редактирования звучащей информации и изображения (стационарного или анимационного, а также видео) до построения простых и сложных систем, использующих методы искусственного интеллекта, способных осуществлять обработку интерактивных запросов и ответов в реальном времени;
  • все (или почти все) программные средства предоставляются для свободного или условно свободного распространения (free- /share-ware).
    Преимущество гипертекста в том, что он позволяет создавать открытые информационные системы за счет относительно свободного соединения информационных блоков. Таким образом, появляется возможность (при условии того, что общая структура задана правильно) неограниченной детализации, а также оперативного пополнения баз данных, которые лежат в основе учебных материалов.

Гипертекст нашёл широкое применение в автоматизированных обучающих курсах. Учебные материалы, подготовленные на основе мультимедийных гипертекстовых технологий, обладают рядом очевидных преимуществ как для преподавателя, обеспечивающего, направляющего и контролирующего процесс обучения, так и для обучаемого.

Принципиально новые возможности изложения учебного материала, связанные с воздействием обучающей мультимедийной программы на несколько органов чувств, что позволяет обучаемым лучше усваивать материал. Необходимо также отметить, что сама гипертекстовая структурированность учебного материала обладает собственным дидактическим значением, так как является, значительно более гибкой формой подачи информации, позволяющей в максимальной степени учитывать индивидуальные потребности обучающегося. По сути дела каждое обращение к автоматизированному обучающему курсу, основой которого является база данных, выполненная в гипертекстовом формате, является процессом создания своего собственного учебного текста, наиболее адекватно соответствующего данной актуальной задаче, вследствие чего процесс обучения приобретает творческий аспект. Устанавливая логические связи между информационными блоками и выстраивая информацию, следуя собственной логике ее осмысления обучаемый, по сути становится соавтором, что является уникальной особенностью применения гипертекста в процессе обучения.

2. Для построения модельных тренажеров по обучению экономическим специальностям и подготовке управленческих кадров, обеспечивающих независимое блочно-модульное формирование пересекающихся тезаурусов образовательного контента во взаимосвязи с базовыми экономико-теоретическими дисциплинами и моделями, необходимо формализовать процесс семантического описания  многовариантного обучения, как для изучения одного авторского курса, так и для всей предметной области, разработав алгоритм построения межпредметных связей и структуру информационной системы.

Межпредметные связи в системе определяются как семантические связи между курсами, используемые для формирования целостного  синтезирующего) представления о предметной области. Межпредметные связи строятся как пути в комбинированном графе учебного курса (объединение графов авторских курсов происходит с использованием интерфейс-индексов). Связывание далеких между собой авторских курсов KА и KВ (рис. 2) происходит путем поиска для них наиболее близких по множеству понятий курсов фундамента учебного курса, после чего ищется путь в общем графе курсов.

Рисунок 2 – Граф межпредметных связей учебного курса

Курсы фундамента учебного курса обведены прямоугольником, отмеченным K1. Тонкими линиями обозначены связи между курсами фундамента учебного курса, толстыми – связи выбранных KА и KВ с курсами фундамента.

В рамках построения модельного тренажера по проектированию систем электронных коммуникаций в экономических системах в работе был формализован процесс семантического описания процесса многовариантного обучения – в рамках изучения одного авторского курса и в рамках всей предметной области. Для описания процедуры разработан алгоритм построения межпредметных связей (рис. 3).

В диссертации выявлено, что ключевой проблемой в такой системе становится проблема организации «навигации», свободная или навязываемая автором-разработчиком стратегия исследования данного информационного поля,

Рисунок 3 – Алгоритм многовариантного построения межпредметных связей

которая к тому же должна решать и собственно дидактические задачи. В исследованиях по теории гипертекста вопросы организации «чтения» гипертекстовой информации рассматриваются в совокупности с формальным анализом структуры гипертекстового поля, возможностями технических средств управления «навигацией», а также особенностями когнитивных стратегических предпочтений человека. В качестве достаточно хорошо проработанных и  формализованных моделей часто выступают, лежащие в основе систем автоматизированного поиска и обработки запросов.

В предлагаемой системе, обучающемуся необходимо выбрать предметы или их отдельные модули, которые он хотел бы освоить, и система автоматически подбирает для него материалы разного уровня сложности.

Для создания учебных материалов на базе существующих учебных пособий на электронном и бумажном носителях автором разработана методика подготовки учебных материалов и реализованная на ее основе система подготовки учебных материалов (авторской поддержки). Эта система дает возможность в автоматизированном режиме подготавливать авторские курсы из документов в формате электронной книги, что позволяет использовать в качестве учебных материалов для системы различные источники знания – от книг на бумажном носителе до документов сети Интернет. Приводится методика подготовки авторского курса (рис. 4) для перевода его в разработанный автором формат электронного документа.

Приведено описание средств для работы с авторскими и учебными курсами с целью выстраивания иерархии учебного материала и построения межпредметных связей.

Методика подготовки авторского курса из состояния электронной книги K 0 состоит из четырех последовательных этапов.

1. Используется программа для оптического распознавания текста. На вы-ходе – неструктурированный текст K1.

2. Обработка распознанного текста средствами Microsoft Word – получаем текст K 2 с ориентирами для разметки структуры.

Рисунок  4 – Механизм подготовки авторского курса

3. Макробиблиотека для Microsoft Word – первичная разметка структур документа – получаем K 3 (XML-представление предварительной обработки структуры).

4. Программа «Погружение знания» (на Java) для окончательной разметки структур документа и его анализа – получаем K 4.

Экспериментальная реализация разработки модельного тренажера с использованием гипертекстовых технологий показала возможность создания семантически связанных учебных курсов по экономико-прикладным дисциплинам по описанным в диссертации  методикам. Проверка адекватности разработанных моделей авторского и учебного курсов, подтвердила работоспособность предложенной методики подготовки авторских курсов из электронных документов и алгоритмов.

Важным достижением стало то, что удалось экспериментально построить теоретически предсказанные межпредметные связи между авторскими курсами, используя фундамент учебного курса.

Таким образом, можно заключить, что задача по совершенствованию качества подготовки учебных материалов, решена.

3. Эффективная реализация обучающего потенциала модельных тренажеров и цифровых образовательных ресурсов, основанных на гипертекстовых технологиях невозможна без проектирования, разработки и сопровождения информационных систем, включающих программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии, что обеспечивает повышение адаптивности процесса формирования профессиональных компетенций, знаний и навыков.

Перспективы развития гипертекстовых технологий напрямую связаны с развитием языка HTML и с дальнейшим его развитием под названием XHTML (англ. Extensible Hypertext Markup Language — расширяемый язык разметки гипертекста). Пока XHTML по своим возможностям сопоставим с HTML, однако предъявляет более строгие требования к синтаксису. Однако XHTML, в отличие от предшественника, соответствует спецификации XML.

Главная сфера применения стандартов платформы XML — это представление слабоструктурированных данных (которые в отличие от данных в БД не имеют регулярной структуры, определяемой с помощью предписывающей схемы) в форме XML-документов. Собственно, для этой цели и создавался язык XML. Применение XML в этой области позволяет не только представлять гипермедийные страницы в форме XML-документов, но и поддерживать связанные с ними метаданные (свойства данных, определяющие их структуру, допустимые значения и способы их представления, взаимосвязи с другими данными, размещение и другие характеристики данных, которые помогают правильно их интерпретировать и использовать. Иначе говоря, это данные о данных). Метаданные необходимы для создания принципиально новых высокоуровневых приложений Web, в частности основанных на интеграции информационных технологий и обеспечивающих интеграцию неоднородных информационных ресурсов (рис. 5). Приведенный рисунок иллюстрирует упрощенную архитектуру системы, в которой метаданные используются для обеспечения интеграции неоднородных информационных ресурсов.

Рисунок 5 – Упрощенная архитектура системы, обеспечивающей интеграцию информационных ресурсов XML и SQL

В диссертации предложена структура программного средства, включающего клиентский модуль для навигации, редактирования и анализа учебных материалов, серверный модуль, обрабатывающий запросы клиентского модуля и взаимодействующий с базой знаний, а так же сетевой интерфейс, обеспечивающий взаимодействие с вышеперечисленными модулями (рис. 6).

Рисунок 6 – Модульная структура информационной системы,

построенная на основе клиент-серверной архитектуры

База знаний системы служит для хранения метазнаний о предметной области, учебных материалов и пользовательской информации.

В рамках клиентского модуля реализованы новые принципы гипертекстовой навигации по учебному курсу.

В данном модуле реализованы следующие виды гипертекста:

  • традиционное представление – гипертекст на основе понятий. Две структурные единицы текста (СЕТ) считаются связанными, если множества их понятий пересекаются. Коэффициент связности вычисляется как отношение количества общих понятий СЕТов к сумме количеств понятий связанных СЕТов;
  • логическое представление – гипертекст в соответствии с логической иерархией курса, позволяющий соотносить модули курса с элементами оглавления и проводить навигацию по ним;
  • СЕТовый гипертекст, построенный в соответствии с логической иерархией курса. Данный вид гипертекста построен на логической иерархии курса. Чем ближе друг к другу находятся элементы в этой иерархии, тем выше их коэффициент связности;
  • синтезирующе-СЕТовый гипертекст – в котором элементы считаются связанными тогда и только тогда, когда они относятся к одному  синтезирующему элементу. В качестве синтезирующих элементов выступают модули обучающего курса;
  • гипертекст рассогласования представлений модулей курса, СЕТов, логической  структуры. Под рассогласованием понимается поиск связанных элементов не по всему курсу, а только по части курса.

Таким образом, разработанные модели и алгоритмы позволяют строить семантически связанные учебные курсы, что является решением одной из главных задач исследования.

4. Система совершенствования сетевых гипертекстовых информационных технологий в части создания, наполнения, модификации и администрирования обучающих цифровых образовательных ресурсов, реализующих компоненты подготовки экономистов и менеджеров на основе инструментальных средств межплатформенных систем управления контентом должна базироваться на конструировании дидактической  платформы электронных учебных материалов (ЭУМ) с использованием математических инструментальных средств.

В процессе освоения и применения такой технологии формируются не только навыки владения программными средствами, но профессиональные умения. Таким образом, разработанная методология, базирующаяся на созданном комплексе прикладных программ, позволяет успешно разрешить существенную часть проблем, которые возникают у разработчиков корпоративных вычислительных сетей.

Итогом стала разработанная модель конструирования дидактической  гипертекстовой системы электронных учебных материалов (ЭУМ) с использованием математических инструментальных средств (рис. 7).

Предложенная в диссертации технология конструирования электронных учебных материалов, может служить теоретическим базисом для создания новых программных продуктов и включает этапы: определение учебных целей, принципы отбора содержания ЭУМ и обоснование методов обучения, номенклатуру структурных элементов комплекса ЭУМ (теоретический, справочный и демонстрационный разделы, тренажеры, блоки генерации параметров и обратной связи). Инвариантность структуры модели по отношению к предметному содержанию создает условия для конструирования эффективных программных средств обучения в аспекте задач информатизации образования.

Для оценки экономического эффекта от внедрения системы в диссертации построена модель оценки экономической эффективности использования системы в практической деятельности экономического вуза. В качестве критериев экономической эффективности системы взяты экономия времени и денежных средств при подготовке электронных учебных материалов по экономико- прикладным дисциплинам, комплектованию библиотечных фондов экономического вуза и подготовке тезаурусов для различных предметных областей.

Эффективность функционирующей гипертекстовой системы определяется общими затратами С, состоящими из затрат СП на передачу информации запроса и ответа, затрат CХ на хранение программного и информационного обеспечения и затрат СО на технические средства, выполняющие вычислительные и логические операции при обработке запросов, т.е.

С = СП + СХ + СО.                                         (1)

Затраты CП на передачу информации можно определить по соотношению:

                       (2)

где Lijrm= lrmij + lrmji

               

Рисунок 7 – Модель конструирования дидактической  гипертекстовой системы ЭУМ с использованием

математических инструментальных средств

Затраты СХ определяются суммой затрат на хранение программ и информационных массивов объемом Vr, обеспечивающих одну реализацию процесса Рr, которые располагаются в серверах узлов ai и рассчитываются по соотношению:

.                                         (3)

Приведенные затраты CO на вычислительные средства могут быть определены по соотношению:

,                                 (4)

где        

Целевая функция эффективности использования гипертекстовых технологий может быть записана с учетом (1), (2), (3), (4) в виде:

[()+()+ +(]                                        (5)

Проведенные расчеты экономической эффективности функционирующей гипертекстовой системы показали целесообразность разработанной системы, основанной на гипертекстовых технологиях  и компьютерных модельных тренажерах.

Современные компьютерные дидактические программы (электронные учебники, компьютерные задачники, учебные пособия, гипертекстовые информационно-справочные системы – архивы, каталоги, справочники, энциклопедии, тестирующие и моделирующие программы-тренажеры и т.д.), разработанные на основе мультимедиа – технологий возникли на стыке многих отраслей знаний (педагогических, информационных, управленческих и др.), являются высокопроизводительными средами и эффективными инструментами для доступа к образовательным ресурсам.

Применение гипертекстовых технологий в образовании содействует решению таких социально-значимых задач, как: повышение уровня образованности общества и качества образования; реализация потребностей населения в образовательных услугах; удовлетворение потребностей страны в качественно подготовленных специалистах; повышение социальной и профессиональной мобильности населения, его предпринимательской и социальной активности, уровня самосознания, расширение кругозора; сохранение и приумножение знаний, кадрового и материального потенциалов, накопленных отечественной высшей школой; развитие единого образовательного пространства в рамках России, СНГ, всего мирового сообщества, подразумевающее обеспечение возможности получения качественного образования в любой точке образовательного пространства.

Основные публикации по теме диссертации

Статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК:

  1. Лубенец А.Ю. Применение гипертекстовых технологий при проектировании экономических информационных систем / А.Ю. Лубенец // Вестник Ставропольского государственного университета. – 2010. – № 71. – 0,31 п.л.
  2. Лубенец А.Ю.. Гипертекстовые технологии как фактор развития дистанционного образования / А.Ю. Лубенец // // Вестник Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова. - 2011. - № 3.  – 0,4 п.л.

3. Лубенец А.Ю.  Разработка функциональной модели электронного учебника на основе гипертекста / А.Ю. Лубенец // Вестник университета (Государственный университет управления). - М.: ГУУ, 2011. – №7. – 0,4 п.л.

Другие публикации:

  1. Лубенец А.Ю. Развитие гипертекстовых технологий в образовательной сфере / А.Ю. Лубенец, В.А. Королев // Качество образования: менеджмент, достижения, проблемы: Материалы Международная научно-практическая конференции. — Ставрополь: Изд-во СГУ, 2009.— 0,3 п.л., в т.ч. вклад соискателя 0,15 п.л.
  2. Лубенец А.Ю. Технологии и средства обеспечения дистанционного обучения / А.Ю. Лубенец, В.А. Королев // Устойчивое развитие региона в условиях экономической интеграции России в мировое хозяйство: Материалы научно-методической конференции. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2009.— 0,4 п.л., в т.ч. вклад соискателя 0,2 п.л.
  1. Лубенец А.Ю. Развитие инфраструктуры дистанционного обучения / А.Ю. Лубенец // Факторы устойчивого развития экономики России на современном этапе (федеральный и региональный аспект): Сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции. — Пенза, 2010. — 0,2 п.л.
  2. Лубенец А.Ю. Создание информационной модели сетевого учебно-методического комплекса / А.Ю. Лубенец, В.А. Королев // Посткризисные перспективы модернизации российской экономики: Материалы научно-практической конференции. – Ростов-на-Дону: Изд-во РГЭУ, 2011.— 0,3 п.л., в т.ч. вклад соискателя 0,15 п.л.

8. Лубенец А.Ю. Организационно-функциональная модель гипертекстовых технологий дистанционного обучения в вузах / А.Ю. Лубенец // Формирование толерантной экономики России в условиях ее инновационного развития и глобализации: Материалы научно-методической конференции. – Краснодар: Изд-во КубГУ, 2011. — 0,3 п.л.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.