WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Кудинов Виталий Алексеевич

ПОСТРОЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ВУЗА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ ЗНАНИЯМИ

13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания

(информатизация образования)

Автореферат диссертации на соискание

ученой степени доктора педагогических наук

Москва,

2010Работа выполнена в центре информационных технологий в образовании

Учреждения Российской академии образования

«Институт содержания и методов обучения»

Научный консультант:        член-корреспондент РАО,

доктор технических наук, профессор

Григорьев Сергей Георгиевич

Официальные оппоненты:        академик РАО,

доктор технических наук, профессор

Тихонов Александр Николаевич 

       доктор педагогических наук, профессор

Захарова Татьяна Борисовна

доктор физико-математических наук, профессор

Братчиков Игорь Леонидович

Ведущая организация:

Московский институт открытого образования

               

Защита диссертации состоится 24 июня 2010 года в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д 008.008.06 при Учреждении Российской академии образования «Институт содержания и методов обучения» по адресу: 119435, Москва, ул. Погодинская, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии образования «Институт содержания и методов обучения».

Автореферат размещен на сайте http:// www.ismo.ioso.ru

Автореферат диссертации разослан «________________» 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат педагогических наук                                        Е.А. Седова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы исследования. Формирующееся информационное общество предъявляет к выпускникам высших учебных заведений новые требования: необходимость постоянного обновления знаний и умений; повышение социальной активности и профессиональной мобильности; способность быстро и эффективно принимать решения в условиях неопределенности и информационного переполнения. Особую значимость при этом приобретает процесс информатизации образования, который можно рассматривать как одну из линий социализации и развития специалиста в современных условиях.

Значимость и специфика использования информационных и телекоммуникационных технологий при подготовке студентов вузов рассматривалась во многих педагогических исследованиях. Вопросам информатизации высшего образования посвятили свои научные труды А.Г. Абросимов, С.Л. Атанасян, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, И.Б. Готская, А.П. Ершов, С.А. Жданов, Ю.И. Капустин, А.Ю. Кравцова, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, С.И. Макаров, С.В. Панюкова, И.В. Роберт, Н.Х. Розов, А.Н. Тихонов и многие другие ученые. За рубежом большой вклад в решение проблем информатизации образования внесли Р. Вильямс, Н. Вирт, Д. Грисс, Э. Дейкстра, П. Деннинг, Д. Кнут, С. Пейперт, Б. Хантер и другие.

Из числа известных направлений информатизации образования в вузе основное внимание в данной работе уделено вопросам информатизации учебного процесса. При этом, какой бы подход к построению учебного процесса в вузе (деятельностный, компетентностный, культурологический и т.д.) мы бы не использовали, везде одним из ведущих компонентов выступают знания.

Наибольшее распространение для описания систем, ориентированных на знания, получили специализированные технологии управления знаниями, представляющие собой совокупность процессов и технологий для выявления, создания, распространения, обработки, хранения и предоставления для использования знаний внутри определенного сообщества или организации.

Вопросы разработки методологии управления знаниями нашли отражение в работах таких авторов, как Ю. Адлер, Е.А. Балашов, Н.В. Бекетов, Т.Г. Гаврилова, А.Л. Гапоненко, Л.Ю.Григорьев, М.А. Женчур, Д.А. Жуков, О.Л. Ильченко, Н.В. Казакова, А.И. Каптерев, Ю.И. Лобанов, М. Мариничева, Д.С. Марьясин, Б. З. Мильнер, И.И. Просвирин, Е.Н. Рузаев, П.Е. Рузаева и др. Среди зарубежных работ обращают на себя особое внимание исследования, проведенные У.Буковичем, К. Виига, Т.Давенпортом, Ч.Деспресом, Э. Караянисом, И.Нонакой, Л.Прусаком Д.Стаплтоном, Т.Стюартом, Х.Такеуши, Р.Уилльямс, Г. Хедлундом, Д.Чавелом, М. Эрлом и др.

Применительно к высшему учебному заведению под управлением знаниями будем понимать систематический процесс идентификации, использования и передачи информации, знаний, которые участники образовательного процесса могут создавать, совершенствовать и применять. Управление знаниями включает следующие компоненты: стимулирование прироста знаний; отбор и аккумулирование значимых сведений из внешних по отношению к вузу источников; сохранение, классификацию, трансформацию и обеспечение доступности знаний; распространение и обмен знаниями, в том числе в рамках вуза; использование знаний в образовательном процессе вуза; воплощение знаний в услугах, документах, базах данных и программном обеспечении; оценку знаний; защиту знаний.

Использование в процессе информатизации обучения технологий управления знаниями обусловлено как потребностью расширения теоретических представлений о процессах передачи знаний и обучения, так и практическими целями создания и применения эффективных обучающих систем, внедрение которых должно способствовать обеспечению необходимого качества обучения, совершенствованию управления учебным процессом в вузе.

Применение технологий управления знаниями в учебном процессе предполагает реализацию принципов самоорганизации, саморегулирования и самоконтроля. Модель учебного процесса на основе технологий управления знаниями позволяет интегрировать различные формы получения образования с помощью распределенной  или виртуальной образовательной среды, в которой обучаемый должен ориентироваться самостоятельно, стремясь к достижению стоящих перед ним образовательных целей. При этом задача преподавания дисциплин в новых условиях предполагает соединение творческих усилий преподавателей, выступающих большей частью в роли консультантов, и обучаемых в процессе постановки и реализации учебных целей и программ.

Основу информационной образовательной среды в условиях использования технологий управления знаниями могут составлять специализированные системы управления знаниями, объединяющие знания смежных научных дисциплин. Такие системы должны обеспечивать интеграцию, накопление и поддержку, а также организацию доступа к знаниям образовательной среды, что позволяет:

  • объединить различные источники информации по различным дисциплинам, специальностям и участникам образовательного процесса (преподавателям и студентам) в рамках единой системы;
  • обеспечить постоянное развитие системы за счет обновления теоретического знания и непрерывного накопления нового опыта, полученного преподавателями и студентами в ходе учебного процесса;
  • предоставлять релевантную решаемой обучающей задаче информацию каждому из участников образовательного процесса в соответствии с его знаниями, предпочтениями и потребностями.

Следует отметить, что до настоящего времени за пределами интереса исследователей и разработчиков остается ряд фундаментальных методических проблем создания и применения систем управления знаниями образовательной организации. Важнейшими из них являются: обоснование места и роли системы управления знаниями в системе преподавания конкретных предметов; исследование принципов отбора контента системы управления знаниями; изучение проблемы структуризации учебной информации, представленной в системе управления знаниями; определение полноты и оптимальной формы представления учебной информации в системе управления знаниями; технология оценки систем управления знаниями как в процессе их разработки, так и в процессе экспертизы готового программного продукта.

Необходимость решения вышеуказанных задач определяет актуальность темы настоящей работы.

Интеграция курсов в рамках системы управления знаниями во многом пересматривает организацию обучения студентов в плане самостоятельного изучения теоретического материала и выполнения практических заданий, использования общего инструментария и лабораторной базы, выделения описаний общих предметных областей и конкретных ситуаций для выполнения сквозных семестровых, лабораторных и курсовых работ и проектов, дипломного проектирования. Изменяется также роль производственной практики обучающихся, в процессе которой может собираться общая информация для организации всего набора учебных курсов.

Традиционное создание учебных курсов осуществляется в соответствии с государственным образовательным стандартом, фиксирующим квалификационные характеристики специальностей. Набор учебных курсов (дисциплин), соответствующий квалификационным характеристикам, составляет общий учебный план специальности. Последующая разработка учебных программ отдельными кафедрами неизбежно приводит к дублированию отдельных положений, которое трудно выявить в силу специфики используемой терминологии в конкретных предметах. На уровне общего образовательного стандарта весь объем используемых терминов в конкретных дисциплинах нельзя в полной мере унифицировать. В результате получаются достаточно жесткие учебно-методические комплексы, которые трудно адаптировать к условиям функционирования конкретного учебного заведения и индивидуальным особенностям обучаемых.

Для повышения качества учебного процесса представляется необходимым интегрировать разработку множества учебных курсов, как на уровне отдельных кафедр, так и на межкафедральном уровне путем координации параллельно выполняемых работ на основе технологий управления знаниями, базирующихся на объектном или компонентном подходе с онтологическим описанием концептуальной модели используемых знаний.

В последние годы формируется  новый принцип построения обучающих систем: процесс обучения рассматривается как процесс управления знаниями обучаемого. В рамках этого подхода ведутся работы по разработке  интеллектуальных систем управления обучением. Одно из направлений этих разработок связано с созданием адаптивных обучающих систем, т.е. поддерживающих индивидуальный подход в обучении. Такие обучающие системы играют особую роль в развитии новых форм обучения.

Для адаптации используются следующие модели: модель предметной области, модель обучаемого и адаптационная модель. Модель предметной области описывает структуру информационного пространства. Модель обучаемого - это модель, которая содержит информацию об обучаемом, выводимую на основе его взаимодействия с системой. Адаптационная модель содержит механизм, который  определяет, как обновляется модель обучаемого в процессе обучения и как на основе информации из модели обучаемого происходит адаптация информационного пространства к этому обучаемому.

Анализ моделей и методов адаптации, применяемых в современных системах, показывает, что до настоящего времени не существует единых подходов к  описанию моделей. В каждой системе реализуются свои подходы к обеспечению адаптации. Модели разработаны для реализации отдельных приемов адаптации, и не могут быть использованы для обеспечения других технологий и приемов адаптации.  В адаптивных системах, доступных для пользования, нет возможности формирования новых электронных курсов. Адаптивное представление материала курса не зависит от его специфики. Кроме того, в них не учитывается начальный уровень подготовки пользователя и его индивидуальные характеристики.

Таким образом, исследование проблем организации обучения в вузе в условиях применения технологий управления знаниями позволило выявить ряд противоречий, обусловленных несоответствием между:

  • большим объемом требуемых профессиональных знаний, необходимостью их постоянной актуализации и ограниченными возможностями усвоения знаний обучаемыми с использованием традиционных методов;
  • возможностью и необходимостью совершенствования организации учебного процесса за счет использования технологий управления знаниями и недостаточностью исследований дидактических возможностей и обоснования направлений эффективного использования этих технологий;
  • необходимостью развития информатизации обучения в вузах за счет использования технологий управления знаниями и неразработанностью моделей и методик эффективного построения и использования в учебном процессе систем управления знаниями.

Указанные противоречия определяют научную проблему исследования, заключающуюся в необходимости разработки теоретических и практических подходов к использованию технологий управления знаниями для создания и использования средств информатизации учебного процесса в вузе, обеспечению готовности педагогов и других работников системы образования к использованию подобных средств в профессиональной деятельности.

Цель исследования: выявление системы теоретических и методологических положений, регламентирующих порядок использования технологий управления знаниями в рамках информатизации учебного процесса в вузе.

Объект исследования: информатизация образования в вузе.

Предмет исследования: теория и методология использования технологий управления знаниями для построения информационной образовательной среды вуза.

Гипотеза исследования: использование технологий управления знаниями в учебном процессе вуза способствует повышению эффективности обучения, выражающемуся в:

  • совершенствовании учебного процесса на основе развития личности обучаемых, достижения ими профессиональной, информационной и социальной компетенций;
  • автоматизации процессов сбора информации, выявления и формализации новых знаний, опирающихся на весь накопленный и формализованный ранее потенциал знаний вуза (на входную информацию); на коллективный интеллект и интуицию задействованных в процессе обучения людей (на совместную работу) и на вычислительные приложения;
  • адаптации к индивидуальным особенностям обучаемых за счет использования формируемых в процессе обучения новых методических знаний;
  • сокращении сроков освоения и повышении эффективности использования средств информатизации образования обучаемыми и преподавателями за счет их активного участия в процессе формирования базы знаний и дружественного интерфейса используемых электронных образовательных ресурсов.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:

  • анализ современного состояния, психолого-педагогических проблем и перспектив информатизации обучения в вузах;
  • исследование возможностей применения технологий управления знаниями в организации учебного процесса в вузах;
  • определение подходов к использованию технологии управления знаниями при разработке электронных образовательных ресурсов;
  • определение особенностей использования систем управления знаниями в обучении с учетом психологических особенностей работы педагогов и студентов в сети;
  • разработка методики построения и использования в учебном процессе системы управления знаниями на основе корпоративного портала управления знаниями, предназначенной для сбора информации, выявления и формализации новых знаний, а также выдачи накопленной и вновь созданной информации обучаемому в соответствии с принятой технологией обучения,
  • разработка принципов и алгоритмов формализации описания контента корпоративного портала управления знаниями;
  • разработка методологии измерения и оценки педагогической значимости использования корпоративных порталов управления знаниями в обучении;
  • экспериментальная проверка эффективности разработанных методик и принципов для совершенствования образовательного процесса.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили:

  • теоретические основы высшего профессионального образования (С.И. Архангельский, В.В. Афанасьев, В.И. Горовая, В.П. Елютин, В.А. Сластенин, Е.И. Смирнов, В.А. Якунин и др.);
  • педагогическое проектирование и моделирование (А.П. Аношкин, С.И. Архангельский, B.C. Безрукова, В.П. Беспалько, Н.И. Суртаева, А.П. Тряпицина, А.И. Уман и др.);
  • теория деятельности, интегральный подход к обучаемому как личности и субъекту деятельности (А.Л. Алексеев, А.Г. Асмолов, Л.И. Божович, Е.В. Бондаревская, В.Т. Кудрявцев, А.Н. Леонтьев, А.В. Петровский, В.В. Сериков, Д.И. Фельдштейн, Д.Б. Эльконин И.С. Якиманская и др.);
  • теория и методология информатизации образования (А.Г. Абросимов, С.Л. Атанасян, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, С.А. Жданов, А.П. Ершов, Ю.И. Капустин, А.А. Кузнецов, И.В. Роберт, А.И. Ракитов, А.Я. Савельев, А.Н. Тихонов), создания и использования средств обучения (Л.С. Зазнобина, С.И. Макаров, Т.С. Назарова, Е.С. Полат, С.Г. Шаповаленко и др.);
  • методологические основы менеджмента знаний в организациях (Ю. Адлер, Е.А. Балашов, Н.В. Бекетов, Т. Гаврилова, А.Л. Гапоненко, Л.Ю.Григорьев, П. Друкер, М.А. Женчур, Д.А. Жуков, О.Л. Ильченко, Н.В. Казакова, А.И. Каптерев, Ю.И. Лобанов, М. Мариничева, Д.С. Марьясин, Б. З. Мильнер, И. Нонака, И.И. Просвирин, К. Коллисон, Дж. Праселл, Е.Н. Рузаев, П.Е. Рузаева, М.К. Румизен, К. Свейби, Х. Такеучи и др.).

Источниками исследования явились научные труды по философии, психологии, педагогике, информатизации образования, касающиеся процессов внедрения информационных и телекоммуникационных технологий в учебную деятельность вузов, Закон Российской Федерации «Об образовании», учебные планы, программы и пособия, компьютерные программные средства и документация к ним, выпущенные в Курском государственном университете, учебные и методические материалы других вузов, многолетний опыт работы автора в области информатизации высшего образования.

Методы исследования определялись его целями, задачами конкретного этапа, концептуальными подходами, реализованными в исследовании:

  • теоретического анализа (сравнительно-сопоставительный, системный, логический, моделирование, обобщение опыта): изучение психологической, педагогической, методической и технической литературы, электронных образовательных ресурсов;
  • опросно-диагностические (анкетирование, интервьюирование, беседа, тестирование, оценивание-рейтинг, обобщение независимых характеристик): беседы с преподавателями, студентами; компьютерное тестирование студентов;
  • обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение, самонаблюдение): наблюдение за ходом образовательного процесса, за деятельностью студентов;
  • праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей): экспертиза электронных ресурсов образовательного портала, проектирование электронных образовательных ресурсов;
  • экспериментальные (констатирующий, формирующий и диагностический педагогический эксперимент): внедрение электронных образовательных ресурсов в учебный процесс, отработка методики преподавания с помощью электронных программных средств учебного назначения и проверка ее эффективности, анализ и обобщение опыта экспериментальной работы;
  • количественной и качественной оценки полученных результатов (компьютерная обработка данных, их оформление в виде таблиц, схем, рисунков).

Научная новизна исследования состоит в:

  • обосновании целесообразности использования технологий управления знаниями для информатизации обучения в вузе;
  • разработке системы теоретико-педагогических, методических и технологических требований и рекомендаций по созданию и использованию системы управления знаниями вуза на основе корпоративного портала управления знаниями (КПУЗ);
  • обосновании принципов отбора, адаптации и формализации механизмов учета индивидуальных особенностей обучаемого, а также методов и видов передачи знаний в системе управления знаниями вуза;
  • разработке модели представления знаний в КПУЗ, решающей задачи организации учебного процесса с учетом описания требований к результатам обучения, содержания учебных курсов, индивидуальных программ обучения;
  • определении факторов использования корпоративных порталов управления знаниями в обучении с учетом психологических особенностей работы педагогов и студентов в сети в контексте образовательной деятельности с акцентом на эффективности представления знаний для их последующего освоения. В этом случае возникает потребность в использовании педагогических и дидактических принципов и методов для организации эффективного взаимодействия пользователя с информационным пространством;
  • разработке методики измерения и оценки педагогической значимости использования технологий управления знаниями в обучении, определении системы измеряемых показателей и системы оценок, разработке рекомендаций по применению измерителей при описании образовательных траекторий, идентификации педагогической целесообразности, прогнозе и доказательстве педагогической эффективности;
  • выявлении дополнительных требований к профессионализму педагогов, зависящих как от объективных, так и субъективных факторов, внутренних и внешних условий внедрения технологий управления знаниями в процесс обучения.

Теоретическая значимость исследования заключается в:

  • разработке теоретической модели системы управления знаниями вуза на основе корпоративного портала управления знаниями, отражающей структуру, содержание и требования к отдельным ее компонентам;
  • разработке принципов использования технологий управления знаниями в учебном процессе;
  • разработке на основе онтологий модели представления знаний применяемых в учебном процессе;
  • определении способов оценки педагогической целесообразности и эффективности использования технологий управления знаниями в процессе обучения, а также выявлении степени влияния технологий управления знаниями на повышение эффективности подготовки специалистов в системе высшего профессионального образования.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная обобщенная модель КПУЗ, реализация его отдельных подсистем, портала в целом, применение предложенных модели, алгоритмов и программных средств способствует повышению уровня информатизации, качества, адаптивности и эффективности учебного процесса.

Использование КПУЗ в учебном процессе вуза приводит к увеличению степени усвоения учебного материала по сравнению с контрольными группами и сокращению времени обучения.

Разработанная модель, алгоритмы и созданный КПУЗ имеют универсальный характер. Они могут использоваться не только в образовательных организациях, но и в различных сферах деятельности человека, в том числе и на производстве.

Основные положения, выносимые на защиту

    1. Одним из перспективных направлений информатизации обучения в вузе на современном этапе является использование технологий управления знаниями, которое способствует:
    • оптимизации учебного процесса, достижению обучаемыми профессиональной, информационной и социальной компетенций,
    • автоматизации процессов сбора информации, выявления и формализации новых знаний, опирающихся на весь накопленный и формализованный ранее потенциал знаний образовательной организации, на коллективный интеллект и интуицию задействованных в процессе обучения людей;
    • сокращению сроков освоения и повышению эффективности использования средств информатизации образования обучаемыми и преподавателями.
    1. Информатизация обучения в вузе с использованием технологий управления знаниями может эффективно осуществляться на основе создания корпоративных порталов управления знаниями, процесс проектирования которого включает разработку:  архитектуры портала, основанной на мультиагентных технологиях; методологии реализации и алгоритмов функционирования отдельных подсистем; методики проектирования и анализа логической структуры учебного материала как совокупности учебных объектов; модели представления учебных объектов на основе онтологического описания.
    2. Предложенная технология создания и применения корпоративного портала управления знаниями позволяет соотнести сложность и объем учебной информации с возможностями обучаемого, автоматизировать адаптацию процесса обучения к индивидуальным возможностям студента на основе формализации отбора соответствующих учебных объектов и управляющих воздействий. Построение персонализированных программ обучения с использованием корпоративного портала управления знаниями основано на выделении двух типов сущностей: концептов (фрагментов знаний) и учебных объектов (любых доступных ресурсов, которые могут использоваться в учебных целях как самостоятельно, так и совместно с другими ресурсами). В построении индивидуальной программы обучения участвуют три типа агентов: агент обучаемого, агент – построитель программ обучения и поисковый агент.
    3. Использование технологий управления знаниями при реализации электронных образовательных ресурсов позволяет осуществить переход от обучения, управляемого только компьютерной системой, к обучению, управляемому как компьютерной системой, так и обучаемым. Обучаемый становится активным партнером диалога с системой, способным не только отвечать на вопросы системы, но и задавать ей свои вопросы, на которые система либо отвечает сразу, либо за несколько итераций позволяет пользователю получить правильный ответ.
    4. При организации обучения с использованием технологий управления знаниями используется подход, реализующий принципы адаптивного программируемого обучения; позволяющий осуществлять в Intranet/Internet, как оперативный доступ к  учебно-методической информации (УМИ), так и интенсивное удаленное интерактивное, в том числе адаптивное, обучение. При этом обработка УМИ, хранение которой осуществляется в базе знаний КПУЗ в виде большого числа фрагментов, имеющих законченное логико-смысловое содержание, с одной стороны, и минимально возможный объем хранения, с другой, должна выполняться на основе объектной модели.
    5. Педагогическая значимость использования систем управления знаниями в процессе обучения может быть оценена на основе педагогической целесообразности и педагогической эффективности их разработки и использования. В целом, педагогическая значимость гарантирует обеспечение (воспроизведение) пределов задаваемых качеств в формировании личности обучаемого. Установление (измерение) педагогической значимости должно быть основано на использовании в разработке систем управления знаниями на основе КПУЗ механизма  поэтапного согласования результатов обучения и поставленных целей.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечиваются опорой на фундаментальные исследования в области педагогики и психологии, применением системного подхода к анализу и моделированию педагогического процесса, разносторонним теоретическим анализом, обобщением и учетом имеющегося опыта информатизации образования, практической проверкой всех теоретических результатов, внутренней непротиворечивостью результатов исследования, их соответствием теоретическим положениям базисных наук; продолжительностью, воспроизводимостью результатов опытно-экспериментальной работы, соответствующей широкой апробацией в образовательном процессе вуза.

Этапы исследования. Все работы, проводимые в рамках описываемого исследования, можно разделить на три основных этапа.

На первом этапе (1999 - 2004) изучалась и анализировалась психологическая и педагогическая литература с целью определения методологических подходов к исследованию развивающих возможностей информационных технологий, осуществлялось изучение принципов построения и применения корпоративного портала управления знаниями. Изучался практический опыт информатизации учебного процесса в вузах.

На втором этапе (2004 - 2007) исследовались педагогические аспекты применения технологий управления знаниями для изменения формы и содержания преподавания определенных разделов отдельных курсов. Велась подготовка к опытно-экспериментальной работе: формировалась программа, создавались компоненты электронных учебных курсов (банки индивидуальных заданий, конспекты лекций, методические рекомендации и др.), анализировались психолого-педагогические особенности организации образовательного процесса с использованием портала знаний, возможные прямые и косвенные воздействия на личность обучаемого. Разрабатывались способы проверки знаний, творческие и исследовательские задания.

На третьем этапе (2007 - 2009) было уточнено понятие корпоративного портала управления знаниями, выработаны принципы его формирования. Осуществлена опытно – экспериментальная работа: исследованы особенности восприятия и использования студентами различных электронных учебно-методических материалов; изучены особенности представления электронных образовательных ресурсов в портале знаний вуза для реализации развивающего обучения. Проведено обобщение результатов исследования, сформулированы основные выводы и рекомендации по внедрению его результатов в педагогическую практику, завершено оформление работы.

Экспериментальной базой настоящего исследования явились кафедра программного обеспечения и администрирования информационных систем, кафедра методики преподавания информатики и информационных технологий, межрегиональный научно-методический центр высоких информационных технологий ГОУ ВПО «Курский государственный университет».

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в ГОУ ВПО «Курский государственный университет», ГОУ ВПО г. Москвы «Московский городской педагогический университет», а также в ряде других вузов.

Теоретические положения, материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на X Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» (Троицк, 1999), IX Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 1999), Международной научно-практической конференции «Интернет в системе образования» (Курск, 2001), III Всероссийской научно-методической конференции «Развитие системы тестирования в России» (Москва, 2001), XIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003), II Всероссийском научно-методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы» (Москва, 2004), I Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании» (Курск, 2006), II Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании» (Курск, 2008), научно-методических семинарах центра информационных технологий в образовании Института содержания и методов обучения РАО, Курского государственного университета, Курского государственного технического университета, Московского городского педагогического университета.





Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав с 21 таблицами и 41 иллюстраций, заключения, приложений и библиографического списка, состоящего из 331 названия. Общий объем работы составляет 519 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность избранной темы, формулируются цель исследования, его объект, предмет, гипотеза и задачи, характеризуются методы, научная новизна и практическая значимость исследования, приводятся основные положения, выносимые на защиту, данные об апробации и внедрении.

В первой главе «Современное состояние, проблемы и перспективы информатизации обучения в вузах» приведены результаты анализа современных тенденций информатизации общества и сферы образования, изучено влияние информатизации обучения на качество профессиональной подготовки будущих специалистов, рассмотрены психолого-педагогические проблемы информатизации обучения в вузе.

Отличительной особенностью развития человечества на современном этапе является переход к информационному обществу, в котором информация и информационные процессы становятся одной из важнейших составляющих жизнедеятельности человека и социума. Развитие глобального процесса информатизации общества ведет к формированию не только новой информационной среды обитания людей, но и нового, информационного, уклада их жизни и профессиональной деятельности. Радикальное изменение способа существования человека в информационной среде, реалии научно-технического и социального прогресса, детерминированные становлением информационного общества, обусловили несоответствие их содержанию современного образования, масштабу и уровню развития образовательных систем. Это определило необходимость решения задач информатизации образования, основными результатами которой являются: развитие интеллектуальных, познавательных способностей личности; повышение качества и доступности образования на основе новых информационных технологий в образовании; развитие открытого, дистанционного образования, обеспечивающего выбор и реализацию индивидуальной образовательной траектории личности; обеспечение непрерывного образования на протяжении всей жизни человека в связи с необходимостью мобильности и адаптивности личности к быстроменяющимся условиям жизнедеятельно-информационном обществе; интеграция в мировое образовательное пространство на основе коммуникационных технологий для повышения конкурентоспособности человека на мировом рынке труда; формирование особого вида культуры личности, востребованной в условиях информатизации образования - информационной культуры личности и др.

Проведенный анализ работ А.Г. Абросимова, С.Г. Григорьева, В.В. Гриншкуна, Ю.И. Капустина, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, С.И. Макарова, И.В. Роберт, Н.Х. Розова, А.Н. Тихонова, Н.Ф.Талызиной, О.К.Тихомирова и других позволил выделить следующие основные функции использования информационных технологий в процессе подготовки специалистов в вузе:

  • информационно-обучающая функция - приобретение новых научно-методических знаний, распространение передовых педагогических технологий;
  • формирующая функция, связанная с отработкой методических умений, моделированием и конструированием изучаемых объектов и явлений, проектированием процесса обучения и отдельных его элементов (содержания, формы обучения и т.д.);
  • контрольно-корректировочная функция предполагает использование средств контроля знаний, экспертно-обучающих систем, диалоговое решение практических задач, использование средств по типу программированных заданий для организации обратной связи и т.д.;
  • диагностическая функция связана с контролем за качеством обучения;
  • исследовательская функция непосредственно связана с формированием творческих способностей будущего специалиста (имитационно-моделирующие системы, интеллектуально-обучающие системы, интегрированные пакеты прикладных программ, задания творческого характера).

Перечисленные функции выступают не изолированно, а взаимосвязано и подчиняются важным требованиям, диктуемым спецификой обучения и образования, таким как требования дидактической полифункциональности, адаптивности и интерактивности (С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, А.А. Кузнецов).

Большинство исследователей (В.П. Беспалько, Б.С. Гершунский, И.Г. Захарова, К.К. Колин, С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.) отмечают противоречие между нарастанием объема и сложности информации, определяющей содержание образования, и ограниченным временем обучения и интеллектуальными возможностями обучаемых. И.Г. Захарова особо выделяет противоречия между консерватизмом системы образования и требованиями к уровню подготовки специалистов, обусловленными современным уровнем науки и технологии, а также между необходимостью следования Государственным образовательным стандартам и обеспечением дифференциации и индивидуализации обучения. С.Н. Поздняков отмечает противоречие между мотивацией обучаемых, знакомых с компьютерной средой, и традиционными содержанием и методами обучения, которые им предлагаются. В.П. Беспалько и С.Н. Поздняков исследуют противоречие между педагогическими возможностями компьютерных технологий и неэффективностью их использования в обучении.

Общие выводы, которые содержатся в этих и многих других исследованиях, могут быть сформулированы следующим образом: для разрешения проблем и противоречий современного высшего образования необходимо разработать стратегию формирования информационной образовательной среды и новые методики ее использования в учебном процессе. Основные различия заключаются в трактовке информационной образовательной среды и методики ее формирования и использования.

В большинстве проанализированных работ информатизация образования сводится к разработке соответствующего программного обеспечения и частных методик его применения в учебном процессе, не затрагивая фундаментальных проблем, целей, содержания и объектов обучения.

Большинство исследователей трактуют новые информационные технологии исключительно как компьютерные и коммуникационные (А.Г. Абросимов, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, Ю.И. Капустин, С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.). Поэтому не ставится задача модернизации методики обучения и разработки учебников нового поколения, учитывающих особенности их использования совместно со средствами электронной поддержки обучения. Таким образом усугубляется противоречивая и зачастую конфликтная ситуация в образовании, связанная с разрывом внутридисциплинарных и межпредметных связей. Например, использование математических пакетов на занятиях в дисплейном классе вступает в противоречие с традиционным содержанием и методами преподавания высшей математики, поскольку студенты не видят необходимости в изучении многих методов решения задач, так как знают, что эти задачи безошибочно решает компьютер. С другой стороны, студенты не заинтересованы в изучении математических пакетов, поскольку традиционные задачи, рассматриваемые в математических курсах, не нуждаются в компьютерной поддержке их решения. В итоге снижается мотивация к глубокому изучению, как математических методов, так и математических пакетов.

Образовательная информационная среда также обычно трактуется как среда преимущественно компьютерная (А.А. Андреев, С.Л. Атанасян, Ю.С. Брановский, И.Г. Захарова, С.Н. Поздняков, И.В. Роберт и др.), а проблема интеграции компьютерного и традиционного сегментов образовательной среды формулируется лишь как проблема их совместного использования. Но такое использование крайне затруднено несогласованностью используемых дидактических принципов, методологии и методики, терминологии и обозначений, а также неполнотой и дублированием информации. Проблема интеграции усугубляется фрагментированностью складывающейся информационной образовательной среды, порожденной использованием коммерческих программных продуктов.

Многие исследователи в качестве наиболее острой проблемы современного образования называют несоответствие программного обеспечения, в том числе, учебного назначения, высоким техническим характеристикам компьютеров, следствием чего является крайне низкая эффективность использования компьютеров в обучении. На наш взгляд, отсутствие концептуальных подходов к содержанию обучения в новых условиях и разработанной на основе таких подходов методики порождает несоответствие программного обеспечения новым целям и задачам обучения.

Критически оценивая эффективность имеющегося программного обеспечения учебного процесса и способы его разработки, мы видим перспективы коренного изменения ситуации в ориентации на использование технологий управления знаниями, использующих программные продукты, которые можно изменять, адаптируя к потребностям пользователя и, в частности, к дидактическим задачам обучения. Очень важно, что ориентация на такие технологии полностью согласуется с современными педагогическими идеями и позволяет легко воплотить их в жизнь в связи с тем, что программы, реализующие технологии управления знаниями, легко модифицируются. Благодаря этому каждый вид компьютерной поддержки становится пластичным, и у нас появляется возможность рассматривать компьютер как объект специфического педагогического воздействия, направленного на развитие его программного обеспечения сообразно потребностям обучаемого и учебного процесса. Тогда цели обучения можно определять как по отношению к обучаемому, так и к программному обеспечению его компьютера, а также к умению обучаемого обучать свой компьютер и использовать его для выполнения учебных и учебно-исследовательских работ, причем это касается как промежуточных учебных целей по каждой дисциплине учебного цикла, так и конечных целей обучения специалиста в соответствии с кругом задач, которые ему предстоит решать в его профессиональной деятельности. Формирование новых целей обучения нуждается в разработке методики контроля успешности достижения этих целей обучаемым, компьютером и контроля эффективности их взаимодействия.

При разработке частных методик важно учитывать, что специфика взаимодействия обучаемого и компьютера определяется предметной областью, уровнем подготовки и характером конкретных задач, поставленных перед обучаемым. Важным здесь является и то, что изменение учебных элементов и технологии обучения с помощью компьютера, может быть осуществлено преподавателем только на основе результатов их использования конкретным обучаемым, т.е. при обучении компьютера обучаемый выполняет функцию обучающего. При выполнении заданий с помощью компьютерной поддержки обучаемый является ведущим в совместной работе, а компьютер выполняет функцию помощника. Наконец, при использовании обучающих и тестирующих компьютерных пакетов компьютер становится ведущим и выполняет обучающую и (или) контролирующую функции. Заметим, что функции обучаемого и компьютера могут изменяться на разных этапах выполнения одного и того же задания.

При выполнении обучаемым каждой функции открываются дополнительные возможности для развития как репродуктивной, так и продуктивной (творческой) составляющих обучения. Кроме того, возникает новая мотивация к учебе, поскольку у обучаемого появляется собственный «ученик», для обучения которого надо самому все понять и продумать. О роли обучения компьютера в развитии интеллекта учащегося пишет С. Пейперт: «При обучении компьютера, как тому `думать, дети приобщаются к исследованию того, как думают они сами. Опыт подобного исследования превращает ребенка в эпистемолога, в исследователя способов познания, таким опытом обладает далеко не всякий взрослый». Немаловажно и то, что реализация такой методики обучения способствует созданию атмосферы интеллектуального комфорта, поскольку у обучаемого появляется привычная и сформированная при его участии информационная среда и эффективный помощник. Соответственно, у преподавателя появляются новые функции: обучение студентов фундаментальным аспектам дисциплины, обучение их компьютеров, состоящее в развитии и совершенствовании программного обеспечения, обучение студентов использованию их компьютеров для решения технических (рутинных) задач. Для выполнения таких функций преподавателю может потребоваться сотрудничество с программистами.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что на современном этапе развития информатизации учебного процесса вуза насущной становится задача разработки методологии использования технологий управления знаниями в создании электронных образовательных ресурсов и их использования в процессе обучения в вузе.

Во второй главе «Применение технологий управления знаниями в учебном процессе» проведен анализ современных подходов к определению понятия «знание», определены процессы и технологии обработки знаний.

Знание, как понятие, давно и широко используется в образовании, науке, разнообразных сферах человеческой деятельности. При этом знания неотделимы от человека, как и процесс мышления. Георг Крог дает следующее определение понятию «знание»: «Знание – это то, что охватывает всю совокупность сведений и способностей, которые используются индивидуумом для решения задач, а также позволяют интерпретировать информацию».

Знание может выступать в имплицитной (неформализованной) и эксплицитной (формализованной) формах. Скрытая, т.е. имплицитная, часть знания базируется преимущественно на опыте и личных ценностях. Это знание часто бывает неосознанным, с трудом подвергается формализации. Эксплицитное знание, наоборот, более схематично, может быть представлено в формулах, отражено в справочниках, легко коммуницируется. Знание из имплицитной формы может переходить в эксплицитную и наоборот. Переход имплицитного знания в эксплицитное, т.е. кодификация знания, очень важен, так как делает его понятным и полезным для других.

В настоящее время уделяется большое внимание исследованиям процессов запоминания, хранения, воспроизведения, забывания информации человеком, а также выявлению когнитивных структур, в виде которых человек хранит информацию об окружающем его мире. Результаты этих исследований находят отражение в формализации знаний человека в интеллектуальных системах (Гаврилова Т.А., Голенков В.В., Исидзука М, Макаров И.М., Маннько С.В., Мариничева М.К., Мильнер Б.З., Минский М., Осипов Г.С., Осуга С, Романов М.П., Тарасов В.Б., Уэно Х. Шапиро Д.И. и др.).

Каждая из интеллектуальных систем соотносится с определенной частью реального мира — сферой деятельности человека, выделенной и описанной в соответствии с некоторыми целями и называемой предметной областью. Описание предметной области представляет собой совокупность сведений: а) обо всех предметах — объектах, процессах и явлениях, выделенных с точки зрения рассматриваемой деятельности; б) об отношениях между выделенными предметами и/или их частями; в) обо всех проявившихся и возможных взаимодействиях между предметами, их частями и отношениями, возникших в результате осуществления деятельности человека.

Таким образом, при создании интеллектуальной системы образовательной организации возникает проблема создания специализированной системы управления знаниями, которая на основе накопленных знаний позволит организовать образовательный процесс в соответствии с принятыми правилами. (Гапоненко А.Л., Дубровский Д.И.,Жуков Д.О., Лекторский В.А., Орлова Т.М. и др.).

Под системой управления знаниями будем понимать совокупность организационных процедур, организационных подразделений (служб управления знаниями) и компьютерных технологий, которые обеспечивают интеграцию разнородных источников знаний и их коллективное использование в образовательном процессе.

При этом знания могут быть специфическими или общими до определенной степени. Специфические знания являются источником конкурентных преимуществ и основой базовой компетенции. Общие знания необходимы для всех видов деятельности. Все знания базируются на информации и ее доступности. Для того чтобы приобретать новые знания, СУЗ должна поддерживать процедуры приобретения информации и ее трансформации в знания.

Накопленный в процессе работы образовательной организации опыт можно представить в виде теоретических и практических знаний, хранимых в базе знаний СУЗ. Теоретические знания состоят из фундаментальных концепций, принципов, моделей и гипотез, которые были выведены и обобщены ведущими специалистами в результате многолетней работы. Практические знания состоят из прикладной теории, эмпирических правил, опыта и других рациональных моделей, постоянно используемых в текущей работе.

Степень структуризации знания различается, как правило, по следующим категориям: хорошо структурированные знания (алгоритмы, формулы, теории, схемы, процессы); полуструктурированные знания (суждения, субъективные оценки, эвристические правила принятия решений); неструктурированные знания (без теоретической основы, опыт в виде фактов).

Источники знаний СУЗ образовательной организации можно разделить на внешние и внутренние. К числу внешних источников знаний относятся публикации (книги, журналы, материалы конференций, отраслевые отчеты, другие периодические издания); консультационные услуги; базы данных и системы экспертных знаний; интеллектуальный потенциал смежных организаций; новые сотрудники; научные исследования; изучение передовых методов работы; материалы исследований в сети Интернет; средства массовой информации (печать, телевидение, радио).

Внутренние источники знаний включают целый ряд позиций, таких как научно-педагогический состав; корпоративная экспертиза (измерительные и информационно-управленческие системы); моделирование процессов; внутреннее обучение и образование; организационная структура и виды работ; практический опыт и анализ работ после внедрения новых разработок (проекты, инициативы, мероприятия по повышению качества образования); постоянное документирование процессов работы команд; предложения работников; корпоративные информационные бюллетени.

Разработка систем управления знаниями должна начинаться с предварительного проектирования, охватывающего такие этапы, как накопление, извлечение, структурирование и формализация знаний, разработка спецификаций для программирования, программная реализация, обслуживание. При этом для систем управления знаниями характерны следующие особенности: интеллектуальное ассистирование; сбор и систематическая организация знаний из различных источников; минимизация проектирования БЗ; быстрая адаптация систем управления знаниями к изменяющимся информационным потребностям; интеграция с существующей программной средой; активная презентация релевантной информации.

Интеграция разнородных источников знаний, междисциплинарный характер их использования, необходимость привлечения внешних источников знаний, обмен знаниями между пользователями предполагает проведение разработки архитектуры системы управления знаниями на основе общего информационного пространства в виде интегрированной памяти, которую можно представить на трех взаимодействующих уровнях:

    1. объектный уровень - хранение аннотированных с помощью специально разработанной системы категорий источников знаний и их индексирование.
    2. понятийный уровень – определение концептуальной модели структуры знаний (систем и категорий), общей для всех источников знаний.
    3. уровень приложений – определение цели и ограничений на решение интеллектуальной задачи пользователя, т.е. задание его глобального и локального контекста. При этом должен быть определен профиль знаний пользователя.

Накопление и сосредоточение в СУЗ знаний и информации образует корпоративную память, составной частью которой являются профессиональные знания. Формирование корпоративной памяти предполагает существование организационной структуры, которая собирает и обрабатывает информацию в организации, облегчает распространение знаний, способствуя преодолению административных барьеров, и интегрирует знания в ежедневный процесс. Тем самым создаются условия для появления новых знаний, сохранения и распространения полученных и имеющихся знаний, объединения всех доступных знаний.

Управление знаниями и соответственно обеспечение необходимого качества образования может осуществляться на различных уровнях взаимодействия участников процесса, нижними или базовыми из которых являются внутрипредметное (внутридисциплинарное) представление знаний и обучение, междисциплинарное представление знаний на основе прямых и обратных связей ( Баранчеев В.П., Букович У., Воул Ф., Джанетто К, Дресвянников В.А., Коулопоулос Т., Лабоцкий В.В., Румизен М., Уилльямс Р., Уильяр Э, Фраппаоло К., Харлингтон Дж. и др.).

С применением мониторинга и баз принятия решений исполнители за одно и то же время решают на порядок больше задач при более высоких требованиях к завершенности результатов по сравнению с типовыми подходами. При этом создаются условия для активизации знаний, умений, навыков, способностей обучаемых к самоподготовке, самообучению, самовоспитанию, саморазвитию. Анализ результатов деятельности студентов позволяет преподавателю выделить рациональную стратегию обучения конкретного обучаемого или учебной группы.

Более узким, но более приемлемым (для практического использования) решением задачи повышения качества образования является разработка моделей управления знаниями на уровне отдельного обучаемого или группы. С одной стороны, необходимо, чтобы данные модели делали бы процесс обучения ориентированным на индивидуальные способности и особенности каждого обучаемого, а с другой стороны, позволяли бы формализовать представление знаний для любых предметных областей. Решение этого вопроса позволит создать автоматизированные информационно-обучающие системы нового поколения, способные быть реальным инструментом повышения качества образования.

Реализация отдельных процессов обработки знаний часто осуществляется на основе относительно простых технологий. Это Intranet, электронная почта, системы мгновенного обмена сообщениями, групповое программное обеспечение, базы данных и т.д. Наилучшие результаты достигаются, если удается построить распределенную информационную систему, бесконфликтно объединяющую эти механизмы. В этом случае ядром СУЗ является хранилище документов, к которому предъявляются требования масштабируемости, устойчивости к ошибкам, возможности полного и частичного архивирования и восстановления данных в пределах одной системы, возможности полной или частичной выгрузки данных в другую систему, высокой эффективности использования хранилища, высокой производительности хранилища, возможности оценки состояния хранилища, диагностики и мониторинга.

Наиболее сложной с информационной точки зрения является организация поиска и представления необходимой для организации обучения информации в хранилище СУЗ. Наиболее часто поиск в неупорядоченном массиве информации выполняется за счет полного перебора элементов данных и их сравнения с условиями запроса. Высокая скорость поиска информации в СУБД обеспечивается за счет алгоритмов, работающих с упорядоченной информацией.  В последнее время для этого стали широко использоваться технологии семантического анализа, основанные на формировании формального описания смысла текста в виде фреймов, семантической сети или других способов представления знаний. Для проведения семантического анализа необходимы средства статистической обработки, словари, базы данных, описывающие синтаксис и морфологию, словари синонимов, омонимов и профессионализмов (тезаурусы). При работе с большим количеством объектов, представленных как в естественной, так и в электронной форме, одним из средств сокращения времени поиска и обеспечения удобного доступа является рубрикация или классификация. Системы рубрикации используют результаты семантического анализа текста, поэтому они обычно являются частью поисковой машины. С целью уменьшения объема анализируемой информации наряду с рубрикацией по ключевым словам все чаще начинают использоваться системы автоматического аннотирования и реферирования.

В третьей главе «Методика построения информационной образовательной среды вуза на основе технологий управления знаниями» обосновывается использование корпоративного портала управления знаниями, как основного элемента информационной образовательной среды вуза, анализируются психолого-педагогические аспекты использования портальной технологии в учебном процессе вуза.

Становление экономики, ориентированной на знания, предполагает создание научно-образовательных информационных сред, позволяющих обновлять профессиональные знания и навыки на протяжении всей жизни.

На основе анализа работ Б.Л. Агранович, П.Л.Брусиловского, Г.В. Кедровой, А.М. Короткова, О.П. Крюковой, Е.А. Локтюшиной, Ю.М. Насоновой, Е.С. Полат, Д.В. Смолина и других можно выделить три основных типа сред, которые были реализованы на практике или описаны в виде теоретических подходов в известных нам работах: среды, ориентированные на представление знаний; среды, ориентированные на самостоятельную деятельность по приобретению знаний; смешанный тип сред.

Первое понимание информационно-образовательной среды связано с аппаратно-программной моделью изучаемой области знания, в которую встраивается определенная методика или методики обучения. Как правило, это высокоструктурированные обучающие среды, в которых программно определены характер и направления обучения, возможности и формы участия обучаемого, реализуется последовательное приближение к поставленной конечной цели обучения. В создании таких сред активно используется когнитивный подход, в основе которого лежит опора на внутреннюю структуру человеческого знания, на системно-структурные свойства изучаемого предмета. Такие среды могут быть установлены как на локальном компьютере, так и в сетевой среде (локальной или глобальной). К этому же типу относятся большинство интеллектуальных и адаптивных обучающих сред, направленных на реализацию гибкого индивидуализированного процесса обучения, в основе которого лежат модели познавательной деятельности обучаемого.

В основу построения сред второго типа положен их деятельностный, конструктивистский характер. Понимание среды базируется на концепции обретения знаний в процессе решения содержательных задач, разработанных в рамках конструктивистской когнитологии. Согласно такому взгляду, обучение в информационно-образовательной среде является активным процессом, направленным на извлечение, конструирование знания, а не просто на его воспроизведение. Обучение в такой трактовке выполняет роль поддержки конструктивных усилий обучаемого по освоению знаний и умений.

Анализ современных российских и зарубежных исследований показывает, что в последние годы происходит стирание различий между этими типами сред, и формируются среды, которые интегрируют оба подхода, то есть, среды представляет собой источник учебно-методического знания в конкретной области знания и одновременно высокоструктурированную среду для организации различных форм самостоятельной познавательной деятельности. Такие среды, как правило, формируются в рамках общедоступных технологий в среде WWW, либо базируются на профессионально разработанных оболочках - распределенных обучающих средах, средах ориентированных на сотрудничество и других, основанных на телекоммуникационных технологиях. Они открыты и для преподавателя и для обучаемого, позволяют дополнять содержание и вносить в него коррективы, представлять результаты своей учебной деятельности в среде. Коммуникационные процессы в такой среде обеспечивают дидактический, методический и организационный фон обучения и являются центральным элементом учебного процесса.

Как показал выполненный нами анализ значительного числа публикаций, для создания информационной среды могут использоваться несколько организационно-технологических подходов (использование монолитной системы класса ERP (Терехов И.В., Шеян И. и др), использование корпоративных веб-служб, в том числе порталов(Крюков В.В., Ловицкий К.Э., Фер С.В., Шахгильдян К.И., Шагурина Н. и др.), принципы и технология открытых систем (Водяхо А.И., Пантелеев М.Г., Олейников А.Я. и др.) ). Однако наибольший эффект достигается при использовании корпоративных порталов управления знаниями.

Корпоративный портал управления знаниями - это система сбора информации, система выявления и формализации новых знаний опирающаяся на весь накопленный и формализованный ранее потенциал знаний образовательной организации (на входную информацию), на коллективный интеллект и интуицию задействованных в процессе обучения людей (на совместную работу), на вычислительные приложения, а также система выдачи накопленной и вновь созданной информации обучаемому в соответствии с принятой технологией обучения.

Можно выделить следующие задачи, которые должны решаться корпоративным порталом управления знаниями:

  1. предоставление обучаемому всей необходимой информации накопленной в портале в соответствии с принятой технологией обучения и выбранной им последовательности получения учебной информации;
  2. подключение обучаемого, в случае необходимости получения дополнительной информации, к специалистам, базам знаний портала и внешним источникам знаний;
  3. удаленный доступ к вычислительным приложениям в рамках реализации лабораторных и практических работ;
  4. организация совместной работы обучаемых.

Причем, если ранее решение этих задач требовало специального клиентского программного обеспечения и обеспечивалось в пределах локальной сети образовательной организации, то этот новый класс корпоративных порталов имеет стандартный Web-интерфейс и обеспечивает пользователям единый безопасный персонифицированный доступ к внутренним и внешним информационным ресурсам, специалистам, приложениям в любое время суток и независимо от их территориального расположения.

Корпоративный портал управления знаниями должен базироваться на корпоративных информационных порталах, экспертных порталах, порталах совместной работы и порталах приложений и интегрировать в себя все их возможности. Это и возможности сбора информации, коллективной работы, привлечения экспертов, обработки информации и выдачи информации обучаемым. Это также и возможность обеспечения документирования и самодокументирования выявляющихся в ходе совместной работы знаний, превращение их в доступную информацию, в интеллектуальный капитал образовательной организации. Но, в отличие от информационного портала, в котором информация портала равна сумме входной информации, информация портала управления знаниями всегда превышает сумму входной информации.

Одним из ключевых сервисов КПУЗ должен быть сервис, обеспечивающий глубокую персонализацию образовательных услуг. Анализ образовательных запросов с точки зрения сложности их обработки позволил выделить их следующие типы: простейшие запросы (определить новое понятие, пояснить его на примерах и т.п.); изучение отдельного вопроса (например, метода решения некоторой задачи); изучение темы (например, методы сортировки списков в программировании); изучение раздела курса (например, исчисление предикатов в логике); запрос уровня учебного курса; запросы уровня образовательной программы, включающей множество взаимосвязанных курсов.

Предлагаемый подход к построению индивидуальных программ обучения с использованием корпоративного портала управления знаниями основан на выделении двух типов сущностей: концептов и учебных объектов.

Концепты соответствуют фрагментам знаний (дидактическим единицам) разного уровня: отдельным понятиям, фактам, темам, разделам и т.д. Предполагается, что все концепты явно зафиксированы в соответствующей онтологии предметной области, доступной всем образовательным сервисам, функционирующим в корпоративном портале управления знаниями.

Учебным объектом является любой доступный на КПУЗ ресурс, который может использоваться в учебных целях как самостоятельно, так и совместно с другими ресурсами.

Процесс обслуживания образовательного запроса в общем случае включает два этапа.

На первом этапе итеративно уточняется образовательная потребность клиента и детализируется программа обучения. Результатом этапа является индивидуальная программа обучения, построенная из концептов глобально разделяемой онтологии предметной области.

На втором этапе выполняется покрытие составленной из концептов программы доступными в образовательном пространстве учебными объектами. Поскольку в открытой образовательной среде будет доступно большое число учебных объектов, для каждого концепта существует множество вариантов покрытия. Для сокращения перебора должны использоваться дополнительные ограничения пользователя на форму представления материала, стратегии обучения, временные и финансовые ресурсы и т.п. Результатом данного этапа является программа обучения, составленная из реальных учебных объектов, доступных в корпоративном портале управления знаниями.

Архитектура КПУЗ включает в себя: базы знаний (хранилище единиц знаний) и мультиагентную систему, состоящую из программного интерфейса и интеллектуальных агентов. Центральным компонентом КПУЗ являются базы знаний, которые выступают по отношению к другим компонентам как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.

Рисунок 1 - Архитектура КПУЗ

Базы знаний (БЗ) – это совокупность единиц знаний предметной области, технологии обучения и обучаемого, которые представляют собой формализованное с помощью некоторого метода представления знаний – отражение объектов предметной области и их взаимосвязей, и действий над объектами.

Обмен данными между пользователями (обучаемыми и преподавателями) и базами знаний выполняет мультиагентная система, которая принимает сообщения от пользователей при помощи программного интерфейса, преобразует их в форму статических знаний для передачи между агентами и, наоборот, переводит статические знания, переданные интеллектуальными агентами, в формат пользователей и выдает сообщения некоторому пользователю (обучаемому или преподавателю). Важнейшим требованием к организации диалога пользователей с КПУЗ является естественность, которая означает формулирование потребностей пользователей предложениями естественного языка.

В построении индивидуальной программы обучения участвуют три типа агентов: агент обучаемого, агент – построитель программ обучения (ППО) и поисковый агент баз знаний.

Агент обучаемого выполняет роль посредника между обучаемым, с одной стороны, и агентом-построителем программ обучения и поисковым агентом – с другой. Он передает поисковому агенту исходные параметры запроса, получает от него уточненный список концептов и передает его агенту-построителю. Одной из важных задач является тестирование пользователя по выбранным концептам для построения дерева концептов, опирающегося на действительные знания учащегося.

Агент-построитель программ обучения на основе исходного запроса и соответствующей онтологии предметной области строит дерево концептов и предлагает обучаемому непосредственно или с помощью тестирования подтвердить готовность к изучению этих концептов. Он может уточнить программу обучения по результатам тестирования и представить ее обучаемому для утверждения. Затем агент-построитель во взаимодействии с поисковым агентом решает задачу покрытия дерева концептов учебными объектами. В своей работе агент-построитель программ обучения существенно использует онтологии предметных областей и может обращаться к различным онтологическим сервисам (например, для решения задачи согласования онтологий).

Поисковый агент, исходя из концептуальной структуры курса и дополнительных ограничений пользователя, выполняет поиск учебных объектов в корпоративном портале управления знаниями.

Построение и функционирование КПУЗ должно быть подчинено следующим основным принципам:

1. КПУЗ предназначен для использования на различных занятиях: лекциях, лабораторных и практических занятиях, во время самостоятельной работы обучаемых, в процессе научно-исследовательской деятельности, курсового и дипломного проектирования.

2. КПУЗ содержит текстовые массивы, параметры модели, включает в себя модули контроля, автоматизации расчетов, реализации модели, построения графиков, формирования текстовых окон.

3. В процессе работы обучаемого с КПУЗ предусматривается компьютерная визуализация учебной информации, математическое моделирование изучаемых объектов, процессов и явлений, имитация работы различных устройств.

4. Взаимодействие обучаемого и КПУЗ характеризуется наличием интерактивного диалога, позволяющего обеспечить приближение диалога между обучаемыми и системой к диалогу между обучаемыми и преподавателем.

5. Содержащийся в базах знаний учебный материал располагается в экранных фрагментах, т. е. обеспечивается представление информации в виде гипертекста и гипермедиа.

При этом эффективность работы КПУЗ зависит от соблюдения ряда требований: высокой скорости обработки информации и выполнения всех процедур, так как задержки в работе системы отрицательно влияют на протекание учебного процесса; возможности накопления и применения знаний о результатах обучения каждого обучаемого для выбора индивидуальных обучающих воздействий и управления процессом обучения для формирования комплексных знаний и умений; валидности критериев оценки уровня знаний, умений, навыков; уровня подготовки (низкий, средний, высокий) или уровня усвоения материала (узнавание, алгоритмический, эвристический, творческий); возможности адаптации системы к изменению состояния обучаемого.

Использование портальной технологии в образовании должно основываться на учете психологических особенностей работы пользователей в сети в контексте образовательной деятельности с акцентом на эффективности представления знаний для их последующего освоения. В этом случае возникает потребность в использовании педагогических и дидактических принципов и методов для организации эффективного взаимодействия пользователя с информационным пространством.

Анализ обучения показывает, что для эффективного функционирования образовательного портала пользователь должен максимально вовлекаться в познавательную деятельность, что требует соответствующего воздействия на мотивационную сферу. Интериоризации в значительной мере может способствовать общение с модератором знаний (преподавателем, тьютором, экспертом) и членами своей группы с помощью форумов и телеконференций. Информация, предоставляемая пользователю портала, должна быть актуальной и отражать его личностные интересы. Если пользователь не относится к категории обучаемых, то необходимо привлечь его внимание интересными разработками и достижениями в образовательной и научной сфере, конструируя виртуальную образовательную среду в информационном пространстве портала из наиболее приемлемых для него кирпичиков информационных блоков и сервисов.

Согласно теории поэтапного формирования умственных действий организация мыслительной деятельности человека осуществляется в несколько стадий. Сначала организуются механизмы восприятия, формируются начальные представления, затем обучаемый осваивает мыслительные операции с данным предметом или понятием, и лишь в дальнейшем он оказывается способен на эмпирическое и теоретическое обобщение накопленных знаний и их применение. Репродуктивный уровень освоения знаний становится доступным, когда обучаемый овладевает способом эмпирического обобщения учебного материала. Соответственно, продуктивный уровень освоения знаний возможен при овладении способом теоретического обобщения материала. Достижение продуктивного уровня освоения знаний является целью всех перспективных методов обучения, поэтому эти механизмы должны лежать в основе проектируемой модели пользователя образовательного портала.

Большинство существующих практических методов обучения являются экстенсивными по своей сути. Они учитывают лишь два первых способа освоения и уделяют крайне мало внимания продуктивному и творческому способам освоения знаний. Однако при нелинейном росте информационных потоков, которые приходится перерабатывать пользователю портала, требуется более эффективный подход к формированию познавательной деятельности, внедрение коллективных методов работы и повышение творческой активности пользователя путем увеличения доли динамического контента в информационном пространстве портала (создание собственной виртуальной образовательной среды).

Познавательная деятельность - это сложный, трудно формализуемый процесс, в котором участвует несколько сторон: источник знаний (автор), передатчик знаний (модератор) и реципиент (пользователь). В связи с этим важной задачей портала является передача знаний без искажений. При этом, однако, возможно изменение формы представления информации с обязательным сохранением ее семантики. Уже сама такая процедура требует использования нестандартных методов, реализованных в технологиях образовательного портала.

Характерной особенностью использование КПУЗ является возможность формирования информационных воздействий двух различных типов:

- вербальных, характеризующихся высоким уровнем формализации, требующих повышенной мыслительной активности и наличия абстрактного мышления. К таким информационным воздействиям относятся: текст, звук (голос лектора), графика (формулы, структурные схемы).

- невербальных, характеризующихся представлением материала, требующего невысокой мыслительной активности и наличия образного мышления. Это соответствует следующим типам воздействий: графика (фон), видеофрагменты, звук (фон).

При этом для каждого обучаемого существует свой оптимальный набор информационных воздействий, способствующих наиболее эффективной познавательной деятельности. Поэтому важной задачей является выявление таких различий в восприятии, формировании представлений и усвоении знаний, которые позволят наиболее эффективно управлять процессом обучения.

При организации обучения с использованием КПУЗ используется подход, реализующий принципы адаптивного программируемого обучения, позволяющий осуществлять в Intranet/Internet, как доставку учебно-методической информации (УМИ), так и интенсивное удаленное интерактивное, в том числе адаптивное обучение, повысить эффективность и надежность таких систем в целом. При этом процесс обучения (работы обучаемого с учебными объектами) рассматривается как дискретный процесс. На каждом шаге работы с учебными объектам обучаемый получает от КПУЗ обучающие воздействие (некоторый объем учебного материала), представленное в виде совокупности текстовой (гипертекстовой), статической графической, анимированной графической - и видео - информации, а также аудиоданных. При этом если материал воспринят обучаемым, то осуществляется переход в новое устойчивое состояние. Если результат обучающего воздействия оказался отрицательным, то выполняется переход для изучения дополнительного учебного материала, или возврат к учебному материалу, представленному другими учебными объектами. Обработка УМИ, хранение которой осуществляется в базе знаний КПУЗ в виде большого числа фрагментов, имеющих законченное логико-смысловое содержание с одной стороны и минимально возможный объем хранения с другой, выполняется на основе объектной технологии.

В КПУЗ с точки зрения эффективности хранения и последующей обработки предложено выделить учебные объекты нулевого, первого и высокого уровней.

Объектом нулевого уровня является минимальная единица учебно-методической информации, обусловленная возможностью физического хранения в базе знаний КПУЗ. Основным (информативным) полям объектов нулевого уровня соответствуют монохромные по содержанию фрагменты информации: текстовый фрагмент, изображение (рисунок), таблица, звуковой фрагмент, видеофрагмент, программа и т. д. Дополнительными информационными полями объектов являются поля содержащие информацию о принадлежности к той или иной области знаний, периоду обучения, ключевые слова для поиска информации и т.д., которые описывают принадлежность объекта, как части технологии хранения и обработки УМИ.

Объект первого уровня в отличие от объектов нулевого уровня, обретает собственные, свойственные первому уровню методы: сборка учебно-методической информации, сборка тестовых заданий, сборка содержания, сборка списка используемой литературы и др.

Объекты второго и последующих уровней (высокого уровня) строятся из объектов более низких уровней, наследуя их свойства и методы.

Одной из важных отличительных особенностей предлагаемого подхода является то, что любой минимальный фрагмент УМИ содержит в себе не только учебную информацию, но и блок контроля его усвоения, представляемый серией контрольных вопросов. Данный блок с одной стороны позволяет оценить качество усвоения данного учебного материала, с другой стороны обеспечивает возможность предоставления этого фрагмента УМИ обучаемому, если на этапе предварительного тестирования удается выяснить его уровень знаний по данной тематике.

Объектный подход к обработке информации, положенный в основу КПУЗ, позволяет построить некоторую среду - совокупность учебных объектов, правила взаимодействия которых определяются составом УМИ. Уровень учебных объектов при этом может быть неограничен и иметь, например, статус фрагмента учебного курса (лекция, практическое занятие, лабораторная работа и т.д.), дисциплины, строящийся как совокупность этих фрагментов, и даже специальности. Все это позволяет обеспечить высокую эффективность, гибкость и надежность обучения за счет формирования для каждого обучаемого индивидуального учебного материала, что способствует улучшению его усвоения и, в конечном итоге, повышает качество обучения.

С точки зрения организации и содержания учебного процесса учебный объект - это базовая учебная единица, объединяющая различные виды и формы обучения и ориентированная на изменение конкретных способностей обучаемого от незнания к знанию.

Разработка учебных объектов призвана устранить дублирование, временные и логические разрывы между различными дисциплинами, видами и формами обучения, усилить связи между отдельными предметами, повысить качество обучения (преподавания и восприятия учебного материала обучаемыми), повысить эффективность самостоятельной работы обучаемых.

Учебный объект характеризуется семантической самостоятельностью и самодостаточностью и представляется в наглядной форме (текстовой, графической, фото, видео, аудио).

Семантическая самостоятельность подразумевает четкие контуры предмета изучения. Самодостаточность предполагает, что учебный объект содержит только необходимые и достаточные сведения, позволяющие полностью раскрыть содержание изучаемого предмета.

Цель любого учебного объекта - вполне конкретное обогащение системы знаний, навыков, умений и/или представлений обучаемого.

При определении содержания учебного объекта необходимо четко определить: границы его предметной области; опорные учебные объекты, т.е. те, без изучения которых невозможно успешное освоение данного учебного объекта. Учебный материал, содержащийся в опорных учебных объектах, активно используется при изучении данного учебного объекта; смежные учебные объекты, т.е. те, в которых раскрывается содержание наиболее близких в семантическом отношении к данному учебному объекту предметов изучения; учебные объекты, в которых в дальнейшем будут использоваться учебные материалы данного учебного объекта.

Таким образом, для освоения понятий курса необходимо разработать учебные объекты, содержащие как теоретический учебный материал, так и включающие упражнения для его практического усвоения. В то же время при разработке учебных объектов следует предусмотреть возможность их повторного (многократного) использования в рамках различных курсов.

Объекты обучения разделяются на две основные группы: информационные (ИУО) и задачные (ЗУО).

ИУО предназначены для изучения учебного материала и может включать различные виды информации, изложенной с разной степенью детальности.

ЗУО предназначены для практического усвоения учебного материала путём выполнения некоторой задачи. Он состоит из двух основных частей: задание или вопрос и комментарий.

Для наиболее эффективного обеспечения адаптивности обучения необходимо учитывать связь между параметрами модели обучаемого и параметрами учебных объектов.

Адаптация реализуется при помощи сценария диалога с учетом модели обучаемого и модели учебного материала. Могут быть использованы три способа создания сценария: полностью преподаватель – преподаватель создает один или несколько сценариев, которые хранятся в базе знаний; частично система – преподаватель включает необходимые, по его мнению, ОО, а система дополняет сценарий в зависимости от работы обучаемого и его характеристик; полностью система – агенты системы сами определяют, какой и когда ОО отобразить, основываясь на значения параметров модели обучаемого и модель учебного материала.

Для представления модели предметной области в настоящее время наиболее часто используются онтологии.

В четвертой главе «Методы представления знаний в корпоративных порталах управления знаниями» рассматриваются онтологии как метод представления знаний о предметных областях, а также модели онтологии и онтологической системы. Рассмотрены проблемы обработки естественно-языковых текстов, дан обзор существующих методов, проанализирована возможность применения онтологии для автоматической обработки естественно-языковых текстов, показана различные подходы к определению понятия онтология, применение, методология создания и инструменты инженерии знаний.

В диссертации проанализированы работы отечественных и зарубежных ученых, занимающихся использованием гипертекстового представления информации в электронных образовательных ресурсах.

Рассматриваются различные подходы к определению гипертекстовых систем, данные В. Бушем, Д. Энгельбартом и Т. Нельсоном. В основе гипертекстового представления информации лежит идея расширения традиционного понятия текста путем введения понятия нелинейного текста, в котором между выделенными текстовыми фрагментами (информационные статьи) устанавливаются перекрестные связи и определяются правила перехода от одного фрагмента текста к другому. В общем виде структура гипертекста представляет совокупность связей, узлы – объекты и пользовательский интерфейс. В диссертации приведен обзор современных гипертекстовых систем.

В диссертации проанализированы современные методы обработки естественно-языковых текстов. В качестве ключевого элемента рассматривается лингвистический процессор. Созданием лингвистических процессоров посвящены работы Андреева А.М., Березкина Д.В., Брика А.В., Апресяна Ю. Д., Богуславского И. М. Исследуется функциональная схема лингвистического процессора, содержащая блоки графематического, морфологического, синтаксического и семантического анализа, кратко рассматриваются каждый из этих блоков, приводятся различные методы и способы их технической реализации и анализируются недостатки каждой из реализаций. В результате анализа делается вывод, что помимо графематического, морфологического, синтаксического и семантического анализа системам обработки естественных текстов требуется знания о предметной области.

Поэтому проблема автоматической обработки текстов рассматривается в дальнейшем как междисциплинарная, указывается, что в сферу создания систем обработки текстов входят физика, психология, лингвистика, информатика и т.д. В диссертации проанализированы принципы построения систем автоматической обработки текстов. На основе анализа сделан вывод о том что, техническая система, выполняющая функцию автоматического понимания текста, должна быть по существу моделью интеллектуального посредника между автором текста и его адресатами. В качестве основы понимания выступают знания о предметной области. По мнению Смирнова А.В., Пашкина М.П., Шилова Н.Г., использование онтологий как одного из методов представления знаний предметной области является на данный момент средством описания знаний, объединяющим в себе другие известные модели представления знаний.

В связи с этим в диссертации рассмотрено применение онтологий для автоматической обработки текста. Проанализирован опыт применения онтологии предметной области в целях подготовки, анализа и контроля информационной целостности технических документов, машинном переводе, анализе электронных документов, поддержки технологии Semantic Web, создания лингвистической онтологии для обеспечения автоматической обработки научно-технической информации, рассмотрен подход к решению задачи поиска противоречий в текстах на основе модели предметной области и онтологии.

В современной литературе приводится несколько определений понятия онтология в зависимости от целей применения:

1. Онтология предметной области есть та часть знаний предметной области, относительно которой предполагается ее неизменность. Относительно остальной части знаний предметной области предполагается, что она может изменяться, но должна оставаться согласованной с онтологией предметной области.

2. Онтология предметной области есть та часть знаний предметной области, которая ограничивает значения терминов предметной области. Значения терминов предметной области не зависят от остальной (изменяемой) части знаний предметной области.

3. Онтология предметной области является множеством соглашений о предметной области, другая часть знаний предметной области является множеством эмпирических и других законов этой области. Онтология определяет степень согласования значений терминов специалистами предметной области.

4. Онтология предметной области является явно заданной внешней аппроксимацией неявно заданной концептуализации. Концептуализация есть подмножество множества всех ситуаций, которые могут быть представлены. Множество ситуаций, соответствующих базе знаний, есть подмножество концептуализации. Это подмножество есть некоторая аппроксимация множества ситуаций, возможных в действительности.

В работах Клещева А.С. и Артемьевой И.Л., посвященных анализу онтологий, предлагается три подхода к определению онтологии условно названные математическим, гуманитарным и компьютерным.

Вводится понятие формальной онтологии О

О=⟨X,R,F⟩

где

Х – конечное множество концептов (понятий, терминов) предметной области, которую представляет онтология O;

R – конечное множество отношений между концептами (понятиями, терминами) заданной предметной области;

F – конечное множество функций интерпретации (аксиоматизации), заданных на концептах и/или отношениях онтологии O.

Рассматривая различные ограничения на множества F и R получаем следующие случаи:

1. R=∅ и F=∅. Онтология O трансформируется в простой словарь:

O=V=⟨X, {},{}⟩.

Такая вырожденная онтология может быть полезна для спецификации, пополнения и поддержки словарей предметной области, но онтологии-словари имеют ограниченное использование, поскольку не вводят эксплицитно смысла терминов.

2. R=∅, F≠∅. Тогда каждому элементу множества терминов из X может быть поставлена в соответствие функция интерпретации f из F. Вид отображения f из F определяет выразительную мощность и практическую полезность этого вида онтологии. Если функция интерпретации задается оператором присваивания значений (X1:=X2), где X1 — имя интерпретации X2), то онтология трансформируется в пассивный словарь Vp:

O= Vp =⟨ X1∪=X2 ,{},{:=}⟩.

Такой словарь пассивен, так как все определения терминов из X1 берутся из уже существующего и фиксированного множества X2. Практическая ценность его выше, чем простого словаря, но явно недостаточна, например, для представления знаний в задачах обработки информации в Интернете в силу динамического характера этой среды.

Для того чтобы учесть последнее обстоятельство, предположим, что часть интерпретирующих терминов из множества X2 задается процедурно, а не декларативно и вычисляется  каждый раз при интерпретации термина из множества X1. В этом случае онтология преобразуется в активный словарь определений.

Ценность такого словаря для задач обработки информации в среде Интернет выше, чем у предыдущей модели, но все еще недостаточна, так как интерпретируемые элементы из X1 никак не связаны между собой и, следовательно, играют лишь роль ключей входа в онтологию.

Для представления модели онтологии, которая нужна для решения задач обработки информации в Интернете R≠∅.

В диссертации рассмотрены возможные варианты формирования множества отношений на концептах онтологии.

Далее обобщаются частные случаи модели онтологии, для обеспечения возможности представления множества концептов X в виде сетевой структуры, использования достаточно богатого множества отношений R, включающего не только таксономические отношения, но и отношения, отражающие специфику конкретной предметной области, а также средства расширения множества R, использования декларативных и процедурных интерпретаций и отношений, включая возможность определения новых интерпретаций.

Вводится в рассмотрение понятие онтологической системы ΣO:

ΣO =⟨Ometa, {Odt}, Ξinf⟩

где Ometa - онтология верхнего уровня (метаонтология), {Odt} - множество предметных онтологии и онтологии задач предметной области, Ξinf - модель машины вывода, ассоциированной с онтологической системой ΣO.

В модели ΣO выделяются три онтологические компоненты - метаонтология, предметная онтология, онтология задач.

В диссертации отмечается, что в настоящее время существует лишь несколько предметно-независимых методологий, ориентированных на построение онтологии. Эти подходы и методологии базируются на следующих принципах проектирования и реализации онтологии, предложенных Груббером – ясность, согласованность, расширяемость, минимум влияния кодирования, минимум онтологических обязательств.

В рамках итеративного подхода разработка онтологии включает определение классов в онтологии, расположение классов в таксономическую иерархию (подкласс – надкласс), определение слотов и описание допускаемых значений этих слотов, заполнение значений слотов экземпляров.

В диссертации описаны математические принципы построения лингвистической онтологии, и как следствие, на ее основе создание контента корпоративного портала управления знаниями, использующего гипертекстовую модель.

Математическая модель идеального гипертекста, построенного с учетом принципов общезначимости, объектографии и учетом жизненных циклов объектов может быть представлена следующим образом.

Тогда в наиболее общем виде идеальный гипертекст описывается как

H0=⟨T, I, S, Q⟩

где Т – тезаурус, I – информационная составляющая, включающая в себя содержание информационных статей хранящих сведения о всех  объектах, S – упорядоченный (по алфавиту, времени существования или другим критериям) словарь наименований всех объектов, Q – список главных тем гипертекста.

Лингвистическая онтология  – это иерархическая сеть терминов. Каждое понятие связывается отношениями с другими понятиями онтологии. Определяются отношения между терминами в лингвистической онтологии. Первый тип отношений – родовидовое отношение ниже - выше, обладает свойством транзитивности и наследования.

Второй тип отношений – отношение часть-целое. Используется не только для описания физических частей, но и для других внутренних сущностей понятия, таких как свойства или роли для ситуаций.

Еще один тип отношения, называемого несимметричной ассоциацией, связывает два понятия, которые не могут быть связаны выше рассмотренными отношениями, но одно из понятий не существовало бы без существования другого. Последний тип отношений – симметричная ассоциация связывает, например, понятия очень близкие по смыслу, но которые нельзя склеить в одно понятие.

Построение данного вида онтологии (лингвистической онтологии) подразумевает определение множества терминов из обрабатываемого текста и сопоставление им соответствующего определения.

Процесс создания лингвистической онтологии состоит из следующих этапов:

  • формирование терминологического словаря некоторой предметной области по массиву текстовой информации;
  • анализ полученной информации экспертами, с целью «фильтрации» терминов, и указания определения данных терминов;
  • установление экспертами отношений между набором терминов предметной области.

Предполагается, что ключевые слова текста (т. е. слова, частота повторения которых в тексте выше других), являются основными и предположительно терминами. В работе используются статистические методы поиска ключевых слов в тексте в силу их простоты и ресурсонезависимости.

Для поиска ключевых слов в тексте вводится функция F:

X=F(T),

где X – искомое множество ключевых слов, T – множество информационных элементов текстового фрагмента.

Элементами множества T являются либо отдельные слова, либо предложения текстового фрагмента. В диссертации описывается задача выделения слов из входного потока, которая сводится к тому, что на каждом шаге анализируется очередной символ текущей строки, если он не является разделителем, то добавляется к текущей лексеме, в противном случае текущая лексема добавляется в таблицу лексем, после чего ей присваивается пустое значение. На данном этапе происходит проверка наличия очередного полученного таким способом слова в стоп-словаре. Если проверка проходит успешно, данная лексема не добавляется в таблицу, а отбрасывается, так как не является необходимой с рассматриваемой точки зрения.

Таким образом, обрабатываются все строки входного массива. В результате имеем таблицу лексем, содержащую все слова из входного потока (за исключением стоп - слов). С точки зрения структур данных таблица лексем представляет собой хеш-таблицу. Получая в качестве аргумента некоторое слово, хеш-функция выдает в результате некоторое целое число – индекс в таблице лексем, под которым следует хранить это слово. Реализуется это при помощи функции выдающей по заданной букве ее номер в русском алфавите, и функции суммирующей коды букв слова.

Для разрешения коллизий используется линейный список. Каждый элемент данного списка содержит два поля: строковое, в котором хранится лексема, и целочисленное, содержащее количество повторений данной лексемы во входном потоке. Следующий этап выделения возможных терминов заключается в поиске морфологически родственных слов в полученной таблице и замена их, так называемым главным словом. Для этого необходим дополнительный проход по хеш-таблице, а также дополнительная структура данных – морфологический словарь.

Морфологический словарь представляет собой древовидную сильноветвящуюся структуру, каждая вершина которой представляет собой массив, содержащий элементы, имеющие три поля: поле флагов, уникальный номер и указатель на вершину следующего уровня. Каждый элемент пронумерован и ему соответствует буква русского алфавита. Данный подход позволяет не хранить букву непосредственно в памяти. Таким образом, слово представляет собой путь в дереве, от корня, до вершины, имеющий признак конца слова.

Поиск морфологически родственных слов заключается в рекурсивном спуске по дереву и нахождению элемента вершины, имеющего признак основы. После этого осуществляется левосторонний обход дерева, корнем которого является найденная вершина, и все найденные слова добавляются в список родственных слов, с пометкой слова, являющегося главным. После разбора текста необходим дополнительный проход по таблице лексем, для поиска и замены групп родственных слов соответствующим главным словом, складывая частоту их появления в тексте. После завершения данного этапа таблица лексем содержит уже главные слова всех групп родственных слов, которые встретились во входном потоке. Необходимо заметить, что при наличии в тексте слов, не присутствующих в морфологическом словаре, формируется выходной список данных слов. На его основе в дальнейшем осуществляется корректировка морфологического словаря.

В пятой главе «Экспериментальная проверка эффективности построения информационной образовательной среды вуза на основе технологий управления знаниями» отражен ход эксперимента на трех этапах: подготовительном этапе, этапе дидактического эксперимента и этапе обработки результатов. Формирующий этап дидактического эксперимента проводился на базе Курского государственного университета в ходе преподавания курса «Информатика» для специальностей «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и «Прикладная математика и информатика». Дидактический эксперимент проводился в форме эксперимента перекрестных групп.

Общая цель опытно-экспериментальной работы заключалась в практической проверке работоспособности и эффективности, предложенных нами моделей для совершенствования информатизации обучения в вузе за счет использования технологий управления знаниями. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: выбрать набор дисциплин для формирования корпоративного портала управления знаниями; выявить и описать характерные особенности восприятия, последующей переработки и использования обучаемыми информации предоставляемой КПУЗ; определить рациональные способы представления, структурирования и содержательного наполнения КПУЗ; проверить работоспособность и целесообразность применения в педагогической практике предложенных нами принципов проектирования КПУЗ; отработать основные принципы организации обучения с использованием КПУЗ, в том числе и в условиях применения технологий дистанционного обучения.

В числе основных задач, решение которых требуется для формирования КПУЗ, необходимо выделить следующие: выбор ведущих принципов организации образовательного процесса; отбор технологий и способов представления информации в КПУЗ в зависимости от характерных особенностей их восприятия и использования обучаемыми; определение оптимального состава предметного учебно-методического комплекса (УМК); определение для каждого из элементов УМК содержательного и деятельностного компонентов; интеграция КПУЗ в образовательную среду вуза.

Анализ современной психолого-педагогической литературы и педагогической практики показал, что для оценки значимости использования корпоративного портала управления знаниями в образовательном процессе требуется комплексный подход и решение двух взаимосвязанных задач по определению:

  • педагогической целесообразности разработки и применения в образовательном процессе КПУЗ, под которой будем понимать целесообразность соответствия образовательного процесса конкретному состоянию модели педагогической системы, позволяющему достигать поставленные цели обучения;
  • педагогической эффективности КПУЗ, под которой мы понимаем производительность (эффективность) КПУЗ как модели педагогической системы по формированию в процессе обучения предписанных (спрогнозированных) свойств и качеств личности обучаемого.

При этом связь между целесообразностью и эффективностью проявляется на содержательном и временном уровнях.

Для положительного оценивания с точки зрения целесообразности КПУЗ должен удовлетворять целям и задачам обучения, учитывать специфику и содержание учебного предмета, требуемый уровень формирования знаний, умений и навыков как с точки зрения изучения и освоения конкретной дисциплины, так и с точки зрения профессиональной необходимости и значимости КПУЗ, допускать вариацию уровня проблемности и сложности заданий и интенсивности экранного предъявления информации обучаемым, предусматривать различные формы организации занятий с использованием компьютеров, позволять осуществлять контроль деятельности (этапы, структура, виды), фиксацию и анализ результатов контроля и иметь соответствующий интерфейс, учитывать психоэмоциональные и возрастные особенности обучаемых и уровень их умственного развития, допускать конфигурирование системы, вариацию и генерирование заданий, помогать педагогу в проверке правильности выполнения заданий.

При оценке педагогической целесообразности создания и практического применения КПУЗ должны быть выбраны измерители, параметры и критерии. При этом учитывается: его основное педагогическое назначение; объем и специфика соответствующего учебного предмета; степень выраженности социально – дидактических функций.

Оценка педагогической целесообразности КПУЗ должна осуществляется на этапах проектирования КПУЗ, апробации в реальном образовательном процессе, практического использования КПУЗ в образовательной системе (согласование применения с реальными условиями функционирования и решения задач по обеспечению педагогической целесообразности).

При оценке педагогической целесообразности в качестве количественных показателей нами предлагается использовать следующие параметры: ступень абстракции, уровень усвоения, широта опыта, степень осознанности.

Критериями для принятия решения о педагогической целесообразности КПУЗ являются: изменения по траекториям подготовленности обучаемого, индекс развития, коэффициент усвоения.

Использование КПУЗ оказывает существенное влияние на интенсификацию образовательного процесса, которая может быть достигнута следующими способами: увеличением количества учебной продукции (например, правильно решенная задача, разработанный алгоритм решения задачи и т.д.) производимой обучаемыми в единицу времени; повышением плотности подачи информации, т.е. увеличением количества материала, предъявляемого обучаемому в единицу времени; изменением временных характеристик отдельных этапов продуктивного мыслительного процесса; возрастанием операциональной интенсивности, связанной с уменьшением времени, отводимого обучаемому на выполнение тех или иных учебных действий; повышением степени напряженности труда, связанной с трудностью заданий и их сложностью; формированием положительной эмоционально-мотивационной сферы преподавания и учения в условиях реализации учебных компьютерных технологий; всесторонним учетом индивидуально-типологических особенностей личности обучаемого и педагога; активным участием педагогов-практиков в проектировании и создании КПУЗ, целенаправленной их методической, психологической и компьютерной подготовкой для работы в компьютеризированной среде.

Эффективность применения в педагогическом процессе университета КПУЗ требует учета трех важнейших групп факторов. Они связаны с содержательными и структурными аспектами построения КПУЗ, возрастными и психофизиологическими особенностями педагогов и обучаемых, режимами и дидактическими функциями, выполняемыми КПУЗ.

Эффективность использования КПУЗ во многом определяется тем, какие психолого-педагогические идеи реализовал в ней педагог в процессе его создания.

В своей работе мы исходили из того, что формирование КПУЗ и его использование не является самоцелью или способом, позволяющим формализовать и упростить образовательный процесс. Напротив, мы предполагали с помощью нового средства обучения создать условия для формирования саморазвивающейся, самоактуализирующейся личности, высвободить педагога для более глубокого взаимодействия с обучаемыми.

Эффективность использования КПУЗ в основном определяется эффективностью (производительностью) учебной компьютерной технологии, которая как подсистема КПУЗ, представляет собой, с одной стороны, совокупность знаний о способах организации образовательного процесса с использованием компьютерных обучающих систем, а с другой стороны, - сам процесс обучения, при котором происходит изменение качественных характеристик, интеллектуальной и эмоционально-волевой сфер личности обучаемого.

Следовательно, педагогическая значимость выражает дидактическое свойство КПУЗ, которое детерминируется качествами целесообразности и эффективности. При этом она обуславливается педагогической целесообразностью разработки и использования КПУЗ и прогнозируется педагогической эффективностью, а в целом сама педагогическая значимость гарантирует обеспечение (воспроизведение) пределов задаваемых качеств в формировании личности обучаемого.

Таким образом, если разработка и использование КПУЗ педагогически целесообразно для развития личности обучаемого в пределах установленных в дидактической задаче, а в результате использования учебных компьютерных технологий с заданной педагогической эффективностью достигаются цели обучения, то такой КПУЗ обладает свойством педагогической значимости.

Для опытно-экспериментальной работы нами были выбраны дисциплины «Информатика» для специальностей «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и «Прикладная математика и информатика». Курсы построены в соответствии с Государственными образовательными стандартами соответствующих специальностей.

Дидактические материалы разрабатывались на протяжении более чем 7 лет и состояли из учебной и рабочей программ, конспекта и текста лекций, комплектов практических заданий для самостоятельной работы, тестов, методических указаний, демонстрационных материалов.

Группы, принимавшие участие в эксперименте, не были отобранными специально, поэтому в них присутствовали как сильные студенты, так студенты со средней и слабой успеваемостью. Кроме того, предварительно по итогам успеваемости были выявлены студенты, имеющие склонность к работе с компьютером и испытывающие дискомфорт от общения с вычислительной техникой. Была также определена профессиональная склонность студентов (выделены студенты, отдающие предпочтение предметам гуманитарного и естественно-научного цикла).

На основе ранее созданной методики был проведен анализ постановки дидактической задачи (диагностируемые цели обучения, начальное состояние развития обучаемого, конечное прогнозируемое состояние, содержание обучения).

Анализ педагогической значимости КПУЗ был проведен при использовании одного фрагмента, связанного с изучением курса «Информатика» (специальность «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»).

Перед проектированием КПУЗ был проведен анализ существующего учебного программного обеспечения по данному предмету, который показал, что в настоящее время, в основном разрабатываются и имеются отдельные компьютерные программы. На основании этого, было рекомендовано спроектировать целостный компьютеризированный курс, включающий в себя две части (лабораторный и компьютерный практикумы). Каждая часть состоит из отдельных компьютерных уроков по темам.

Выяснив цели обучения, требования к начальному уровню подготовленности обучаемых, проанализировав содержание, а также, что должен уметь выполнять до обучения обучаемый и что он потом сможет сделать после сеанса работы с КПУЗ на занятии в компьютерном классе, мы установили, что учебно-познавательная деятельность обучаемого может осуществляться со ступеней абстракции А или Б (задействованы механизмы адаптации) и завершиться на ступени Б или В (представлены задания для более продвинутых в обучении обучаемых). Кроме того, мы предварительно установили экспозицию времени в 25 мин с ориентиром, что по окончании обучения обучаемые будут уже оцениваться на ступени Б.

Данные для прогнозирования развития личности были получены на основе вычисления оценки β в автоматизированном режиме на компьютере в процессе диалогового опроса. Результаты вычисления приведены в таблице 1.

Анализ полученных данных показывает, что КПУЗ в начале обучения позволяет адаптироваться обучаемым в соответствии с их исходным уровнем подготовленности и начать учебный цикл не только с различных ступеней абстракции, но и с разных уровней усвоения учебного материала. Кроме того, из анализа следует, что цели обучения, установленные по норме, предусмотрены в одном из вариантов завершения обучения. Цели обучения выбраны по уровню из совокупности конечных результатов процесса обучения. Для продвинутых в обучении обучаемых имеются задания повышенной сложности. Окончание обучения представлено достаточным множеством различных выходов и возможных вариантов его завершения или продолжения. Это позволяет использовать КПУЗ для обучаемых различной учебной ориентации и специализации.

Опираясь на установленную норму ступени абстракции, результаты последствий обучения обучаемых могут быть оценены и на более высокой ступени, чем это предусмотрено нормой.

Таблица 1

Оценка степени научности

Ступень

βн

βк

А

А

0

Б

Б

Б

В

0

В

Г

0

0

Норма

0

Б

Уровень

0

В

Установлена экспозиция времени 16,5 мин

Установлено, что содержание КПУЗ соответствует изучаемой учебной программе. Она может быть адаптирована для обучаемых с различной начальной подготовкой и специализацией. КПУЗ имеет значительные резервы для продвинутых в обучении обучаемых. Полученная совокупность образовательных траекторий показывает достаточное количество возможных вариантов обучения. Установленная норма обучения достигается при наличии резерва, при этом норма может переопределяться с переходом на другие траектории. Это позволяет управлять эффективностью образовательного процесса.

Для практического использования желательно разработать рекомендации по совершенствованию содержания и структуры КПУЗ, уточнить диагностируемые цели обучения, откорректировать смоделированные в КПУЗ дидактические процессы для исключения неэффективных образовательных траекторий.

Если КПУЗ будет использоваться в реальном педагогическом процессе, то требуется разработать инструктивные указания разработчикам и педагогам для обеспечения эффективности желаемых образовательных траекторий.

При апробации КПУЗ в реальных условиях требуется уточнить норму обучения или экспозицию времени сеанса работы с КПУЗ, так как в ней имеются значительные резервы увеличения эффективности процесса обучения.

Можно также провести дальнейший анализ педагогической значимости с учетом суммы учебных элементов и по содержанию обучения установить прогнозируемую степень осознанности. Затем пересчитать дидактический объем по образовательным траекториям, уточнить норму и получить полное представление о модели педагогической системы с компьютерной поддержкой.

Дальнейшие исследования можно проводить при накоплении практического опыта работы с КПУЗ, сборе реальных данных и анализе соответствия их прогнозируемым. Установить основные (модальные) траектории и тем самым определить реальные характерные пределы дидактических возможностей учебной компьютерной технологии.

В заключении обобщены и систематизированы результаты теоретического исследования; сформулированы выводы, подтверждающие гипотезу и доказывающие обоснованность положений, выносимых на защиту. Разработанная методика проектирования и использования систем управления знаниями на основе корпоративных порталов управления знаниями может успешно, как показал эксперимент, применяться в высших учебных заведениях.

В ходе теоретического и практического исследования проблем применения технологий управления знаниями в информатизации процесса обучения в вузе были получены следующие результаты:

  1. Предложены принципы проектирования и создания системы управления знаниями вуза на основе онтологического моделирования и семантических методов, удовлетворяющие специфическим требованиям к поддержке бизнес-процессов и стратегии деятельности вуза. На основе предложенных принципов разработана структура системы управления знаниями, предоставляющая возможность объединять поддержку различных бизнес-процессов на основе использования единой онтологической модели знаний вуза и семантических методов работы с ней.  Установлено, что наиболее эффективным является реализация системы управления знаниями в виде корпоративного портала управления знаниями.
  2. Доказано, что использование технологий управления знаниями при реализации электронных образовательных ресурсов позволяет осуществить переход от обучения, управляемого только компьютерной системой, к обучению, управляемому как компьютерной системой, так и обучаемым. Использование в процессе обучения системы управления знаниями на основе КПУЗ приводит к тому, что обучаемый получает возможность не только отвечать на вопросы системы, но и задавать ей свои вопросы, на которые система либо отвечает сразу, либо за несколько итераций позволяет пользователю получить правильный ответ. Такой диалог все более приближается к живому диалогу педагога с обучаемым. Важным является и то, что система управления знаниями способна самообучаться, т.е. в процессе общения с конкретным обучаемым может с течением времени выработать оптимальный способ общения, зная предпочтения и особенности характера обучаемого.
  3. Установлено, что педагогическая значимость разработки и использования КПУЗ оценивается педагогической целесообразностью и педагогической эффективностью, а в целом сама педагогическая значимость гарантирует обеспечение (воспроизведение) пределов задаваемых качеств в формировании личности обучаемого. Педагогическая целесообразность разработки и применения в процессе обучения КПУЗ определяет соответствие процесса обучения конкретному состоянию модели педагогической системы, позволяющему достигать поставленные цели обучения, а педагогическая эффективность - производительность (эффективность) КПУЗ как модели педагогической системы по формированию в процессе обучения предписанных (спрогнозированных) свойств и качеств личности обучаемого.
  4. Разработано и внедрено программное обеспечение поддержки систем интеграции информации и управления знаниями на основе онтологического моделирования и семантических методов, включающее такие основные системы, как:
  • система управления результатами образовательной деятельности на основе создания базы знаний с описаниями объектов интеллектуальной деятельности и набора функциональных подсистем для ведения базы знаний и организации коллективной работы с объектами интеллектуальной собственности;
  • Web-портал для работы с явными и скрытыми знаниями для формирования метаданных документов и профилей компетентности обучаемых с целью повышения эффективности поиска и предоставления доступа к требуемым знаниям. Поддержка взаимодействия обучаемых посредством он-лайн общения и дискуссий. Ранжирование обучаемых, в зависимости от их активности в процессе распространения знаний, и курирование экспертами процессом обмена знаниями;
  • онтологическая база знаний для хранения онтологических моделей знаний образовательной организации и семантических метаописаний объектов знаний в реляционных СУБД и предоставления эффективного доступа к ним с использованием набора прикладных программных интерфейсов и средств поддержки;
  • корпоративный портал управления знаниями, включающий серверы онтологий и метаданных объектов знаний образовательной организации для реализации функциональных подсистем и доступа к онтологической базе знаний.
  1. Результаты эксперимента по применению созданного программного обеспечения на основе разработанных моделей, методов и алгоритмов по управлению знаниями вуза показали его эффективность в части совершенствовании учебного процесса, автоматизации процессов сбора информации, выявления и формализации новых знаний, адаптации к индивидуальным особенностям обучаемых, сокращении сроков освоения и повышении эффективности использования средств информатизации образования.

Необходим комплекс взаимосвязанных дальнейших исследований во всех областях информатизации вуза. В ходе таких исследований следует выявить оставшиеся за рамками данной диссертации положительные и отрицательные аспекты предложенной методологии информатизации обучения в вузе на основе технологий управления знаниями.

По теме диссертационной работы было опубликовано более 30 научных работ (8 из которых в рекомендованных ВАК РФ ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях).

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

I. Публикации в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ

  1. Принципы построения интеллектуальных обучающих сред на основе технологий управления знаниями. // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия информатизация образования. / М.: РУДН - 2008, N3. С. 17-22
  2. Технологии управления знаниями как базис информатизации обучения в вузе // Вестник Московского университета МВД России. / М.: 2010, N1. С. 51-64
  3. Принципы создания образовательных корпоративных порталов управления знаниями // Информатика и образование. / М.: - 2010, N2. С. 114-117
  4. Методические основы использования корпоративных образовательных порталов управления знаниями для организации адаптивного обучения // Вестник Московского государственного областного университета. / М.: - 2010, N1. С. 169-172
  5. Модель образовательной области на основе технологий управления знаниями // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия информатизация образования. / М.: РУДН - 2010, N1. С. 89-94
  6. Методология построения и использования корпоративных порталов управления знаниями в системе образования // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия информатизация образования. / М.: РУДН - 2010, N1. С. 52-59
  7. Принципы проектирования образовательных порталов управления знаниями. // Вестник Московского государственного областного университета. / М.: - 2010, N1. С. 156-159
  8. Методические основы использования корпоративных порталов управления знаниями для организации адаптивного обучения // Информатика и образование. / М.: - 2010, N3. С. 108-110

II. Монографии

  1. Информатизация обучения в вузе на основе технологий управления знаний. Монография. // Курск: Из-во КГУ, – 2008. 200 с.
  2. Методология проектирования корпоративных порталов управления знаниями для образовательных организаций. Монография. // Курск: Из-во КГУ, – 2009. 190 с.

III. Статьи, тезисы

  1. Экспертные системы в обучении. // Тезисы докладов 6 Всероссийской конференции "Информатизация образования 98", Курск, КГПУ, 1998. С. 6768.
  2. Некоторые вопросы проектирования экспертных обучающих систем // Педагогическая информатика, 1999. №1. С. 2627
  3. Принципы организации диалога в экспертных обучающих системах. // Материалы 10 Международной конференции “Применение новых технологий в образовании”, Троицк, 1999. С. 4647.
  4. Особенности организации диалога в экспертных обучающих системах. // Сборник трудов 9 Международной конференции “Информационные технологии в образовании, Москва, 1999. С.163164
  5. Принципы организации диалога в обучающих программах. // "Физико-математические науки и информационные образовательные технологии". Сборник статей. Курск, КГПУ, 1999. С. 3236.
  6. Проект стандарта образовательной дисциплины "Информатика". // “Интернет в системе образования”. Сборник материалов  научно-практической конференции. Курск, КГПУ, 2001. С. 3950.
  7. Дидактические требования к программным педагогическим средствам дистанционного обучения английскому языку. “Интернет в системе образования”. Сборник материалов  научно-практической конференции. Курск, КГПУ, 2001. С. 5156.
  8. Принципы отбора заданий для тестирования по информатике в общеобразовательной школе. // Развитие системы тестирования в России. Тезисы докладов III Всероссийской научно-методической конференции. М.: Центр тестирования МО РФ, 2001. С. 145.
  9. Принципы создания системы дистанционного образования на основе мультиагентных технологий. // XIII Международная конференция «Информационные технологии в образовании»: Сборник трудов участников конференции. Часть 5. М.: Просвещение, 2003. С. 8788.
  10. Информационные ресурсы образования. // Электронный учебник. Теория и практика. Межвузовский сборник статей. Курск, КГУ, 2004. С.4757.
  11. К вопросу проектирования интеллектуальных обучающих систем для образовательной области "Технология". // Электронный учебник. Теория и практика. Межвузовский сборник статей. Курск, КГУ, 2004. С.108112.
  12. Интеллектуальная программа-тренажер для изучения архитектуры компьютера. // Информатизация сельской школы. Труды II Всероссийского научно-методического симпозиума. М.: МГОПУ, 2004.   С. 215-218.
  13. Обучающие системы на основе мультиагентных технологий. // Информатизация сельской школы (Инфосельш-2005) Труды III Всероссийского научно-методического симпозиума - Анапа. М.; Типография ФГУП «ПИК Винити», 2005.   С. 225-229.
  14. Некоторые аспекты индивидуализации обучения в интеллектуальных обучающих системах. // Информатизация сельской школы. Труды II Всероссийского научно-методического симпозиума. М.: МГОПУ, 2004. С. 266-269.
  15. IDEF0 в моделировании бизнес-процессов управления качеством образования в вузе. // Деятельность университета по подготовке конкурентоспособных кадров, обеспечению качества жизни в регионе, развитию его духовно-нравственной среды: сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава и научно-педагогических работников Курского государственного университета/ отв. ред. А.Н. Худин – Курск: Изд-во  Курск. гос. ун-та , 2007. – 279 с. с.9 - 14.
  16. Проблема реализации развивающего личностно ориентированного потенциала информационно-коммуникационных технологий. // Инновации в непрерывном профессиональном образовании конкурентоспособных кадров: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции (Курск 23-24 октября 2007г.). – Курск: Изд-во  КГУ, 2007 . – Ч . I . – 284с. с.133-138).
  17. Архитектура обучающей системы на основе мультиагентных технологий. // Сборник трудов международной научно-практической конференции «Информатизация образования – 2005». – Елец: Елецкий ГУ, 2005. – с. 304 – 307.
  18. Возможности применения информационной обучающей среды для обучения студентов гуманитарных специальностей // Сборник трудов международной научно-практической конференции «Информатизация образования – 2005». – Елец: Елецкий ГУ, 2005. – с. 302-304.
  19. Модель представления учебного материала в интеллектуальных обучающих системах. // Известия Курского государственного технического университета. / Курск: КурскГТУ - 2008, N3. с. 55-60.
  20. Основы проектирования интеллектуальных информационных обучающих сред. // Информационная образовательная среда. Теория и практика: Бюллетень. Вып.2. – М.:ИСМО РАО, 2007. с. 41-48
  21. Информатизация вузовского образования на основе технологий управления знаниями. // Информационные технологии в образовании: Бюллетень. Вып.№3. – М.:ИСМО РАО, 2009. с. 119-133
  22. Применение технологий управления знаниями при разработке интеллектуальных обучающих сред. // Вестник Московского городского педагогического университета. / М.: МГПУ - 2008, N1. с. 77-83
  23. Информатизация современного профессионального образования на основе технологий управления знаниями. // Психолого-педагогический поиск. / Рязань: РГУ им. С.А. Есенина - 2009, N3. с. 47-56
  24. Информатизация профессионального образования как фактор повышения качества подготовки специалистов // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «От качества образования – к качеству жизни». – Старый Оскол: ТНТ, 2009. – Т.1. – с. 270-277





© 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.