WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

АЙДАРКИН Дмитрий Викторович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СВЯЗНОСТИ МОДУЛЕЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ЛЕТНОГО СОСТАВА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ

05.22.14 – Эксплуатация воздушного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург – 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт)» на кафедре летной эксплуатации и безопасности полетов.

Научный руководитель канд. техн. наук, доцент КОСАЧЕВСКИЙ Сергей Григорьевич.

Официальные оппоненты ГРЕБЁНКИН Александр Витальевич, д-р техн. наук, ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики», заместитель начальника отдела.

ЮША Николай Федорович, канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации», заведующий кафедрой информатики.

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет гражданской авиации», г. Москва.

Защита состоится «18» мая 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.223.012.01 при Санкт-Петербургском государственном университете гражданской авиации по адресу:

196210, г. Санкт-Петербург, ул. Пилотов, 38, Университет гражданской авиации.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «17» апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р физ.-мат. наук, проф. В. Е. Чепига

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Высокий уровень автоматизации управления воздушными судами (ВС) нового поколения и сокращение состава летного экипажа до двух пилотов существенно меняет характер профессиональной деятельности летного состава (ЛС) гражданской авиации (ГА). В результате меняются цели и задачи профессиональной подготовки (ПП) ЛС, которая в настоящее время является одним из важнейших факторов обеспечения необходимого уровня безопасности полетов (БП).

Одним из путей решения проблемы подготовки ЛС является широкое внедрение в практику ПП автоматизированных систем (АС), возможности которых позволяют выполнить значительную часть работы по формированию требуемых профессиональных компетенций пилота и обеспечить индивидуальный характер обучения на основе подбора необходимых модулей с учетом уровня подготовки обучаемого. Модульность курса ПП, а также его направленность на практическое применение полученных знаний и навыков рекомендованы Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) для повышения уровня компетентности ЛС с целью обеспечения БП.

При этом контроль качества ПП становится первостепенным по своей важности, так как на его основе определяются требуемые модули ПП. Поэтому необходима модернизация методов разработки и применения автоматизированных обучающих систем (АОС) и систем тестового контроля для ЛС с учетом имеющихся структурных связей между модулями ПП, что позволит формировать профессиональные компетенции, необходимые для безопасной эксплуатации ВС нового поколения.

Компетентностный подход к процессу ПП ЛС предполагает структурирование знаний и навыков, так как именно в таком виде они наиболее доступны для понимания и усвоения. С этой точки зрения структурирование профессиональных компетенций ЛС и разработку эффективных методов контроля этой структуры можно рассматривать как одно из основных направлений модернизации ПП в ГА.

Изучением проблем совершенствования процесса ПП ЛС занимаются многие научные коллективы. Среди исследований в этой области необходимо отметить работы ученых Коваленко Г. В., Козлова В. В., Крыжановского Г. А., Куклева Е. А., Микинелова А. Л., Пономаренко В. А., Рисухина В. Н., Столярова Н. А., Сухих Н. Н., Хорошавцева Ю. Е., Ципенко В. Г., Чепиги В. Е., Юши Н. Ф. Вместе с тем проблема обеспечения структурной связности элементов курса ПП ЛС до настоящего времени в комплексной постановке не ставилась и не рассматривалась.

В связи с этим представляется актуальным создание новых методов обеспечения структурной связности модулей ПП в ходе разработки АС, предназначенных для подготовки ЛС ГА, с учетом особенностей летной эксплуатации ВС нового поколения, а также совершенствование методов оценки профессиональной компетентности ЛС на основе тестового контроля.

Диссертация посвящена решению этой проблемы и базируется на работах автора, выполненных с 2006 г. по настоящее время в Ульяновском высшем авиационном училище ГА (институте) (УВАУ ГА (И)).

Объект исследования: процесс профессиональной подготовки ЛС ГА.

Предмет исследования: методы реализации модульной системы в ходе профессиональной подготовки ЛС с использованием АС.

Цель диссертационной работы: совершенствование процесса профессиональной подготовки ЛС к эксплуатации ВС нового поколения на основе обеспечения структурной связности модулей ПП, реализованных в АОС и АС тестового контроля.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи исследования:

– проведен анализ методических основ разработки АОС с учетом особенностей эксплуатации ВС нового поколения и существующих моделей применения компетентностного подхода;

– разработаны математические основы формирования матриц очередности и логической связности учебных элементов АОС для ЛС с учетом уровня компетентности привлекаемых экспертов;

– разработан метод формирования матриц структурной связности модулей ПП на основе экспертного опроса высококвалифицированных пилотов;

– исследована проблема повышения валидности АС тестового контроля ЛС, разработан критерий профессиональной компетентности пилота;

– проведен анализ существующих моделей обработки результатов тестирования ЛС, обоснована применимость одномерной двухпараметрической логистической модели семейства IRT;

– исследована проблема выбора критериального балла для систем тестового контроля профессиональной компетентности ЛС;

– разработан алгоритм создания систем тестового контроля, позволяющий учитывать размерность пространства формируемых компетенций.

Методы исследования основаны на применении теории матриц и графов, экспертного оценивания альтернатив, структурной теории знаний (Knowledge Space Theory, KST), теории моделирования и параметризации тестов (Item Response Theory, IRT), классической теории тестирования (Classical Test Theory, CTT), теории вероятностей, математической статистики и факторного анализа.

В работе в соответствии с рекомендациями ИКАО использовалась методология разработки учебно-тренировочных курсов (Instruction Systems Design, ISD) и метод разработки учебных планов профессиональной подготовки DACUM (Developing A CUrriculuM).

Основные научные результаты, выносимые на защиту:

1. Метод разработки матриц структурной связности модулей ПП, включающий алгоритм процедуры опроса экспертов в ходе формирования структуры обучающей системы.

2. Метод определения критериального балла для тестового контроля профессиональной компетентности ЛС с использованием двухпараметрической модели классификации испытуемых.

3. Одномерная двухпараметрическая логистическая модель обработки результатов тестирования и соответствующий критерий профессиональной компетентности пилота.

4. Алгоритм разработки систем тестового контроля ЛС на основе математико-статистической модели тестовых измерений профессиональной компетентности.

Научная новизна работы. В ходе проведения исследований получены новые научные результаты:

1. В методе разработки матриц структурной связности модулей ПП, который основан на стандартах электронного обучения и положениях структурной теории знаний, в отличие от существующих методов разработки курсов ПП ЛС учитывается уровень компетентности каждого эксперта, что позволяет увеличить эффективность процедуры экспертного опроса.

2. Предложенный метод определения критериального балла тестового контроля профессиональной компетентности ЛС отличается от существующих методов тем, что используемая двухпараметрическая модель классификации испытуемых учитывает дихотомический характер экспертной оценки, что позволяет увеличить точность сравнительного анализа мнений экспертов и результатов пробного тестирования.

3. В одномерной двухпараметрической логистической модели тестового контроля в отличие от известной модели Бирнбаума используется параметр, характеризующий меру структурированности профессиональных знаний испытуемых, что дало возможность разработать новый критерий профессиональной компетентности ЛС и увеличить валидность тестового контроля.

4. Предложенный алгоритм разработки систем тестового контроля в отличие от существующих предполагает поэтапное использование методов классической и современной теорий тестирования, что позволяет учитывать размерность и структуру пространства компетенций ЛС при формировании критериально-ориентированных тестов.

Достоверность результатов исследования подтверждается результатами экспериментальных проверок предлагаемых, методов, моделей и алгоритмов в ходе разработки и апробации АОС по самолету Як-18Т (36 серия), компьютерной обучающей системы по дисциплине «Аэродинамика и динамика полета», а также тестирования курсантов УВАУ ГА (И) с помощью АС текущего контроля качества обучения.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты позволяют повысить эффективность процесса ПП ЛС к эксплуатации ВС нового поколения с помощью:

– совершенствования методов проведения анализа служебных обязанностей, выполняемых ЛС в ходе эксплуатации ВС, на основе использования математических методов обработки экспертной информации, позволяющих учитывать уровень компетентности привлеченных экспертов;

– научно обоснованных рекомендаций по разработке матриц структурной связности модулей ПП, позволяющих реализовать индивидуальный процесс автоматизированного обучения и повысить качество контрольнокоррекционной функции АОС;

– повышения валидности тестового контроля ЛС за счет использования усовершенствованной одномерной двухпараметрической модели IRT и предложенного критерия профессиональной компетентности пилота;

– использования научно обоснованного метода определения критериального балла для систем тестового контроля, позволяющего с заданной доверительной вероятностью классифицировать ЛС в зависимости от уровня профессиональной компетентности.

Апробация работы. Основные положения работы, научные и практические результаты исследования докладывались и получили положительную оценку на международных, всероссийских, отраслевых и вузовских научных конференциях в Ульяновске, Москве, Казани, Егорьевске, Киеве (Украина), где было представлено 11 докладов. Итоговые результаты диссертационной работы были заслушаны 29 сентября 2011 г. в УВАУ ГА (И) на заседании кафедры летной эксплуатации и безопасности полетов.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Результаты научных исследований по теме диссертации также изложены в 9 отчетах о НИР, выполненных по контрактам с государственными органами управления ГА России и УВАУ ГА (И), в 7 из которых автор являлся ответственным исполнителем. По итогам выполненных работ получено свидетельства о государственной регистрации электронных ресурсов.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в учебно-летный процесс в УВАУ ГА (И) и его филиалах, Московском государственном техническом университете ГА, Санкт-Петербургском государственном университете ГА, авиакомпаниях «Волга-Днепр» и «ЮТэйр», были использованы при разработке АОС по самолету Як-18Т (36 серия), АС текущего контроля качества обучения курсантов специализации 160503.65.01 – «Летная эксплуатация гражданских воздушных судов» и компьютерной обучающей системы по дисциплине «Аэродинамика и динамика полета». Имеются акты внедрения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 176 источников, и 3 приложений. Диссертация изложена на 195 страницах, включает 59 рисунков и 21 таблицу. Основная часть работы изложена на 157 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определяются цель и задачи исследования. Показана научная новизна и практическая ценность работы, указаны методы исследования. Излагается краткое содержание диссертации и полученные результаты, приводятся положения, которые выносятся на защиту. Представлены сведения об апробации работы, публикациях по теме диссертации и реализации результатов работы.

Анализ методических основ разработки и применения АС в ходе ПП ЛС позволил провести их классификацию, выявить имеющиеся недостатки и определить перспективные пути их совершенствования. На основе проведенного исследования моделей компетентностного подхода, используемых в ходе ПП и оценки персонала, а также стандартов и рекомендуемой практики ИКАО, определены особенности, которые необходимо учитывать в ходе разработки и применения АС, используемых для подготовки ЛС.

Изучение статистических данных о состоянии БП в ГА, документов, определяющих развитие ГА, оценок отечественных и зарубежных специалистов позволяет сделать вывод о том, что ПП является одним из наиболее значимых факторов, определяющих уровень БП. По данным Федерального агентства воздушного транспорта в 2011 г. 37 % всех авиационных происшествий в коммерческой авиации было связано с недостатками в работе экипажей ВС. Следует заметить, что в ближайшие годы в Российской Федерации проблема подготовки ЛС станет еще острее, что определяется необходимостью замены устаревшего парка ВС на самолеты нового поколения, и потребует освоения высокоавтоматизированного пилотажного и навигационного оборудования. Поэтому совершенствование процесса ПП ЛС является одним из приоритетных направлений работы по обеспечению БП.

Проведенный анализ особенностей эксплуатации ВС нового поколения позволил определить основные тенденции в изменении характера профессиональной деятельности ЛС и обосновать требования к структуре формируемых профессиональных компетенций пилота, а также эффективности АС обучения и контроля качества ПП.

Анализ международных стандартов электронного обучения позволил сформулировать основные требования по разработке технических средств ПП ЛС, обеспечения возможности взаимного обмена учебными материалами между различными системами обучения и тестового контроля.

Изучение опыта применения компьютерных средств ПП и тестового контроля знаний ЛС ГА дало возможность определить следующие направления дальнейших исследований:

– формирование методических основ разработки АС, используемых в ходе ПП ЛС, с учетом особенностей летной эксплуатации ВС нового поколения и модульной структуры курса подготовки;

– разработка методов формирования необходимой структуры профессиональных компетенций ЛС с учетом связей между модулями ПП;

– совершенствование методов оценки уровня ПП ЛС на основе автоматизированного тестового контроля.

Для разработки методов обеспечения структурной связности в ходе разработки АОС и систем тестирования для ЛС ГА проведено исследование рекомендованной ИКАО методологии разработки учебно-тренировочных курсов ISD. Рассмотрены особенности организации и проведения анализа служебных обязанностей ЛС, с учетом которых разработан алгоритм использования метода Дельфи в ходе сессии DACUM, позволяющий учесть уровень компетентности экспертов на основе рекуррентных формул:

n x xit ij m ixit k ; kt , x t1 ij j j n m jx xit ij i1 jгде xit – экспертная оценка i-го объекта на этапе вычислений t (t = 1, 2, …); m – число экспертов; j – номер эксперта ( j 1, m ); i – номер объекта экспертизы (i 1, n ); xij – результаt ты оценки экспертизы i-го объекта j-м экспертом; k – коэффициент компетентности j-го j эксперта на этапе вычислений t; n – число объектов экспертизы. Начальные значения коэффициентов компетентности для всех экспертов принимаются равными k .

j m Предложенные методы оценки уровня компетентности и согласованности экспертов, обработки экспертной информации и получения обобщенного экспертного мнения позволяют увеличить эффективность стандартной сессии DACUM за счет обеспечения независимости высказываемых суждений, направленного поиска решений, последовательного согласования мнений экспертов, а также применения статистических методов, что позволяет снизить субъективизм и повысить качество принимаемых решений.

С учетом международных стандартов электронного обучения AICC, IMS и SCORM, а также основных положений теории KST разработан метод формирования матриц структурной связности модулей ПП, представленных в АОС, который дает возможность установить структуру, порядок изучения и имеющиеся логические связи между учебными элементами (УЭ) обучающей системы, а также реализовать индивидуальную траекторию обучения в ходе ПП ЛС (рис. 1).

Рис.1. Блок-схема формирования структурной модели АОС В работе показано, что использование свойств матриц отношений очередности P pij и логической связности УЭ L lij уменьшает трудоемкость экспертного анализа структуры АОС и позволяет исключить потенциальные ошибки экспертов. Кроме того, предлагаемый метод дает возможность автоматизировать процесс формирования структурной модели АОС, так как каждый элемент матрицы структурной связности S sij равен произведению соответствующих элементов матриц P pij и L lij:

sij pijlij (i 1, n ; j 1, n ), где n – число УЭ АОС.

Обеспечение структурной связности УЭ АОС позволяет оптимизировать процесс ПП ЛС, сократить время, отводимое на определение уровня профессиональной компетентности в ходе тестирования, дает возможность однозначной интерпретации полученных результатов. Например, учет имеющихся связей для семи УЭ АОС позволяет в 4,7 раза сократить исходное число возможных состояний компетентности (множеств освоенных УЭ) со 128 (27) до 27, начиная с пустого множества (отсутствие требуемых профессиональных знаний) и заканчивая полным множеством Q изученных УЭ (рис. 2). Кроме того, появляется эффективный инструмент, дополняющий существующие алгоритмы адаптивного тестирования уровня подготовки ЛС.

Рис. 2. Подграф содержания АОС и соответствующая структура компетенций ЛС На основе анализа применяемой классической модели тестового контроля уровня ПП ЛС, а также существующих моделей, разработанных в рамках IRT и многомерной теории моделирования и параметризации тестов (Multidimensional Item Response Theory, MIRT), обоснована применимость одномерной двухпараметрической логистической модели для оценки профессиональной компетентности ЛС:

i ed i Pi , i 1 ed i где – уровень трудности задания; di – параметр, характеризующий меру структурированности знаний i-го испытуемого; i – уровень подготовленности i-го испытуемого.

В работе показано, что в рамках данной модели параметр di обратно пропорционален стандартному отклонению уровня подготовленности испытуемого i, с учетом чего разработан критерий оценки профессиональной компетентности ЛС. В общем случае предлагаемый критерий для i-го испытуемого будет вычисляться по формуле 1,7t i i ti , i di t 0,5xгде t 1Pt 0,5; p – функция, обратная функции Лапласа t e dx ;

2 Pt p 0,5 – заданная доверительная вероятность.

Данный критерий профессиональной компетентности применим в условиях тестового контроля при необходимости определения соответствия испытуемого установленным требованиям. При этом учет не только среднего уровня подготовленности, но и возможной его дисперсии, с заданной доверительной вероятностью гарантирует высокую профессиональную пригодность испытуемого (рис. 3).

Рис. 3. Характеристические кривые двух испытуемых, уровень компетентности которых соответствует выбранному критериальному значению Выявлены недостатки существующих методов определения критериального балла, используемых в ходе разработки АС тестового контроля ЛС, которые негативно сказываются на валидности получаемых оценок уровня ПП. В качестве перспективного способа решения этой проблемы предложено совместить анализ результатов пробного тестирования испытуемых с экспертной оценкой их профессиональной компетентности. Однако в отличие от существующего алгоритма поиска критериального балла с помощью линейной корреляционной модели в работе обосновано использование двухпараметрической модели классификации испытуемых, которая позволяет разработчикам систем тестирования для ЛС расширить область поиска критериального балла, выйдя за рамки линейного участка (рис. 4).

Рис. 4. Выбор критериальных баллов на основе линейной и логистической моделей Последовательность применения предложенных методов разработки критериально-ориентированных тестов для ЛС ГА и анализа результатов тестирования представлена с помощью алгоритма, предусматривающего разработку пакетов тестовых заданий для оценки уровня компетентности испытуемых с привлечением математико-статистического аппарата CTT и IRT, а также факторного анализа (рис. 5).

Рис. 5. Алгоритм разработки системы тестирования для ЛС В выводах отмечено, что предложенные в работе методы, модели и алгоритмы позволяют обеспечить структурную связность модулей ПП в ходе разработки и использования АОС и АС тестового контроля ЛС.

Апробация методов обеспечения структурной связности модулей ПП проводилась в ходе разработки обучающей системы по самолету первоначального обучения. С помощью предложенного алгоритма использования метода Дельфи в ходе сессии DACUM сформирована карта компетенций курсанта-пилота, определен перечень модулей ПП и УЭ АОС, а также оптимальный порядок их освоения. В ходе эксперимента экспертная группа была разбита на две равные подгруппы с примерно одинаковым исходным уровнем согласованности мнений экспертов, для оценки которого использовались коэффициенты конкордации и согласия. Показано, что применение предложенного алгоритма в отличие от обычного экспертного опроса позволяет значительно сократить число туров метода Дельфи, увеличив скорость согласования мнений экспертов в среднем в 2,5 раза (рис. 6).

Рис. 6. Изменение согласованности мнений экспертов при определении оптимального порядка изучения УЭ АОС В ходе разработки этой АОС также был апробирован метод формирования матриц структурной связности модулей ПП, который позволил установить порядок изучения и имеющиеся логические связи между структурными элементами в виде диаграммы Хассе, а также значительно сократить число возможных состояний компетентности обучаемых. Для оценки адекватности полученных структурных моделей использовались два параметра, характеризующие степень соответствия выявленных в ходе тестирования состояний компетентности испытуемых и определяемой моделью структуры профессиональных знаний:

1) относительная частота соответствия экспериментальных данных структурной модели Nс w 100 % ;

N где Nс – число испытуемых, чей компетентностный профиль соответствует предложенной структурной модели; N – общее количество испытуемых;

2) -индекс структурной модели Nс Nн , Nс Nн где Nн – число испытуемых, компетентностный профиль которых не соответствует структурной модели.

Результаты оценки адекватности разработанных в ходе сессии DACUM структурных моделей по шести дисциплинам, входящим в состав АОС, приведены в табл. 1.

Таблица Оценка адекватности разработанных структурных моделей № Учебная дисциплина N Nс Nн w, % -индекс п/п 1 Конструкция самолета 129 100 29 78 0,2 Силовая установка самолета 116 88 28 76 0,3 Приборное оборудование самолета 113 91 22 81 0,4 Радиооборудование самолета 114 95 19 83 0,5 Практическая аэродинамика 116 85 31 73 0,6 Летная эксплуатация самолета 125 95 30 76 0,Для экспериментальной проверки предложенных статистических методов обработки результатов тестового контроля уровня ПП ЛС был сформирован банк критериально-ориентированных тестов, предназначенный для оценки профессиональной компетентности курсантов, обучаемых по специализации 160503.65.01 – «Летная эксплуатация гражданских воздушных судов». Расчет надежности и валидности разработанных тестовых заданий показал, что математический аппарат CTT не позволяет получить адекватные оценки профессиональной компетентности ЛС.

На основе факторного анализа произведена оценка размерности пространства формируемых компетенций и обоснована применимость одномерной двухпараметрической логистической модели IRT. Сочетание преимуществ метода экспертных оценок и статистического анализа результатов пробного тестирования в рамках предложенного метода определения критериального балла позволило для доверительной вероятности, равной 0,95, увеличить точность оценки критериального балла по сравнению с линейной корреляционной моделью в среднем на 6,2 %, причем эта величина возрастает с ростом доверительной вероятности. В табл. 2 приведены значения коэффициентов валидности тестов по шести специальным дисциплинам, полученные на основе сравнения экспертной оценки уровня профессиональной компетентности курсантов УВАУ ГА (И) инструкторами летного отряда с суммарным тестовым баллом (модель CTT), а также с вычисленными значениями критерия компетентности (модель IRT).

Таблица Оценка валидности результатов тестирования, полученных с помощью моделей CTT и IRT Коэффициент Коэффициент № Учебная валидности валидности п/п дисциплина (модель CTT) (модель IRT) 1 Практическая 0,468 0,8аэродинамика 2 Выполнение полета 0,450 0,73 Конструкция и летная 0,538 0,7эксплуатация ВС 4 Конструкция и летная 0,602 0,7эксплуатация двигателя 5 Приборное оборудование и 0,518 0,8его летная эксплуатация 6 Радиооборудование и его 0,569 0,8летная эксплуатация Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что использование матриц структурной связности модулей ПП, двухпараметрической логистической модели IRT и критерия профессиональной компетентности в ходе статистической обработки результатов критериальноориентированного тестирования позволяет в среднем на 27 % увеличить валидность систем тестового контроля профессиональных компетенций ЛС.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований сделаны следующие основные выводы:

1. Использование метода разработки матриц структурной связности модулей профессиональной подготовки позволяет однозначно интерпретировать структуру формируемых компетенций пилота, а также реализовать индивидуальную траекторию обучения летного состава.

2. На основе предложенного метода сформированы адекватные структурные модели автоматизированных обучающих систем, средняя относительная частота соответствия которых экспериментальным данным, полученным в ходе тестирования летного состава, составляет 78 %, а среднее значение -индекса структурных моделей равно 0,56.

3. Предложенный алгоритм процедуры опроса экспертов для определения структуры, порядка изучения и имеющихся логических связей между составными элементами обучающей системы позволил в среднем в 2,5 раза сократить время на согласование мнений экспертов.

4. Разработан метод определения критериального балла для систем тестового контроля профессиональной компетентности пилота, сочетающий преимущества метода экспертных оценок и статистического анализа результатов тестирования.

5. Предложенная двухпараметрическая модель классификации испытуемых дает возможность для доверительной вероятности, равной 0,95, увеличить точность оценки критериального балла по сравнению с линейной корреляционной моделью в среднем на 6,2 %, и эта величина возрастает с ростом доверительной вероятности.

6. Обоснована применимость одномерной двухпараметрической логистической модели тестирования для оценки компетентности летного состава, а также новая трактовка критерия профессиональной компетентности пилота.

7. Использование разработанных матриц структурной связности модулей профессиональной подготовки и критерия профессиональной компетентности пилота позволило в среднем на 27 % увеличить валидность систем тестового контроля летного состава.

8. Усовершенствована математико-статистическая модель тестового контроля профессиональной компетентности летного состава и предложен алгоритм разработки критериально-ориентированных тестов, расширяющий возможности классической теории тестирования, позволяя учитывать размерность и структуру пространства формируемых компетенций пилота.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Научные публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1. Айдаркин, Д. В. Разработка алгоритма адаптивного тестирования для автоматических обучающих систем профессиональной подготовки летного состава / Д. В. Айдаркин, С. Г. Косачевский // Научный вестник МГТУ ГА.

Сер. Аэромеханика и прочность. – 2008. – № 125 (1). – С. 167–172.

2. Айдаркин, Д. В. Повышение точности оценки профессиональной подготовленности летного состава на основе тестирования с использованием моделей IRT / Д. В. Айдаркин, С. Г. Косачевский // Научный вестник МГТУ ГА. – 2010. – № 154 (4). – С. 111–116.

3. Айдаркин, Д. В. Размерности пространства и структура компетенций пилота / Д. В. Айдаркин // Мир транспорта. – 2011. – № 3 (36). – С. 152–156.

4. Айдаркин, Д. В. Оптимизация автоматизированного обучения летного состава на основе структурной теории знаний / Д. В. Айдаркин // Научный вестник МГТУ ГА. – 2011. – № 172 (10). – С. 118–121.

Научные публикации в других изданиях:

5. Айдаркин, Д. В. Компьютерная обучающая система по дисциплине «Аэродинамика и динамика полета» / Д. В. Айдаркин, С. Г. Косачевский // Международная научно-техническая конференция «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» : тез. докл. – М. :

МГТУ ГА, 2006. – С. 267.

6. Косачевский, С. Г. Разработка компьютерной системы обучения по дисциплине «Аэродинамика и динамика полета» / С. Г. Косачевский, Д. В.

Айдаркин // Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации :

материалы междунар. науч.-практ. конф. (Ульяновск, 23–24 ноября 2006 г.). – Ульяновск : УВАУ ГА, 2006. – С. 178–180.

7. Айдаркин, Д. В. Перспективы использования систем адаптивного тестирования для определения уровня профессиональной подготовленности авиационного персонала / Д. В. Айдаркин, С. Г. Косачевский // Информационные технологии в науке, образовании и производстве : материалы Всеросс.

науч. конф. (Казань, 30–31 мая 2007 г.). – Казань : Изд-во КГТУ, 2007. – С. 694–697.

8. Айдаркин, Д. В. Разработка автоматизированной обучающей системы по аэродинамике и динамике полета / Д. В. Айдаркин, С. Г. Косачевский // Шестая международная научно-практическая конференция «Чкаловские чтения» : сб. материалов. – Егорьевск : ЕАТК ГА им. В. П. Чкалова, 2007. – С. 204–205.

9. Косачевский, С. Г. Компьютерная обучающая система по дисциплине «Аэродинамика и динамика полета» : свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8672 от 04.07.2007 / С. Г. Косачевский, Д. В. Айдаркин. – Инв. номер ВНТИЦ № 50200701493 от 06.07.2007.

10. Айдаркин, Д. В. Разработка систем автоматизированного обучения летного состава с учетом рекомендаций ИКАО / Д. В. Айдаркин, С. Г.

Косачевский // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества : тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. (Москва, 22–апреля 2008 г.). – М. : МГТУ ГА, 2008. – С. 242.

11. Айдаркин, Д. В. Определение латентных факторов, характеризующих уровень подготовки курсантов / Д. В. Айдаркин // Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации : материалы междунар. науч.-практ.

конф. (Ульяновск, 20–21 ноября 2008 г.). – Ульяновск : УВАУ ГА, 2008. – С. 124–127.

12. Айдаркин, Д. В. Использование компетентностного подхода для разработки систем автоматизированного обучения летного состава / Д. В.

Айдаркин, С. Г. Косачевский // Научный вестник УВАУ ГА. – 2008. – № 1. – С. 170–178.

13. Айдаркин, Д. В. Разработка компьютерных средств теоретической подготовки летного состава на основе компетентностного подхода / Д. В.

Айдаркин, С. Г. Косачевский // Матерiали IX мiжнародно науково-технiчно конференцi «АВIА-2009». – Т. 1. – Кив : НАУ, 2009. – С. 5.1–5.4.

14. Косачевский, С. Г. Автоматизированная обучающая система по самолету Як-18Т (36 серия) : свидетельство о регистрации электронного ресурса № 15032 от 27.10.2009 / С. Г. Косачевский, Д. В. Айдаркин, О. Л. Лачинов, А. А. Хан, Г. А. Федосеева, А. В. Ефимов и др., всего 8 чел. – Инв. номер ВНТИЦ № 50200901086 от 17.11.2009.

15. Косачевский, С. Г. Оценка качества тестов, представленных в автоматизированной обучающей системе по самолету Як-18Т (36 серии) / С. Г.

Косачевский, Д. В. Айдаркин, А. В. Ефимов, О. Л. Лачинов, Б. Н. Рознин, Г. А. Федосеева // Научный вестник УВАУ ГА. – 2009. – № 2. – С. 77–81.

16. Косачевский, С. Г. Автоматизированная система текущего контроля качества обучения курсантов специализации 160503.65.01 – Летная эксплуатация гражданских воздушных судов : свидетельство о регистрации электронного ресурса № 16334 от 27.10.2010 / С. Г. Косачевский, Д. В. Айдаркин, Н. В. Цысс. – Инв. номер ВНТИЦ № 50201050067 от 03.11.2010.

17. Айдаркин, Д. В. Использование методики DACUM для разработки карты компетенций курсанта летного училища / Д. В. Айдаркин // Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации и повышения эффективности работы воздушного транспорта : сб. материалов междунар. науч.практ. конф. (Ульяновск, 18–19 ноября 2010 г.). – Ульяновск : УВАУ ГА (И), 2010. – С. 8–11.

18. Айдаркин, Д. В. Математические методы анализа результатов тестирования / Д. В. Айдаркин // Научный вестник УВАУ ГА. – 2011. – № 3. – С. 22-27.

19. Айдаркин, Д. В. Методика определения критериального балла для систем тестового контроля уровня профессиональной подготовки летного состава / Д. В. Айдаркин // Научный вестник УВАУ ГА. – 2011. – № 3. – С. 28– 32.

20. Косачевский, С. Г. Разработка программы подготовки пилотов с использованием инновационных технологий обучения, тренажеров и самолетов DA-42 / С. Г. Косачевский, Д. В. Айдаркин // Механизм государственночастного партнерства в развитии кооперации российских высших учебных заведений и производственных предприятий : материалы Всеросс. конф. с междунар. участием (Ульяновск, 30 августа 2011 г.). – Ульяновск : УлГУ, 2011. – С. 94–100.

21. Айдаркин, Д. В. Методика анализа экспертных оценок в ходе разработки автоматизированных обучающих систем для летного состава / Д. В.

Айдаркин // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов : межвузовский тематический сб. науч. трудов. – Вып. V. – СПб : СПбГУГА, 2011. – С. 18–24.

Соискатель Д. В. Айдаркин






© 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.