автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Информационное и технологическое обеспечение рефлексивной АСУ образовательного процесса Югорского государственного университета

На правах рукописи

САМАРИН ВАЛЕРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ИНФОРМАЦИОННОЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕФЛЕКСИВНОЙ АСУ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ЮГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

05.13.10 - управление в социальных и экономических системах

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ханты-Мансийск 2005 г.

Работа выполнена в Югорском государственном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, Камышников Алексей Иванович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор

Поляков Юрий Александрович кандидат технических наук Лисовец Светлана Юрьевна

Институт электронных программно-методических средств обучения Российской академии образования (г. Новосибирск)

Защита состоится 24 ноября 2005 в 12 часов 30 минут на заседании регионального диссертационного совета KM212.004.0I в Алтайском государственном техническом университете по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета.

Автореферат разослан: <«//» 2005г.

Ученый секретарь регионального диссертационного совета к.э.н., доцент ч V? А.Г. Блем

2.00£-±_ шив

(ЦЪЧОЩ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования и состояние проблемы. Качество профессионального образования является основным условием быстрого развития экономики страны, успешного вхождения России в мировое сообщество, поскольку только квалифицированный специалист, владеющий современными технологиями и навыками производственной деятельности, может эффективно работать на пользу государства и на свою пользу. Переход страны к рыночной экономике послужил толчком к изменению или расширенному толкованию многих понятий и категорий общественных отношений, сложившихся в СССР.

В конце 20 века считалось, что российское образование - лучшее в мире. Сегодня все чаще звучит мысль, что образованию России необходимы серьезная модернизация, направленная на повышение его качества и сближение с мировыми стандартами, например, определяемыми Болонским процессом. Качество профессионального образования является фактором экономической и социальной безопасности общества, и специалист, занявший свою производственную нишу и получающий удовлетворение от своей деятельности, является гарантом социальной стабильности и прогрессивного развития. С другой стороны, невостребованные выпускники учреждений профессионального образования становятся источником социальных катаклизмов. Поэтому в современном толковании качество образования рассматривается как с позиции общества, так и с позиции личности (Н.М. Мухамеджанова) и определяет ситуацию удовлетворенности, работодателя - знаниями и навыками специалиста, а работника -карьерным ростом.

Изменяются и параметры, определяющие качество образования. Если ранее под этими параметрами в основном понимались «знания, умения, навыки» выпускника, то в настоящее время качество образования связывают с творческой деятельностью, с умением специалиста конструктивно мыслить, с умением учиться, ибо в обществе, вступающем в информационную фазу развития, человек должен практически непрерывно готовить себя к работе в новых, все более сложных условиях, определяемых развитием «высоких технологий». Информатизация общества влечет коренную перестройку его социальной структуры. Предполагаются динамические изменения структуры эконо-

мики, что повлечет отмирание одних и поя , усилится

потребность общества в творческом и интеллектуальном труде, усилится потребность в повышении квалификации, изменении уровня подготовленности в различных областях профессиональных знаний, их трансформации, связанной со сменой профессии или её совершенствованием.

Уровень квалификации, уровень профессиональных знаний индивидов становится важнейшим фактором успешной адаптации выпускника образовательного учреждения к требованиям рынка труда, следовательно, качество образования конкретной личности, выражаемое через уровень знаний обучаемого, умение непрерывно повышать этот уровень, должно стать основным критерием эффективности деятельности учебного учреждения, показателем его имиджа, его вклада в решение региональных хозяйственных проблем. Это означает, что усилия современных учебных учреждений должны быть направлены не на фронтально массовое обучение, а на личностно ориентированный подход, позволяющий формировать в обучаемом креативные качества.

В настоящее время меняется сам подход к определению качества профессионального образования со стороны общества. Если недавно качество работы вуза определялось численностью ППС, наличием площадей, компьютеров, то сегодня под качеством понимают востребованность выпускников вуза на рынке труда, способность их занять производственную вакансию, подтвердить свое умение эффективно трудиться. И, наконец, если раньше под качеством понимали «соответствие знаний, умений, навыков выпускников требованиям Государственного образовательного стандарта», без анализа факторов, определяющих достижение выпускниками этих результатов, то в настоящее время, в соответствии с требованиями международных стандартов серии ИСО 9000 методология обеспечения качества профессиональной подготовки стала пониматься как обеспечение условий и качества осуществления каждой конкретной технологической операции обучения. Все эти обстоятельства и определили актуальность настоящей работы.

В последнее время считается, что качество образования может быть достигнуто на основе компьютерного управления процессами обучения и хозяйственной деятельности вуза. Проблемы управления образованием, как сложной взаимосвязанной системой, многогранно исследованы с использованием системного анализа и раскрыты в трудах российских и зарубежных ученых, в

ч

том числе в трудах И.М. Бобко, Ю.П. Ехлакова, Н.М. Оскорбина, О.В. Поповой, Ф.И. Перегудова, В.П. Тарасенко, Ю.И. Титаренко, И.К. Шалаева, В.З Ямпольского. Проблемы создания и совершенствования управления образованием вузов и повышения эффективности образовательных процессов как сложных, распределенных систем обсуждаются в трудах Б.Л. Аграновича, К.Е. Афанасьева, И.М. Бобко, В.Н. Врагова, A.B. Кобзева, О.М. Петрова, А.Н. Тихонова, И.Л. Чудинова и др. Работы в области информатизации образовательных процессов и конструирования автоматизированных обучающих систем рассматриваются в работах П.Л. Брусиловского, С.А. Безносюка, А.И. Камышникова, В.Я. Карташова, В.П. Кулагина, Ю.В. Карякина, В.П. Котенко, В.В. Кручинина, А.Н. Татарникова, С.А. Христочевского и др.

Однако к настоящему времени в вузах почти не функционируют интегрированные системы автоматизированного управления качеством профессионального образования, ориентированные на персонифицированный контроль и учет «достижений» или «промахов» студентов и на оперативную коррекцию их промахов в процессе обучения, устраняющие рассогласование знаний студентов с их будущей деятельностью. Перечисленные выше проблемы, а также необходимость их решения и определили тему настоящего исследования.

Цель настоящей работы. Исследование и разработка научных основ управления процессами обучения в ВУЗе, подготовка методических рекомендаций по проектированию и эксплуатации рефлексивной информационно-управляющей системы учебного учреждения, обеспечивающей повышение эффективности профессионального образования индивида за счет своевременного объективного контроля степени усвоения учебного материала, оперативной коррекции «пробелов» в знаниях, формирования навыков самостоятельного планирования учебной деятельности.

» Объект исследования. Автоматизированные системы управления (АСУ)

процессами профессионального образования в учебных учреждениях.

Предмет исследования. Разработка концепции, функций и содержания рефлексивной АСУ качества подготовки специалиста в вузе.

Сформулированная выше цель достигается выполнением следующих задач:

- анализ современного состояния управления процессами обучения в учебных учреждениях высшего профессионального образования;

- исследование проблемы снижения субъективного фактора в оценке знаний обучаемых и обоснование возможности оперативного тестового контроля уровня знаний, выявление пробелов и выработка корректирующих рекомендаций по их устранению;

- обоснование концептуальных основ и функциональной структуры рефлексивных автоматизированных систем управления качеством подготовки специалистов (РАСУ КПС);

- разработка системы управления представления и контроля учебных знаний, как первого уровня РАСУ КПС.

Методология исследования. Выполнение задач диссертационной работы осуществлялось на основе комплексного использования методов аналитического исследования, системного анализа, моделирования и конструирования элементов образовательных технологий, систем контроля и управления ими, экспериментальной отработки разработанных систем и анализа полученных результатов и их обобщения.

Научная новизна:

- разработана концептуальная модель и функциональная структура рефлексивной АСУ качества подготовки специалистов, в которой обоснованы принципы выбора тестовых заданий;

- разработан подход к формированию «поля учебных знаний» по изучаемым дисциплинам в комплексе с тестирующими вопросами, «покрывающими» структурированные «полем» фрагменты знаний;

- на основе моделей д-связностей разработан алгоритм компьютерной диагностики пробелов обучаемых в знании изучаемой дисциплины и формирования корректирующих рекомендаций по устранению выявленных пробелов.

Автор выносит на защиту:

- методы и модели снижения субъективного фактора в представлении и контроле учебных знаний и управления на этой основе личностно ориентированным образовательным процессом с целью оперативной коррекции пробелов в знаниях обучаемых;

- концептуальную модель и функциональную структуру рефлексивной АСУ качества подготовки специалистов;

- методику комплексного проектирования автоматизированной образовательной технологии, включающую помодульную декомпозицию образовательных программ с обоснованием точек оперативного контроля уровня знаний каждого обучаемого, декомпозицию содержания учебных дисциплин на связные учебные фрагменты, блоки, построение поля тестов для надежного контроля уровня усвоения представляемых обучаемому знаний;

- автоматизированную систему представления и контроля знаний обучаемых, внедренную в ЮГУ в 2002 году.

Практическую значимость результатов диссертации представляют:

- модели, методы, алгоритмы разработанной рефлексивной системы управления качеством профессионального обучения, алгоритмы и программы адаптивного тестирования обучаемых с использованием механизма д-связности;

- методы декомпозиции содержания учебных дисциплин на модули, курсы, лекции и другие фрагменты учебных знаний с одновременной декомпозицией содержания по стратам дидактического представления учебного материала и страте тестового контроля транслируемых знаний.

Работы, описанные в настоящей диссертации, выполнялись во исполнение проекта «Югорский научно-образовательный комплекс» (с 2002 г. по настоящее время), Постановлений Правительства Ханты-Мансийского автономного округа №191-п от 27 апреля 2001 г., №324-п от 2 июля 2001 г.

Достоверность результатов. Достоверность результатов исследования подтверждается корректным применением методов системного анализа, моделирования, результатами педагогического и технического экспериментов по отработке режимов представления знаний обучаемым по модульной технологии, с оперативным контролем уровня усвоенных знаний в Югорском государственном университете.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всероссийской научной конференции «Наука и образование», посвящённой 60-летию Кемеровской области и 65-летию г. Белово (2003); Окружной научно-практической конференции «Соци-

альная активность образования в Ханты-Мансийском автономном округе», г. Ханты-Мансийск (2004); V Международной конференции «Наука и образование», г. Белово (2004); Ш-й Региональной научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса 2004», г. Кемерово (2004); IV Межрегиональной конференции «Информационные технологии и решения для «Электронной России», г. Ханты-Мансийск (2005).

Результаты внедрения. Методы структурирования учебных знаний, оценки рейтингов фрагментов учебных знаний внедрены в планирование образовательного процесса в Югорском государственном университете.

Публикации. По теме исследования опубликовано 10 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии, изложенных на 168 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 5 таблиц и 2 приложения. Список литературы включает 134 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, объект и предмет, научная новизна и положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость, апробация результатов исследования.

В первой главе работы «Оперативное и объективное оценивание знаний обучаемых как главное условие управления качеством профессионального образования» обосновывается возрастающая роль качества профессиональных знаний в условиях современной рыночной экономики. На основе социологических исследования Ф.Г. Зиятдиновой делается вывод о кризисе профессионального образования, а также обосновывается необходимость совершенствования образовательных процессов в связи с намерением государства активно интегрироваться в мировое сообщество (в том числе и образовательное). Рассмотрены основные направления повышения качества образования в ведущих вузах страны, в том числе проблемы повышения эффективности компьютерных технологий обучения, контроля знаний студентов и управления образовательными процессами. Осуществлен краткий анализ состояния разработки и использования автоматизированных систем в вузах, в том числе, систем контроля знаний. Делается предположение о существенном повышении качества обучения при пе-

реходе на управление качеством по методологии ИСО 9000 «качество конечного продукта обеспечивается качеством выполнения технологических операций, необходимых для его создания», что требует значительных усилий для поопе-1 рационного контроля качества и развития оперативного управления обучения

каждого индивида. Последнее осуществимо только при массовом применении > компьютерных технологий управления.

Концепция тотального контроля качества обучения с помощью ЭВМ актуализирует проблему соотношения в учебном процессе субъективного и объективного факторов, проявляющихся в трансляции и контроле знаний в традиционной - контактно-фронтальной и инновационной - личностно ориентированной образовательных технологиях. Эта проблема подробно исследуется во втором разделе главы на основе разработанной математической модели, отражающей взаимодействие педагога и обучаемого в процессе совместного достижения образовательной цели. В разделе также математически обосновывается возможность объективной оценки уровня знаний индивида и оперативной корректировки личностно ориентированных образовательных процессов на основе объективных оценок. Корректирующими процесс обучения в работе считаются действия управляющего ор,. в момент

времени /, направленные на перевод каждого объекта системы обучаемых

В из состояния 5/, в состояние 5/+1:

Вм

ВМ =Ф„г,.г)

Целью управления в постановке может быть выбран либо максимальный прирост обученности, Д/?(+1 тах либо минимальное значение ошибок в профессиональной деятельности ДХ(+1 т1п специалиста.

Во второй главе диссертации «Рефлексивные информационные системы как основной класс обучающих систем, ориентированных на качественную подготовку специалистов» рассмотрены проблемы разработки концептуальной модели рефлексивной автоматизированной системы управления качеством подготовки специалиста (РАСУ КПС).

Обосновывается структура РАСУ КПС, включающая понятийные, математические и информационно-технологические, организационные, юридические, кадровые и финансовые аспекты, что определяется спецификой объектов управления: обучаемым и учебным процессом, значительным технологическим циклом (до и более 5 лет), превосходящим длительность цикла управления в технических системах. Как объект управления и обучаемый и педагог являются активными системами, имеющими свои личные цели, которые на интервале в пять лет многократно изменяются и, конечно, не совпадают с целями обучения. На этом же интервале неизбежно меняется окружающая среда, которая оказывает существенное влияние на поведение у субъектов образовательного процесса и технологии обучения в целом. Кроме того, уровень сложности описания поведения индивида, как объекта управления, превосходит сложность любых мыслимых технических объектов. Поэтому в работе предложено АСУ качеством подготовки специалистов вывести в особый класс систем: рефлексивных АСУ с активными объектами, что потребовало обосновать функциональную структуру, требования к программной реализации и содержанию обучающих (контролирующих) подсистем и их проектированию.

В работе предложена и обоснована концептуальная модель двухконтур-ной рефлексивной АСУ качеством подготовки специалистов (рис. 1), в которой первый контур - автоматизированная система представления учебных знаний и контроля результатов их усвоения обучаемыми (АСПКЗ) обеспечивает управление трансляцией учебных знаний и контроль степени их усвоения каждым обучаемым. Второй контур -управление качеством учебного процесса (АСУ УП) оптимизирует образовательную технологию учебного центра, используя комплексную информацию об эффективности образовательной деятельности, поставляемую АСПКЗ, которая играет роль обратной связи с учетом педагогических новаций и стратегического планирования.

В диссертации показано, что эффективное функционирование РАСУ КПС невозможно без соответствующей подготовки технологии обучения, что следует также из целей управления АСУ УП. Поэтому в разделе 2.2 изложена методика проектирования обучающего процесса и обоснования дополнительных точек контроля.

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

^ соимдльио-моиоммчвшы зс РЫНОК ТГУДА | ^ РЫМОВ «»«ММПЛМ мня ГСЛУГ ^ ^ мм« ЩЩСЕШО* »щи - )

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ АСПКЭ

УЧАЩИЙСЯ АбИТУПЮТТ, СТУДЕНТ, ВЫПУСХНИС МОЛОДОЙ СПЕЦИАЛИСТ, СПЕЦИАЛИСТ, АСПИМНТ, ДОКТОРАНТ

опт управления аспкз. управляющая система »сууп

ОВРАЭОВАТЕЛкНЫЕтехнологии:

УЧЕБНАЯ БАЗА, УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКИЙ СОСТАВ

1мГ -I.IL

УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА АСУ УП

( СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ О»РА3О»АТ Е Л кНЫ* ТЕХНОЛОГИЙ: 1 УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ, УПРАВЛЕНИЕ УЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ, УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ

ЧИГ

ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ)

^ { и.......пядциючаа ) Г тгштшл ии«оиишг»и|«|— "Ч ( вгтлшжтшп питан мамм. —с ^

(гмппмкям тглллякт I I итпметм I I (ктм II К >01 нямсти I

Рис. 1. Детализированная схема РАСУ КПС

Структура контроля знаний с дополнительными точками контроля, внедренного в ЮГУ, приведена на рисунке 2. Обозначения, принятые на рисунке 2: М - модуль учебной дисциплины; - номера учебных модулей учебной дисциплины; К1г К2,...,Кп - контрольные точки /V-го учебного модуля; КЗМ N-1... КЗМ N... КЗМ N+1 - итоговые контрольные точки каждого учебного модуля учебной дисциплины; Д0ц, ДОц... Д0п1... Д0т -дополнительное изучение учебного задания при неудовлетворительном контроле на каждой контрольной точке /V-го модуля учебной дисциплины; Кц, К21,...,КП1,...,КЯ1 дополнительный контроль на каждой контрольной точке после дополнительных занятий и при неудовлетворительных результатах предыдущего контроля.

Вторым существенным моментом разрабатываемой системы является подготовка информационной базы учебных продуктов для автоматизированной трансляции учебных сведений обучаемому и проверки качества их усвоения.

Рис. 2. Структура контроля знаний при помодульном обучении

В разделе 2.3 приведена методика декомпозиции учебных сведений некоторой условной дисциплины с формированием цепочек связи информационных блоков в комплексе КГ(Х,Л), что обосновывается определением:

«Данные два симплекса С7( и (Т. комплекса К соединены цепью «у-связи, если существует последовательность симплексов [сгв }" в К, такая что Оа - фань <7(., Оа - грань 0. Оа и Оа ^ обладают общей гранью размерности /?для 1=1, 2,..., п-1, ^ = гшп{/,Д,/?1.....

Для того, что бы два симплекса, принадлежащие уровням декомпозиции А и В, принадлежали одной ^-связанной компоненте комплекса К, необходимо наличие связывающей А и В цепи промежуточных симплексов. Рассмотрим понятие комплекса на примере некоторой области знаний. Предположим, что множество Х={интеграл, предел, атом, гелий} представляют для нас интересующие понятия, а множество К= {математический анализ, физика, иностранный язык, химия) - некоторые предметные области знаний. При этом возникает отношение Л С У X X , связывающие эти два множества, которое определяется следующим образом: Отношение Я существует между X] и у, тогда и только тогда, когда понятие х1 можно получить путам изучения соответствующей предметной области у,. Отсюда следует,

что Л. = {(^у,, л:,), (д',, ), , ), (>>4, л:4)}. На основании изложенного

можно строить матрицы инциденций, которые и используются для построения модели оценивания качества знаний обучаемых в соответствии с иерархией, пример которой приведен на рисунке 3.

Уровни Множества

А Дисциплина ""ГГ-Т7" Тестовые задания

В Модули < . ^ Тестовые задания

С Главы -^т-Тестовые задания

О Элементы - Тестовые задания

Рис. 3. Связность структуры предмета изучения

В третьей главе диссертации «Реализация рефлексивной автоматизированной системы оперативного тестирования знаний обучаемых» описаны основные решения по реализации РАСУ КПС в Югорском университете, цель которых - обеспечение выполнения программы обучения каждым студентом за заданный промежуток времени и с заданной стоимостью обучения.

Основные задачи, решаемые при организации учебного процесса: контроль изменения состояний студентов; контроль успеваемости студентов; диспетчеризация занятий; составление расписания.

Объекты, фигурирующие в системе управления учебным процессом, можно также описать следующими множествами:

5 = {5,, $2 ,.„, 5,} - студентов;

й = {с11,(11,...,с1п}- направлений обучения;

Р = {/,, /2...../т }- Форм обучения;

К = {>>,, у......ук} - дат набора на обучение.

Декартово произведение трех последних множеств // = £)Х/ГХУ, Н ={1ц,1г2,...,11г}. в котором каждому элементу множества Н соответствуют учебные программы для определенных направления, формы обучения и даты набора.

Поскольку для каждого студента определены направление, форма обучения и дата набора, тем самым задано отображение М множества студентов 5 во множество учебных программ Н: М : 5 —> Н .

Определим тогда систему множеств ] следующим образом: '

При этом пересечение любых двух множеств этой системы пусто, а объединение их всех совпадает с множеством всех студентов 5. То есть, множество учебных программ задает разбиение множества студентов на классы эквивалентности, представляющие собой учебные потоки (),.

Некоторые потоки не содержат студентов, являются пустыми ((2,=0). Для административных целей, если в потоке много студентов, потоки £)„ могут разбиваться на подмножества - академические группы С,,. При этом

г,

^С =Q * где г1~числ0 ФУПП> занимающихся по./-той учебной программе.

Будем также рассматривать, независимо от множества студентов, множество дисциплин Р = {/?/,...,р„), доступных для изучения в вузе. Задано отношение Ь между множеством программ обучения И и множеством дисциплин р : I с Н х Р . Это отношение можно считать множеством учебных планов, реализующих соответствующие программы обучения:

Дисциплины, входящие в учебный план, не являются вполне независимыми, так как на их множестве задан частичный порядок. Известно, что изучению некоторых из них должно предшествовать изучение других, но этим порядком пока можно пренебречь. Каждая дисциплина, в свою очередь, представлена как множество модулей М = {т/(...,т*]. Множество модулей дисциплины является вполне упорядоченным, то есть изучение модуля с меньшим номером должно предшествовать изучению модуля с большим номером. Каждый модуль пред- '

ставляет собой пару (В, А), где В - {Ь/,...,Ьт) - множество занятий («занятие», как единица учебной программы - ЕУП), а А - {а;,...,ат} - множество видов отчетности (аттестаций). Множество занятий является частично упорядоченным, но порядок занятий важен для службы, занимающейся планированием и

диспетчеризацией учебной деятельности, и не важен для службы, контролирующей ее результаты.

Каждое занятие требует для своего проведения определенной совокупности ресурсов, при этом ресурсы, входящие в совокупность, выбираются из множества возможных:

Я/ = (о.л г 1,2.-Ji.ni) - аудитории, Я2 = [гц, г2,ъ...,г2.п2\- преподаватели, Кз = 1о,/. гз.2--гз.пз) - технические средства, И4 = {/>/, Г4,2,...,г4п4\- учебно-методические материалы.

Каждый ресурс обладает «пропускной способностью» - это число студентов, которых он может обслужить за одно занятие. В соответствии со значениями этого параметра, группы студентов, для которых программой предусмотрено это конкретное занятие (ЕУП), могут объединяться в потоки или разбиваться на подгруппы, или вначале - объединяться в группы, а затем разбиваться на потоки. После применения этих процедур получаем множество занятий («занятий», как единиц расписания занятий - ЕРЗ), которые необходимо провести за некоторый период. Данное множество занятий (ЕРЗ) является исходной информацией для службы, занимающейся планированием и диспетчеризацией учебной деятельности в подразделении. Описанные множества фигурируют в качестве доменов (множества 5, Д Г. У, Р, М, В, К) и отношений (множества Н, б. С, Ц) в реляционной модели, положенной в основу подсистем системы управления вузом, деканатом, кафедрой (подсистема АСУ УП).

Систему учета и контроля учебной деятельности можно описать при помощи четырех отношений: «студенты», «планы», «группы» и «ведомости». Отношение «студенты» определено на множестве, состоящем из следующих доменов (групп доменов): Атрибуты, определяющие программу обучения-. Направление обучения, Форма обучения, Дата (год и месяц) набора, Семестр обучения - номер семестра обучения относительно начала обучения, Изучаемый иностранный язык - определяется студентом при заключении контракта, Специализация - конкретизирует вариативную часть программы обучения.

Отношение «учебные планы» определено на множестве следующих доменов (групп доменов):

Имя плана. Все кортежи с совпадающим значением этого атрибута определяют совокупность всех аттестаций, которые необходимо сдать за семестр обучения множеству студентов, занимающихся по одной программе. Дисциплина. Модуль дисциплины. Аттестация. Значения элементов этого домена образуют бинарный алфавит. Изучаемый язык. Атрибут позволяет объединять планы, различающиеся только языком обучения. Специализа- '

имя. Атрибут позволяет объединять планы, различающиеся только вариативной частью. Остальные отношения описаны в диссертации.

Состояние успеваемости отображается подсистемой в виде дерева, листьями которого являются данные всех студентов (состояния по отношению к аттестациям, включенным в учебный план), и на каждом вышележащем уровне просуммирована информация о неуспешных аттестациях уровней лежащих ниже. Взаимное расположение всех уровней дерева может быть изменено указанием любого порядка сортировки по набору признаков, совпадающему с атрибутами отношения «студенты» и атрибутами отношения «планы», и исключением любых из этих признаков из рассмотрения.

Количество контрольных операций «тотального мониторинга знаний студентов» определится как декартово произведение множества студентов и множества контрольных точек из личностно ориентированных модульных планов их обучения. Следовательно, трудоемкость реализации поставленной задачи определится разработкой соответствующих методик контроля, наполнение баз данных контрольных вопросов - разработкой соответствующих технических средств и, наконец, затратами труда на контроль и обработку полученных результатов. Задачи проектирования системы мониторинга знаний студентов заключаются: в разработке метода объективного контроля знаний по всем этапам процесса обучения модуля, в выборе и привязке контрольных точек к типовой схеме изучения модуля, в разработке технических средств и программного обеспечения контроля качества каждого этапа обучения, в осуществлении объективного контроля и оперативного обсчета его результатов, в подготовке пред- } ложений по коррекции учебного процесса. Решению этих проблем посвящены разделы 3.1 и 3.2 работы.

В третьем разделе главы приведены результаты, показанные студентами при автоматизированном контроле знаний на факультете природопользования ЮГУ (см. табл. 1).

Таблица 1

Результаты объективного тестирования знаний студентов специальности 080502 - «Экономика и управление на предприятии природопользования» по дисциплине «экономика предприятия» ■

Тестируемая группа Количество 0ш 0ш ^1т

тестируемых

1 курс 21 3.7 3.8 3.9

2 курс, группа 1 20 4.0 3.8 3.9

2 курс, группа 2 24 3.2 3.7 3.9

3 курс, группа 1 18 4.1 3.7 3.9

3 курс, группа 2 27 3.8 3.7 3.9

4 курс, группа 1 15 4.0 4.2 3.9

4 курс, группа 2 21 4.4 4.2 3.9

Результаты тестирования показывают, что знания студентов, выявленные по тестам, близки к оценке «хорошо». Разброс знаний по группам незначителен. Ожидалось, что тенденция роста уровня образованности от младших к старшим курсам будет достаточно выраженной, однако это ожидание не оправдалось.

Эксперимент по анализу влияния субъективного фактора в оценках знаний были осуществлен со студентами третьего и второго курса. Ни преподавателю, ни студентам цель испытаний не сообщалась, что позволило обеим сторонам оценочного процесса считать операцию рядовой. Результаты испытаний сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты субъективной оценки знаний студентов специальности 080502 - «Экономика и управление на предприятии природопользования» по дисциплине «экономика предприятия»

Тестируемая группа Количество тестируемых Оценка знаний по устному экзамену

2 курс 24 4.4

3 курс 23 4.6

4 курс 20 4.1

Как следует из таблицы, субъективные оценки оказались выше полученных методом объективного тестирования. При субъективном оценивании знаний «независимый эксперт» ставит оценки более близкие к результатам объективного тестирования, а оценки преподавателя, постоянно работающе-

го с группами испытуемых, в зависимости от длительности общения (2 курс, 3 курс) повышаются.

Эксплуатация в ЮГУ разработанной системы управления процессами обучения обеспечила повышение уровня знаний студентов за счет регулярного учета уровня знаний и оперативной ликвидации пробелов, снижение затрат на обучение (ресурса площадей, технических средств, учебных материалов) за счет оперативного планирования, повышение «комфортности» обучения за счет снижения субъективного фактора оценки знаний студента.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Рассмотрены теоретические и методические основы синтеза рефлексивной автоматизированной системы управления качеством подготовки специалистов.

2. Разработана и обоснована методика декомпозиции произвольной учебной дисциплины по учебным модулям и более мелким фрагментам учебных знаний, совместно с решением задачи по стратам вывода и контроля учебных знаний.

3. Обоснованы векторные показатели эффективности образовательного учреждения: результативность, ресурсоемкость, своевременность получения знаний обучаемыми, и исследовано соотношение категорий «субъективного» и «объективного» в оценке уровня знаний обучаемого.

4. Представлен алгоритм повышения качества знаний студента с учетом своевременной обработки информации о графике прохождения занятий, уровне знаний студента в каждой точке контроля, управленческих решений, направленных на коррекцию пробелов в знаниях.

5. Автоматизированная система принята для внедрения на факультетах природопользования и информатики и прикладной математики Югорского государственного университета.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Самарин В.А., Камышников А.И. Системы управления в распределенных образовательных системах И Журнал «Вопросы устойчивого и бескризисного развития». - Новосибирск. 2002. №5/1. - С. 35-46.

2. Самарин В.А., Камышников А.И. Тестирование как способ объективизации контроля знаний студентов Югорского государственного университета // Сб. трудов. - Барнаул: Изд-во БГПУ, 2003. - С. 45-47.

3. Самарин В.А., Камышников А.И. Информационное обеспечение системы управления учебным процессом: препринт НГУ. Новосибирск, 2003. - 14 с.

4. Самарин В.А. Системный подход к контролю уровня знаний на базе ЮГУ// Материалы всероссийской конференции «Наука и образование» Белово, 2003. Т. 1. - С. 134-137.

5. Самарин В.А., Кривошеее В.В. Перспективы развития высшего и дополнительного образования на факультете природопользования Югорского государственного университета // Социальная активность образования в Ханты-Мансийском автономном округе: Материалы окружной научно-праюгической конференции. - Ханты-Мансийск, 2003. - С. 159-164.

6. Самарин В.А. Особенности образовательных технологий обеспечивающих объективный контроль уровня знаний //Журнал: Образование, наука и техника XXI век. (Сборник научных статей). - Ханты-Мансийск: ЮГУ. 2004. - С. 29-31.

7. Самарин В.А. Применение объективного контроля знаний в управлении процессами обучения // Наука и образование: Материалы международной конференции. - Белово, 2004. Т. 2. - С. 56-64.

8. Самарин В.А. К вопросу об объективном контроле качества обучения в Югорском государственном университете // Информационные недра Кузбасса: Сборник материалов Ш-й Региональной научно-практической конференции. - Кемерово: КГУ, 2004. - С. 157-158.

9. Самарин В.А. Развитие студента, как субъекта учебно-познавательной деятельности в условиях информатизации вузов: препринт №12/04 НГУ. Новосибирск, 2004. - 16 с.

10. Самарин В.А., Камышников А.И. Анализ проблем связанных с созданием и разработкой РАСУ качества подготовки специалистов // Элементарные обучающие структуры типа «совокупный субъект обучения» в образовательных процессах: сб. Информационные технологии в обеспечении качества услуг в социально ориентированных отраслях экономики. Ч. 2. - Новосибирск: НГУ, 2005. - С. 28-33.

1 49

РНБ Русский фонд

2006-4 18849

Подписано в печать 17.10.2005. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 81.

Редакционно-издательский центр ЮГУ 628012, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, г. Ханты-Мансийск, ул. Чехова 16

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. ОПЕРАТИВНОЕ И ОБЪЕКТИВНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ КАК ГЛАВНОЕ УСЛОВИЕ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

1.1 Оперативный контроль уровня знаний обучаемых как фактор повышения качества профессионального образования.

1.2. Соотношение объективного и субъективного в оценке знаний обучаемых.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. РЕФЛЕКСИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КАК ОСНОВНОЙ КЛАСС ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА КАЧЕСТВЕННУЮ ПОДГОТОВКУ СПЕЦИАЛИСТОВ.

2.1. Особенности и проблемы проектирования рефлексивных автоматизированных систем в образовании.

2.2 Проектирование процесса обучения как комплекс планирования последовательности представления учебных знаний и контроля их усвоения.

2.3 Проблемы формирования информационной базы АСПКЗ.

Выводы к 2 главе.

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕФЛЕКСИВНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ.

3.1 Основные решения по информационному обеспечению системы управления учебным процессом.

3.2. Информационное обеспечение системы представления и контроля знаний АСПКЗ.

3.3. Результаты экспериментальной отработки методики контроля уровня знаний студентов.

Выводы к главе 3.

Актуальность исследования и состояние проблемы. Качество профессионального образования является основным условием быстрого развития экономики страны, успешного вхождения России в мировое сообщество, поскольку только квалифицированный специалист, владеющий современными технологиями и навыками производственной деятельности, может эффективно работать на пользу государства и на свою пользу. Переход страны к рыночной экономике послужил толчком к изменению или расширенному толкованию многих понятий и категорий общественных отношений, сложившихся в СССР.

В конце 20 века считалось, что российское образование — лучшее в мире. Сегодня все чаще звучит мысль, что образованию России необходимы серьезная модернизация, направленная на повышение его качества, и сближение с мировыми стандартами, например, определяемыми Болонским процессом. Качество профессионального образования является фактором экономической и социальной безопасности общества, и специалист, занявший свою производственную нишу и получающий удовлетворение от своей деятельности, является гарантом социальной стабильности и прогрессивного развития. С другой стороны, невостребованные выпускники учреждений профессионального образования становятся источником социальных катаклизмов. Поэтому в современном толковании качество образования рассматривается как с позиции общества, так и с позиции личности (Н.М. Мухамеджанова) и определяет ситуацию удовлетворенности работодателя - знаниями и навыками специалиста, а работника -карьерным ростом.

Изменяются и параметры, определяющие качество образования. Если ранее под этими параметрами в основном понимались «знания, умения, навыки» выпускника, то в настоящее время качество образования связывают с творческой деятельностью, с умением специалиста конструктивно мыслить, с умением учиться, ибо в обществе, вступающем в информационную фазу развития, человек должен практически непрерывно готовить себя к работе в новых, все более сложных условиях, определяемых развитием «высоких технологий». Информатизация общества влечет коренную перестройку его социальной структуры. Предполагаются динамические изменения структуры экономики, что повлечет отмирание одних и появление других профессий, усилится потребность общества в творческом и интеллектуальном труде, усилится потребность в повышении квалификации, изменении уровня подготовленности в различных областях профессиональных знаний, их трансформации, связанной со сменой профессии или её совершенствованием.

Уровень квалификации, уровень профессиональных знаний индивидов становится важнейшим фактором успешной адаптации выпускника образовательного учреждения к требованиям рынка труда, следовательно, качество образования конкретной личности, выражаемое через уровень знаний обучаемого, умение непрерывно повышать этот уровень, должно стать основным критерием эффективности деятельности учебного учреждения, показателем его имиджа, его вклада в решение региональных хозяйственных проблем. Это означает, что усилия современных учебных учреждений должны быть направлены не на фронтально массовое обучение, а на личностно ориентированный подход, позволяющий формировать в обучаемом креативные качества.

В настоящее время меняется сам подход к определению качества профессионального образования со стороны общества. Если недавно качество работы вуза определялось численностью ППС, наличием площадей, компьютеров, то сегодня под качеством понимают востребованность выпускников вуза на рынке труда, способность их занять производственную вакансию, подтвердить свое умение эффективно трудиться. И, наконец, если раньше под качеством понимали «соответствие знаний, умений, навыков выпускников требованиям Государственного образовательного стандарта», без анализа факторов, определяющих достижение выпускниками этих результатов, то в настоящее время, в соответствии с требованиями международных стандартов серии ИСО 9000 методология обеспечения качества профессиональной подготовки стала пониматься как обеспечение условий и качества осуществления каждой конкретной технологической операции обучения. Все эти обстоятельства и определили актуальность настоящей работы.

В последнее время считается, что качество образования может быть достигнуто на основе компьютерного управления процессами обучения и хозяйственной деятельности вуза. Проблемы управления образованием, как сложной взаимосвязанной системой, многогранно исследованы с использованием системного анализа и раскрыты в трудах российских и зарубежных ученых, в том числе в трудах И.М. Бобко, Ю.П. Ехлакова, Н.М. Оскорбина, О.В. Поповой, Ф.И. Перегудова, В.П. Тарасенко, Ю.И. Титаренко, И.К. Шалаева, В.З Ямпольского. Проблемы создания и совершенствования управления образованием вузов и повышения эффективности образовательных процессов как сложных, распределенных систем обсуждаются в трудах Б.Л. Аграновича, К.Е. Афанасьева, И.М. Бобко, В.Н. Врагова, A.B. Кобзева, О.М. Петрова, А.Н. Тихонова, И.Л. Чудинова и др. Работы в области информатизации образовательных процессов и конструирования автоматизированных обучающих систем рассматриваются в работах П.Л. Брусиловского, С.А. Безносюка, А.И. Ка-мышникова, В.Я. Карташова, В.П. Кулагина, Ю.В. Карякина, В.П. Котенко, В.В. Кручинина, А.Н. Татарникова, С.А. Христочевского и др.

Однако к настоящему времени в вузах почти не функционируют интегрированные системы автоматизированного управления качеством профессионального образования, ориентированные на персонифицированный контроль и учет «достижений» или «промахов» студентов и на оперативную коррекцию их промахов в процессе обучения, устраняющие рассогласование знаний студентов с их будущей деятельностью. Перечисленные выше проблемы, а также необходимость их решения и определили тему настоящего исследования.

Цель настоящей работы. Исследование и разработка научных основ управления процессами обучения в ВУЗе, подготовка методических рекомендаций по проектированию и эксплуатации рефлексивной информационно-управляющей системы учебного учреждения, обеспечивающей повышение эффективности профессионального образования индивида за счет своевременного объективного контроля степени усвоения учебного материала, оперативной коррекции «пробелов» в знаниях, формирования навыков самостоятельного планирования учебной деятельности.

Объект исследования. Автоматизированные системы управления (АСУ) процессами профессионального образования в учебных учреждениях.

Предмет исследования. Разработка концепции, функций и содержания рефлексивной АСУ качества подготовки специалиста в вузе.

Сформулированная выше цель достигается выполнением следующих задач:

-анализ современного состояния управления процессами обучения в учебных учреждениях высшего профессионального образования;

-исследование проблемы снижения субъективного фактора в оценке знаний обучаемых и обоснование возможности оперативного тестового контроля уровня знаний, выявление пробелов и выработка корректирующих рекомендаций по их устранению;

-обоснование концептуальных основ и функциональной структуры рефлексивных автоматизированных систем управления качеством подготовки специалистов (РАСУ КПС);

-разработка системы управления, представления и контроля учебных знаний, как первого уровня РАСУ КПС.

Методология исследования. Выполнение задач диссертационной работы осуществлялось на основе комплексного использования методов аналитического исследования, системного анализа, моделирования и конструирования элементов образовательных технологий, систем контроля и управления ими, экспериментальной отработки разработанных систем и анализа полученных результатов и их обобщения.

Научная новизна: -разработана концептуальная модель и функциональная структура рефлексивной АСУ качества подготовки специалистов, в которой обоснованы принципы выбора тестовых заданий;

-разработан подход к формированию «поля учебных знаний» по изучаемым дисциплинам в комплексе с тестирующими вопросами, «покрывающими» структурированные «полем» фрагменты знаний;

-на основе моделей ^-связностей разработан алгоритм компьютерной диагностики пробелов обучаемых в знании изучаемой дисциплины и формирования корректирующих рекомендаций по устранению выявленных пробелов.

Автор выносит на защиту: -методы и модели снижения субъективного фактора в представлении и контроле учебных знаний и управления на этой основе личностно ориентированным образовательным процессом с целью оперативной коррекции пробелов в знаниях обучаемых;

-концептуальную модель и функциональную структуру рефлексивной АСУ качества подготовки специалистов;

-методику комплексного проектирования автоматизированной образовательной технологии, включающую помодульную декомпозицию образовательных программ с обоснованием точек оперативного контроля уровня знаний каждого обучаемого, декомпозицию содержания учебных дисциплин на связные учебные фрагменты, блоки, построение поля тестов для надежного контроля уровня усвоения представляемых обучаемому знаний;

-автоматизированную систему представления и контроля знаний обучаемых, внедренную в ЮГУ в 2002 году.

Практическую значимость результатов диссертации представляют: -модели, методы, алгоритмы разработанной рефлексивной системы управления качеством профессионального обучения, алгоритмы и программы адаптивного тестирования обучаемых с использованием механизма связности;

- методы декомпозиции содержания учебных дисциплин на модули, курсы, лекции и другие фрагменты учебных знаний с одновременной декомпозицией содержания по стратам дидактического представления учебного материала и страте тестового контроля транслируемых знаний.

Работы, описанные в настоящей диссертации, выполнялись во исполнение проекта «Югорский научно-образовательный комплекс» (с 2002 г. по настоящее время), Постановлений Правительства Ханты-Мансийского автономного округа №191-п от 27 апреля 2001 г., №324-п от 2 июля 2001 г.

Достоверность результатов. Достоверность результатов исследования подтверждается корректным применением методов системного анализа, моделирования, результатами педагогического и технического экспериментов по отработке режимов представления знаний обучаемым по модульной технологии, с оперативным контролем уровня усвоенных знаний в Югорском государственном университете.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всероссийской научной конференции «Наука и образование», посвящённой 60-летию Кемеровской области и 65-летию г. Белово (2003); Окружной научно-практической конференции «Социальная активность образования в Ханты-Мансийском автономном округе», г. Ханты-Мансийск (2004); V Международной конференции «Наука и образование», г. Белово (2004); Ш-й Региональной научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса 2004», г. Кемерово (2004); IV Межрегиональной конференции «Информационные технологии и решения для «Электронной России», г. Ханты-Мансийск (2005).

Результаты внедрения. Методы структурирования учебных знаний, оценки рейтингов фрагментов учебных знаний внедрены в планирование образовательного процесса в Югорском государственном университете и Бий-ском филиале Современной гуманитарной академии.

Публикации. По теме исследования опубликовано 10 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии, изложенных на 168 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 5 таблиц и 2 приложения. Список литературы включает 134 наименования.

Выводы к главе 3

1. Уточнена декомпозиция управляющих функций РАСУ КПС по подсистемам с учетом обеспечивающих задач: оперативного распределения образовательных ресурсов, минимизации простоя учебного оборудования и персонала, оптимизации загрузки учебных аудиторий, лабораторий, минимизации очередей студентов при посещении занятий с ограниченными ресурсами, рационального сочетания групповых и индивидуальных форм занятий, контроля и оперативного учета графика прохождения занятий каждым студентом, оперативного учета качества обучения по оценкам знаний в каждой точке контроля.

2. Формализованы процессы, составляющие основное содержание учебной деятельности каждой из подсистем, осуществлено описание задач, определяющих организацию обучения и контроль учебных знаний.

3. Описан алгоритм и представлены основные решения по разработке программного обеспечения системы компьютерного тестирования обучаемых с одновременной диагностикой пробелов в знаниях (адаптивные тесты с использованием аппарата # - связности) и экзаменационного теста.

4. Определены требования к информационной базе разработанных систем и особенности их реализации.

5. РАСУ КПС внедряется в ЮГУ с 2002 года. В настоящее время тестированием охвачено около 1000 студентов, которые в течение семестра тестируются по 8-10 дисциплинам, декомпозированным на 25 -30 модулей. По итогам эксплуатации системы можно отметить: 1) существенно снижены затраты времени на выдачу заданий студентам, сбор результатов, проверку работ, что позволило вдвое уменьшить трудозатраты на тестирование; 2) полностью исключен субъективный фактор из процесса модульного тестирования, что усилило мотивацию студентов на обучение и повысило уровень их подготовки.

6. Знания студентов, выявленные по тестам, близки к оценке «хорошо». Разброс знаний по группам незначителен. Субъективные оценки знаний, полученные традиционно, оказались выше полученных методом объективного тестирования. При субъективном оценивании знаний «независимый эксперт» ставит оценки более близкие к результатам объективного тестирования, а оценки преподавателя, постоянно работающего с группами испытуемых, в зависимости от длительности общения на один - два балла выше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработана концептуальная модель рефлексивной управляющей системы качества подготовки специалистов, осуществлено описание функциональной схемы двухуровневой АСУ, включающей уровень представления и контроля знаний обучаемых (АСПКЗ) и уровень оптимизации технологии обучения (АСУУП). Разработаны методы комплексного проектирования автоматизированной технологии учебного процесса, включающего обоснованную декомпозицию учебных программ на модули и соответствующее увеличение числа контрольных операций для оперативной проверки уровня получаемых знаний каждым студентом. Доказана возможность сокращения трудоемкости осуществления оперативного контроля знаний обучаемых и обработки полученных результатов с целью оперативного управления процессами дополнительного обучения, если результаты тестирования индивида не удовлетворяют установленным требованиям. Одновременно обоснована возможность объективизации контроля знаний индивидов за счет сокращения контактной (субъект - субъектной) экзаменации. Разработаны методы проектирования информационного обеспечения АСПКЗ в его содержательной части (учебные программы, модули, тестовое обеспечение) и алгоритмы адаптивного тестирования на основе ^ - связностей.

В процессе работы были исследованы следующие проблемы:

1. Применение компьютерных технологий обучения - комплексная проблема, включающая проектирование учебного процесса, разработку соответствующего машинно-ориентированного дидактического обеспечения, разработку интегрированной автоматизированной оперативного управления процессами обучения индивидов на основе помодульного контроля знаний каждого студента и принятия оперативных мер по ликвидации выявленных пробелов в знаниях организацией личностно ориентированного обучения.

2. Важнейшей проблемой эффективного обучения рассматривается проблема снижения доли субъективизма преподавателей в представлении учебных знаний и их контроле. До настоящего времени специфика образовательных процессов ориентирована на индивидуализацию (субъективизацию) контрольных функций. Осуществление контрольных функций производится исключительно в системе «преподаватель - студент» в рамках сложившихся традиций: контроль результатов производит преподаватель, т.е. непосредственный производитель личностно ориентированной образовательной услуги.

3. Переход от методов субъективной оценки знаний к объективизации оценок вызывает отрицательный резонанс у значительной части руководства образовательных учреждений, что подтверждается результатами эксперимента по ЕГЭ. На наш взгляд эти результаты подтверждают относительно низкий уровень обучения в общеобразовательных школах, проявляющийся еще и в том, что объем знаний общеобразовательного стандарта, по которому составлены вопросы тестов, и объем знаний, доводимых до учащихся в школах педагогами, существенно различны в силу субъективного подхода педагогов к обучению.

4. Автоматизированная система представления и контроля знаний в процессе своего автономного функционирования подстраивается (адаптируется) по своему содержанию к знаниям обучаемого, выполняя целевое предназначение эффективного усвоения учебного материала последним, перестраивая информационное содержание учебных задач в темпе диалога обучаемого с компьютером и в зависимости от выявленных успехов либо пробелов в знаниях.

5. Человек во взаимодействии с обучающим комплексом изменяет своё внутреннее состояние, реагируя на информационные посылы компьютера. В тоже время и компьютер изменяет мир своего информационного обеспечения как реакцию на знания обучаемого. Механизмы этих изменений в индивиде не определены, а в компьютере определены частично. Программа, реализует общий алгоритм адаптации, но конкретное состояние программного обеспечения как результата адаптации к знаниям человека установить не возможно.

6. АСПКЗ и АСУУП (АСУ кафедрального уровня или уровня деканата) образуют динамически связанную и изменяемую двухуровневую систему РА

СУ КПС, программное обеспечение которых адаптируется к обучаемому (либо к педагогу), а также друг другу. Учет ориентации АСУ на человека как объект управления приводит к новому классу автоматизированных систем, называемого рефлексивными системами.

7. Эффективность РАСУ КПС определяется качеством проектирования образовательной среды. Для обеспечения оперативной ликвидации пробелов в обучении студентов предложено разбить учебный процесс на модули, в рамках каждого модуля осуществлять автоматизированный процесс компьютерного контроля знаний обучаемых и организации дополнительного обучения в темпе с основным.

8. С использованием аппарата д- связности обоснован алгоритм анализа уровня знаний обучаемого и выработки управленческой рекомендации Г по устранению пробелов в обучении.

9. Алгоритм и основные решения по разработке программного обеспечения системы компьютерного тестирования обучаемых в вариантах тестирования с одновременной диагностикой пробелов в знаниях (адаптивные тесты с использованием аппарата q - связности) и экзаменационного теста внедрены в учебный процесс ЮГУ с 2002 года.

10. В настоящее время тестированием охвачено около 1000 студентов, которые в течение семестра тестируются по 8-10 дисциплинам, декомпозированным на 25 -30 модулей. По итогам эксплуатации системы отмечено: 1) существенно снижены затраты времени на выдачу заданий студентам, сбор результатов, проверку работ, что позволило вдвое уменьшить трудозатраты на тестирование; 2) полностью исключен субъективный фактор из процесса модульного тестирования, что усилило мотивацию студентов на обучение и повысило уровень их подготовки.

Таким образом, в работе:

1. Обоснованы векторные показатели эффективности образовательного учреждения: результативность, ресурсоемкость, своевременность получения знаний обучаемыми, и исследовано соотношение категорий «субъективного» и «объективного» в оценке уровня знаний обучаемого.

2. Предложена модель поведения человека (и педагога и обучаемого) в образовательном процессе. Показана возможность построения объективных оценок уровня знаний обучаемых и оперативной коррекции знаний на основе этих оценок процессами индивидуализированного обучения, в том числе, и в автоматизированном режиме.

3. Рассмотрены методические основы синтеза рефлексивной автоматизированной системы управления качеством подготовки специалистов.

4. Представлен алгоритм повышения качества знаний студента с учетом своевременной обработки информации о графике прохождения занятий, уровне знаний студента в каждой точке контроля, управленческих решений, направленных на коррекцию пробелов в знаниях.

5. Автоматизированная система внедряется на двух факультетах (Природопользования и Информатики и прикладной математики) Югорского государственного университета.

1. Аванесов В. С. Композиция тестовых заданий/ Учебная книга для преподавателей вузов, учителей школ, аспирантов и студентов пед. вузов. 2 изд., испр. и доп. - М.: Адепт. 1998. - 217с.

2. Аванесов В. С. Формы тестовых заданий. М.: МИСиС, 1991. - 36 с

3. Аванесов B.C. Теоретические Научные проблемы тестового контроля знаний. М.: Учебный центр при ИЦПКПС, 1994. - 136 с

4. Агранович Б.Л., Постникова JI.H. Адаптивный комплекс средств обучения конечных пользователей автоматизированных систем организационного управления. В сб. Кибернетика и вуз. Томск: изд-во Томск, политехи. ин-та, 1990. Вып. 25.

5. Агранович Б.Л., Постникова JI.H. Системный подход к психодиагностике и коррекции развития человека/ Сб. Профориентация и формирование социально психологической культуры личности специалиста в вузе. - Томск: ТомПИ, 1989. - с. 43-58.

6. Апатова H. В. Информационные технологии в школьном образовании. М.,1994.

7. Архангельский A., Delphi 5. Справочное пособие, M.: Бином, 2000

8. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения. Общедидактический аспект. M.: Педагогика, 1977. - 254 с.

9. Бахарева Т.А. Система автоматизированного контроля знаний// Труды СГУ. Вып. №19. Воспитание. Образование, карьера. М.: 2000. с. 77-82.

10. Белкин E.JI. Дидактические основы управления познавательной деятельностью в условиях применения технических средств обучения. Ярославль: Верхне Волжское кн. Изд-во, 1992.

11. Бертран Рассел. Человеческое познание: его сфера и границы/ Пер. с англ. М.: Терра-Книжный клуб; Республика, 2000. - 464 с.

12. Беспалько В. П. Программированное обучение (дидактические основы). М.: Высшая школа, 1970. - 296 с.

13. Беспалько В. П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.- 192 с.

14. Блатт И.Д., Новикова Т.В. Методологические аспекты структуризации и информатизации процессов целесообразной деятельности в системе непрерывного образования// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1993. Вып. № 25. с. 39-44.

15. Брусенцов Н.П., Маслов С.П., X. Рамиль Альварес. Микрокомпьютерная система обучения «наставник».- М.: Наука, 1990. 223 с.

16. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высшая Школа, 1991.-207 с.

17. Верхоглядова Л.М. Использование тестирования как формы образовательных технологий// Материалы XI международной конференции выставки «Информационные технологии образования» («ИТО 2001»). Волгоград: ВГУ, 2001.

18. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем СПб.: Питер, 2001. 384 с.

19. Гаврилова Т.А., Червинская К.Р. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. М.: Радио и связь, 1992. - 113 с.

20. Глущенко Е.В., Захарова Е.В., Тихонравов Ю.В. Теория управления М.: Вестник, 1997. 336 с.

21. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования.- М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

22. Дистанционное образование: региональные аспекты// Межвузовский сборник научных статей/ Под. ред. Титаренко Ю.И. Барнаул: изд. БГПУ, 2001.

23. Ерецкий М.И., Поруцкий Е.С. Проверка знаний, умений и навыков. М.: 1987. - 98 с.

24. Ехлаков Ю.П. Минаев Н.П. Автоматизированные управленческие технологии как средство координации целевого управления в вузе// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1984. №21.-С. 39-44.

25. Зиятдинова Ф.Г. Социальные проблемы образования. М.: РГГУ, 1999.- 300 с.

26. Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. Минск: НТООО «ТетраСистем», 1997. -368 с.

27. Информационно управляющие человеко машинные системы: Исследование, проектирование, испытания. Справочник/ Под. ред. Губинского А.И. - М.: Машиностроение, 1993. - 527 с.

28. Информационные технологии в обеспечении качества персонифицированных услуг в социально ориентированных отраслях экономики// Межвузовский сборник научных трудов. Часть 1. Новосибирск, НГУ, 2005г.

29. Информационные технологии в обеспечении качества персонифицированных услуг в социально ориентированных отраслях экономики// Межвузовский сборник научных трудов. Часть 2. Новосибирск, НГУ, 2005г.

30. Ищенко А.Ю. Современные технические средства информационных технологий// Материалы научно-практической конференции учителей информатики «Информационные технологии образования». Волгоград: ВГУ, 2001

31. Казаринов А. С., Култышева А. Ю., Мирошниченко А. А. Технология адаптивной валидности тестовых заданий: Учебное пособие. Глазов, ГГТТИ, 1999. - 62 с.

32. Кальней В. А., Шишов С. Е. Технология мониторинга качества обучения в системе «учитель ученик». Методическое пособие для учителя. - М.: Педагогическое общество России, 1999. - 86 с.

33. Камышников А.И. Управление в распределенных образовательных системах. Монография.- Барнаул: Изд. АГУ. 2001. 248 с.

34. Камышников А.И., Лисовец A.B., Попова О.В. Методика декомпозиции знаний некоторой предметной области в элементарные фрагменты представления информации в процессе обучения/ препринт №14, Барнаул: Изд-воАГУ, 2001.- 15 с.

35. Камышников А.И., Попова О.В., Ткаченко E.H., Титаренко Ю.И. Исследование мотивационньк предпочтений субъектов образовательных процессов. Новосибирск: НГУ, 2001. -350 с.

36. Камышников А.И. Самарин В.А. Информационное обеспечение системы управления учебным процессом.// препринт НГУ Новосибирск 2003 14 с.

37. Камышников А.И., Самарин В.А. Системы управления в распределенных образовательных системах// Журнал «Вопросы устойчивого и бескризисного развития» №5/1. Новосибирск, 2002.- с. 35-46

38. Камышников А.И., Самарин В.А. Тестирование как способ объективизации контроля знаний студентов Югорского государственного университета/ Сб. трудов Барнаул: изд. БГПУ, 2003. с. 45-47.

39. Карпенко М.П. Единое образовательное пространство: проблемы организации и технологии// Вузовские вести №8,1999. с. 9.

40. Карпенко М.П. Проблемы измерения знаний и образовательные технологии// Психология и социология образования. 1999, № 10.

41. Карпенко М.П. Цели и содержание современного образования// Обозреватель. №1 (108). 1999. с. 63-66.

42. Карпенко М.П., Помогайбин В.Н., Будущему образованию технологию будущего// Дистанционное образование. - 1998, №4 - с. 28-33.

43. Карпенко М.П., Помогайбин В.Н. К вопросу о становлении новой педагогической парадигмы и ее технологическом обеспечении// Мир психологии. 1998, № 3.

44. Карпенко О.М. Технология тестового контроля успеваемости студентов// Труды СГУ вып. №19 Воспитание. Образование, карьера. М.: 2000.-е. 70-76.

45. Карпенко О.М., Мощенко A.B., Чмыхов А.Н., Чмыхова Е.В., Шестак Н.В. Проблемы исследования образовательных процессов и программ// Сборник СГУ. М.: 1998, № 10.

46. Карпенко О.М., Переверзев В.Ю. Технология тестового контроля успеваемости студентов в СГУ// Труды СГУ. Вып. №10. Психология и социология образования. М.: 1999. с. 132-136.

47. Карташева О.Н. Использование адаптивной системы тестирования АСТ-ТЕСТ для контроля знаний при дистанционном изучении темы «базы данных»// Сб. тезисов конференции «Проблемы дистанционного обучения», г. Ярославль: МУБиНТ, 2001.

48. Карякин Ю.В. О технологии организованного обучения в аспекте его развития на основе электронной техники// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1999. Вып. № 29. с. 209-221.

49. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы: Пер. с англ. М: Мир, 1982 - 216 с.

50. Касумова М.Ю. Тестирование эффективный измеритель проверки знаний обучаемых.

51. Кибакин М.В., Лапшов В.А., Чмыхова Е.В. Мониторинг успешности изучения курса физики старшеклассниками: проблема оптимизации объема усваиваемых знаний// Труды СГУ. сер. Психология и социология образования М.: 1999. с. 94-101.

52. Комплексная система оценки и управления качеством подготовки специалистов// Кибернетика и вуз. Томск: ТомПИ, 1988. Вып. №23.

53. Краткий психологический словарь /под. ред. Петровского. A.B. Ростов-наДону, 1998.

54. Кручинин В.В., Ямпольский С.З. Технологические и организационные аспекты разработки «электронных» учебников, практикумов, экзаменаторов// Кибернетика и вуз,, Томск: ТПУ, 1999. Вып №29.

55. Кручинин В.В. Разработка компьютерных учебных программ. Томск: Изд-во ТГУ, 1998. - 210 с.

56. Лисовец A.B. Методы и алгоритмы мониторинга знаний студентов в учебном процессе профессионального образования// Автореферат, дисс. к.т.н., г. Барнаул: АГТУ, 2002.

57. Макарова Н. В., Макаров В. М. Новая концепция проектирования компьютерных тестов контроля знаний студентов// Известия Санкт -Петербургского университета экономики и финансов. 1996. с. 133.

58. Макарова Н.В., Соколов Н.Е. Методика интегрированной оценки знаний при дистанционной форме обучения// Сб. тезисов докладов конференции «Квалиметрия знаний». Санкт Петербург: РГГТУ им. А. И.Герцена, 1997.

59. Матрос Д. Ш. Анализ содержания образования и оптимизация распределения учебного времени (педагогическое программное средство).- Ал-ма- Ата: 1994. 72 с.

60. Методы анализа и синтеза структур управляющих систем. Система автоматического управления/ Под ред. Волика Б.Г. М.: Энергоатомиздат, 1988.

61. Миненков О.В., Попова О.В., Титаренко Ю.И. Эволюция образовательных институтов как отображение развития социальных отношений// Дистанционное образование. Региональные аспекты. Барнаул: БГПУ, 2001.

62. Миронов В.Л., Оскорбин Н.М., Максимов A.B., Камышников А.И., Овечкин Б.П. Использование новых информационных технологий в высшем образовании// Сб. трудов Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-96». С-Петербург, 1996.

63. Мухаметджанова Н.М. Качество образования как фактор национальной безопасности/культурологический аспект. М.: ООИПКРО, 2001.

64. Неймен Ю.М., Хлебников В.А. Введение в теорию и параметризацию педагогических тестов. М.: АДЕПТ, 2003. 169 с.

65. Непрерывное образование и инженерия знаний. Междисциплинарные аспекты/ Под ред. Титаренко Ю.И. Барнаул: БГПУ, 1998. - 411 с.

66. О централизованном тестировании выпускников общеобразовательных учреждений Российской Федерации: Приказ Министерства общего и профессионального образования №251 от 24.02.97.

67. О национальной доктрине образования в Российской Федерации: Постановление Правительства РФ. От 04.10.2000, №751.

68. Об утверждении Федеральной программы развития образования: Закон РФ от 10.04.2000 №51-ФЗ.

69. Основы теории познания/ Под. ред. Липского Б.И. СПб.: СПбГУ, 2000. -336 с.

70. Осуга С. Обработка знаний. Пер с япон. М.: Мир, 1989. - 293 с.

71. Пак Д.Н., Вараксина А.Г. Программное обеспечение контроля качества тестирования// Дистанционное обучение: опыт и проблемы (материалы региональной научно-практической конференции). Белгород, 1999. с. 37-38.

72. Пак Н.И. Симонова А.Л. Компьютерная диагностика знаний в системах дистанционного образования// Дистанционное образование. 2000. №2. с. 17.

73. Переверзев В.Ю. Критериально-ориентированные педагогические тесты для итоговой аттестации студентов. М.: НМЦ СПО Минобразования РФ, 1998. - 152 с.

74. Перегудов Ф.И., Тарасенко В.П., Ехлаков Ю.П. и др. Информационные системы для руководителей/ Под ред. Перегудова Ф.И. М.: Финансы и статистика, 1989. - 176 с.

75. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ М.: Высшая школа, 1989. 312 с.

76. О.В. Попова. Проектирование адаптивных технологий профессионального образования. Барнаул: БГПУ, 2001

77. Попова О.В. Дистанционное образование как система конструирования личностно-ориентированных образовательных технологий// Материалы Международной конференции «Психолого-педагогические и медико-психологические аспекты ДО». Томск: ТГУ, 2000. с. 145-147.

78. Попова О.В. Педагогические основы проектирования адаптивных технологий профессионального образования/ Дисс. д-ра пед. наук. -Кемерово, 2002.

79. Попова О.В. Проектирование адаптивных технологий профессионального образования. Барнаул: БГПУ, 2001.

80. Попова О.В., Титаренко Ю.И. Индивидуализация обучения объективный фактор адаптации человека к внешнему миру/ Монография «Экспериментально теоретические аспекты индивидуализации учебно-воспитательного процесса». Бийск. 1997.

81. Попова О.В., Титаренко Ю.И. Социализация и профессиональное образование личности. Барнаул: ААЭП, 2001. - 360 с.

82. Разработка и применение дидактических тестов в обучении: Методические указания по курсу «Психолого педагогическая диагностика в обучении». Составитель Исаев А. П. - Екатеринбург: изд -во УГТУ-УПИ, 1993.

83. Растригин Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. -375 с.

84. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Сов. радио, 1980. 232 с.

85. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. Кн. 1. Пер. с англ. М: Мир, 1986. - 351 с.

86. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. М.: Школа -Пресс, 1994.-205 с.

87. Румянцев В.П., Низметдинов Ш.У., Дзенгелевский А.Е. Использование профессиональной экспертной системы в вузе// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1993, № 27.

88. Салатов Д.Н. Исследование методики и средств автоматизированного тестирования знании на основе тестов открытой формы// Дистанционное образование. 2000, №4. с. 19.

89. Самарин В.А. Особенности образовательных технологий, обеспечивающих объективный контроль уровня знаний// Образование, наука и техника XXI век. (Сборник научных статей) Ханты-Мансийск: ЮГУ, 2004 -с. 29-31.

90. Самарин В.А. Применение объективного контроля знаний в управлении процессами обучения// Материалы международной конференции «Наука и образование», Белово, 2004. т.2 с. 56-64

91. Самарин В.А. Развитие студента, как субъекта учебно-познавательной деятельности в условиях информатизации вузов// Препринт№ 12/04. Новосибирск: НГУ, 2004.

92. Самарин В.А. Системный подход к контролю уровня знаний на базе ЮГУ// Материалы всероссийской конференции «Наука и образование» Белово, 2003. т.1-с.134-137

93. Самарин В.А. К вопросу об объективном контроле качества обучения в Югорском государственном университете // Информационные недра Кузбасса: Сборник материалов Ш-й Региональной научно-практической конференции. Кемерово: КГУ, 2004. - С. 157-158.

94. Системы поддержки решений для проектирования гибких производственных систем/ Под ред. Понамарева В.М. Санкт-Петербург, 1995.

95. Солсо Р.Л. Когнитивная психология. Пер. с англ.-М.: Триволла, 1996. -600 с.

96. Справочник по инженерной психологии/ Под ред. Ломова Б.Ф. М.: Машиностроение, 1992. - с. 15.

97. Суходольский Г. В. Основы психологической теории деятельности. Д.: Из - во Ленингр. ун-та, 1988.

98. Ю.Талызина Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: Изд- во МГУ, 1984.

99. Ш.Талызина Н.Ф. Теоретические основы контроля в учебном процессе М.: Знание, 1983.-96 с.

100. Титаренко Ю.И. Компьютерный учебник. Функции и интерфейс// сб. Трудов Всероссийской научно-методической конференции «Высшее образование в сфере меняющихся потребностей экономики и рынка труда». Барнаул: изд. АлтГУ, 1994, с. 148-156

101. Титаренко Ю.И. Индустриальное проектирование АСУТП на базе семейства виртуальных компьютеров. Диссертация докт.тех. наук. 1995.

102. Титаренко Ю.И. Проектирование технологий процесса получения знаний и управляемой мотивации обучаемых// препринт Алтайский государственный университет, Барнаул, 2002.

103. Титаренко Ю.И., Левин Б.Я. и др. Индустриализация создания АСУ 111 и проблемы повышения их эффективности. М.: ИнформТЭИ, 1991. - 97 с.

104. Пб.Ткаченко E.H. Исследование мотивационньгх предпочтений субъектов профессионального образования. Дисс. канд. пед. наук. Барнаул: БГПУ. 2000.

105. Филиппов Е. Н. Программная инженерия и педагогические программные средства// Сб. Системы и средства информатики. М.: Наука. Физматлит, 1996. Вып. №8.

106. Фишберн П.С. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978.

107. Флиер А. Я. Культура как фактор национальной безопасности// Общественные науки и современность. 1998. №3. с. 181-187.

108. Хлебников В. Особенности национального экзамена. Как надежно измерять учебные достижения// Новости образования, М.: Центр тестирования МО РФ, №20-21, 2002.

109. Человеческий фактор. / Под. ред. Салвенди Г. т.1 М.: Мир, 1991.

110. Челышкова М. Б. Разработка педагогических тестов на основе современных математических моделей. Уч. пособие. М.: Исслед. центр проблем качества подготовки специалистов, 1995. - 32 с.

111. Шадриков В., Розина Н. Централизованное тестирование: состояние и перспективы// Высшее образование в России. 2000. №1. с. 27-31.

112. Шалаев И.К. Программно целевая психология управления. Барнаул: Изд. БГПУ, 1998.

113. Шамис А.П. Методологический анализ принципов управления качеством подготовки специалистов// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1993.Вып.№25. с. 59-64.

114. Шиндовский Э., Щюрц О. Статистические методы управления качеством. М.: Мир, 1986.

115. Юсупов P.M., Заболотский В.П. Научно методологические основы информатизации. Санкт - Петербург. 2000.

116. Якунин В.А. Обучение как процесс управления: Психологические аспекты. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1998. - 89 с.

117. Ямпольский В.З. Автоматизация управления высшей школой. Воронеж: ВГУ, 1987- 176 с.

118. Ямпольский В.З. Критерии и алгоритмы оценки деятельности вуза// Кибернетика и вуз. Томск: ТПУ, 1991. Вып. № 26. с. 17-29.

119. Atkin R.H. Mathematical Structure in Human Affairs, Heinemann, London 1974.

120. Delphi 5. Руководство разработчика, том 1. Основные методы и технологии программирования: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.

121. Roberts F., Discrete Mathematical Models, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1976.