автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование, разработка и применение программно-методических комплексов в высшем образовании

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИССЛЕДОВАНИЕ. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРЙШО-НЕТОДЙЧЕСКИХ КОШШКСОВ В ВЫС1ЕЫ ОБРАЗОВАНИИ

Специальность 05.13.1В -Применение вычислительной техники, иатематического моделирования и матенатических методов в нацчных исследованиях

На правах рукописи

ПЕТУХОйй НАТАЛИЯ ВАСИЛЬЕВНА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических надк

Новосибирск - 1995

Работа выполнена в Новосибирском ордена Трудового Красного Знамгкк госиларстаёпНйи университете

Научные руководители:

~ кандидат Физико-математических наук, доцент ft.fi. Мальцев.

- кандидат философских наук,доцент B.C. Диев

Официальные оппоненты:

- доктор физико-математических нацк, профессор В.ft. Воронин,

- доктор технических наук, профессор Г.З. Винокуров

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт

высиего образования (г. Москва)

Задита состоится 19 декабря 1995 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета Д 063.98.01 при Новосибирском государственной университете по адресу: 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2.

С диссертацией мокко ознакомиться в библиотеке Новосибирского госуниверситета.

Автореферат разослан " " ноября 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

.И.Еремин

ОЕЕАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

актуальность ТЕКИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Совершенствование высшего образования напрямую зависит от создания и применения высоко-качествеишгя програнико-нетояйческик комплексов в учебной процессе, к настоящему вракевн разработки програикно-нетодическнх комплексов (пнк) прозяи начальна» экспериментально - исследовательскую Фазу своего развитая. Этой Фазе прислан многочисленные неопределенности, зачастую подуете к разработке кустарник, недостаточно отработанных, дублирушшяся ПИК. Методологическое предназначение таких ПИК четко не просматривается и применение косит достаточно яаотическяа характер.

В то же вреия Уее накоплен болызоа опыт разработок и использования ПИК в учебном процессе. Полученные при этом результаты позволяет совервить переход на качественно иной уровень производства и применения (внедрения) ПИК.

На следующей Фазе развития производство н применение ПИК долггш превратиться а иоеную отрасль, призванную обеспечивать основную задачу - реальное качественное н количественное совершенствование учебного процесса. Другими словаки, разработка (производство) и применение (внедрение) ПИК прошло через неупорядоченную "кустарную" Фазу и должно вступить в упорядоченную "индустриальную", с присушнн для нее характернотикаки: появлением требований, стандартов, спецификаций и пр. , облегчающих и упроиаюпнн задачи всея сторон, участвующий в процессах производства и применения ПНХ, гарантнрушив определенное качество производимых ПИК н их соответствия реальным требованиям потребителя (заказчика), определяемым коикреттат условиями учебного проиесса и задачами совершенствования образования.

То же саное оказывается вориын и для распространения ЯйК. на которое оказывает влияние воэнншгяй ргшок такка продуктов. Одной из главных проблем, появляющихся в этой связи - : подбор подходящего ПИК иод конкретную задачу совершенствования-учебного проиесса.

ЦЕЛЬ Й ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель» диссертационной работы является комплексное исследование процессов разработки и применения ПКК индустриального качества, Формулировка и стандар-

- ц -

тизахшя ия составляющих и создание методик заказа к отбора пнк.

Для достижения поставленной дели потребовалось сформулировать и решить сведущие задачи:

- - исследовать предметную область и установить несто и цеди применения ШИ в учебион процессе;

- обосновать необходимость упорядочения процессов разработки и применения ПНК;

- обосновать необходимость стандартизации в процессах разработки и применения ПНК:

- проанализировать и обосновать рациональное цеяеполояе-ние в процессах разработки и применения ПНК:

- обосновать необходимую номенклатуру и состав классификационных група для ПШ:

- проанализировать требования к создаваемый методикам спецификации задачи пользователя для применения ПНК и спецификации задачи заказчика на разработку ПНЕ.

ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ посяукшш конкретные пнк, теорети •ческне разработки по конкретным ПНК. методы и результаты разработки конкретных так. методы и результаты применения конкретных ПИК в учебном процессе.

ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ явились процессы разработки и применения ПНК в учебном процессе в высшем учебном заведении.

" МЕТОДОЛОГИЯ И НЕГОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

В процессе исследования применялись методы системного анализа, теории управления, методические приемы и результаты исследований по эффективности и надежности решений, освекеинык в специальной литературе по информатике ( применению компьютеров в учебном процессе), на конференциях в России и за рубежом.

Теоретической и методологической основой выполненного научного исследования являются труды отечественных н зарубеааых ученых в области разработки и применения ПИК. а та та публикации и выступления специалистов по пробленан совершенствования учебного процесса с помощь» ПНК и возникавши в этой области задач.

Фактическим материалом для проведения исследований, поло-генных в основание диссертации, явились работы по созданию Автоматизированного Учебно-Исследовательского Комплекса Новосибирского госуниверситета (АУИК НГУ/, проводившиеся в НГУ

a 19S8-1991 гг. В этой работе автор последовательно принимала участие в нескольких направлениях: о качестве непосредственного разработчика ПИК, создававиияся для АУИК НГУ, в составе комиссии по приемке других ПНН. эходнвяих в АУИК лгу и в составе комиссии по сдаче ПШС АУИК ЛГУ в Государственный Фонд Алгоритмов и Программ.

Возможность рассмотрения одной и той же проблемы с различных позиций позволила увидеть автору как достижения, так н проблемы, воэпиказкпие при попытках создания качественных П!ПС для системы массового образования, а таете осенить их характер и наметить пути закрепления удачных репений. найденных при проведении указанных вкае работ.

При работе над диссертацией использовались материалы научно-исследовательских организаииа и высеих учебных заведений: НИИ натематико-информационных основ обучения НГУ, Новосибирского, Мордовского и Удмуртского госушшерситетов, Московского государственного института электронной техники (Технического университета) (г.Зеленоград).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертации состоит в комплексном подходе к разработке н обоснованию теоретических и методологических положений по создашк» и применен!© ПИК а условиях, когда заказчик. разработчик и потребитель ПНК разделены.

проводивзиеся до настоящего времена работы сосредотачивались либо на проблемах непосредственного разработчика, либо на способах универсальной оценки качества готового ГОПС.

Первый тип работ весьма нногочясленен, содержит описания различных вариантов и алгоритмический реаяязадий ЮТ и их отдельных составляющих, соответствующие обзоры С 1.2] и т.п. При этен реализации технических заданий (Функция заказчика, а не непосредственного разработчика ПИК) если и уделяется, то минимум внимания. Примером может служить система ХАДИС (А. в. Соловев £2}).

Разработки такого рода вполне возможны в случае унифицированных программ обучения (например, в средней школе при наличии стабильных программ и учебников; соответствующую технологию разрабатывают в Институте программных средств обучения РАО (H.H. вобко С3.41).

Втерой тип работ направлен на выявление некоторой усредненной з&фвктавности того идя иного ПНК, рассчитываемых по са-

- а -

нын разнообразным ¡методикам. непосредственному потребителю предлагается ориентироваться на предлагаемые оценки эффективности. Примером такого рода работ является работа £51.

Однако перед конкретный потребителем, особенно в высшее школе, стоит его собственная задача совершенствования учебного процесса, которая может сильно отличаться от "усредненной" задачи, для которой пытаются выводить обобщенные опенки эффективности. в этом случае требуются средства спецификации конкретной задачи пользователя, пригодные для целей отбора ПМК.

Изучение практики разработки и применения конкретных ПНК, их соответствия решаемым задачам совершенствования учебного процесса позволили получить сяедуюеше результаты. содержащие научную новизну исследования:

- разработана методика'и практическая скена спецификации задачи пользователя для целей отбора ВД5 под конкретную задачу учебного процесса;

- разработана методика и практическая схема составления заказчиком технического задания на разработку ПНК;

- получена практическая классификация по типам для ПИК;

- проведена классификация целевых установок для применения ПМК;

- проведена адаптация стандарта качества для ПНК на основе международного стандарта 1БО/1ЕС 9126:1991(ЕЬ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, выносимые на защиту. заключаются в следующей:

1. комплексная постановка проблемы стандартизации, обеспечения качества и эффективности в разработке и применении ПНК, рассчитанных на массовое использование.

2. Практическая классификация целевик установок применения ПНК в учебном процессе.

3. Практическая классификация ПНК по типам согласно их учебному предназначению.

4. методика и практическая схема спецификации задачи пользователя для целей отбора ГШК и заказчика для разработки ПИК.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в следующей:

1. Схемы составления спецификация могут использоваться а практике управления разработкой и внедрением ПНЕ в учебный процесс.

2. Результаты анализа задачи создания ПНХ и результата анализа целевых установок лри. создании ШЩ ногут использоваться при разработке обкея проблемы оценки качества ПИК.

3. схемы спецификации задачи применения ПИК но ру т использоваться s работе с пользователями ГШ, в уточнения задач потребителями и при качественно!! подборе ПИК под конкретную задачу учебного процесса.

4. схемы спецификации задачи применения ПИК могут использоваться при построении баз данных по имеющимся ПНК и автоматизации классификации и вцборки ПНК по конкретным параметрам.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Результата диссертации применяются в работе НИИ НИОО HГУ в части управления разработками, представления готовых ПНК потребителю, представлении информации о ПВД£. распространяемых НИИ ННОО НГУ.

Результаты работы также внедрены в Московском государственном институте электронной техники (Техническом университете) (г. Зеленоград) и в Мордовское госуниверситете (г. Саранск), в эти учебные заведения передана методика спедиФика-яин задач применения программно-методических комплексов в учебном процессе.

Указанная методика спецификации задач применения ПНК в учебном процессе внедрена на кафедре материаловедения Технического университета для оценивания и выбора ПНК. предназначенных для изучения стереохимии в курсе органической химии и ца кафедре "Информационные систеки в экономике* мордовского госуниверситета для оценивания и выбора ПНК, предназначенных для изучения информатики.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ.

основные результаты работа докладывались:

- на научно-методическом семинаре НИИ математико-инФорма-кионных основ обучения Новосибирского госулпверситета;

- на Межвузовской научно-практической конференции "Эффективность информационных технологий обучения в высшей школе" (Новороссийск, 12-16 сентября 1994г. );

- на Российской конференции "Новые информационные технологии в образовании" (Ижевск. 1994г. ) ;

- на East-West Conference on Computer Technologies m Education ( Республика Крнм 19-25 сентября 1994г.);

- ка Сёнияаде "Бт^бэт-ка подколов к созданию единой программной среды для интеграции образовательного процесса" (г. Носква Ю-11 октября 1994г.)

- на Семинаре межвузовского Факультета нито удмуртского госуниверситета (г. Н. Новгород 15-16 Февраля 1995г. )

- на Международной научно-методической конференции "Ноше информационные технологии в университетском образовании" (г. Новосибирск 14-17 марта 1995г.).

По тематике диссертации опубликовано 26 печатных трудов.

ОБЪЕМ К СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Работа излагается на 145 страницах, включая 8 рисунков, б таблиц. 1 приложение н список литературы из 109 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность тематики и исследуется происхождение проблем, которые разрабатываются в диссертационной работе.

Проблема совершенствования учебного процесса особенно актуально стоит перед всеми развитыми странами мира по крайней мере с прошлого века, со времени этапа бурного развития промышленности. С началом "научно-технической революции" острота проблемы и, особенно, осознание этой остроты резко повысились; одновременно образование стало массовым для высшей ступени и всеобщи для низших и средних ступеней обучения. Наибольшей актуальностью стали обладать технологии массового образования, пригодные для достижения определенных стандартов знания и умений (навыков) усредненным, массовым обучаемым с достаточной степенью надежности и качества.

Основное противоречие системы образования - это противоречие между быстрым темпом приращения знаний в современном мире и ограниченными возможностями их усвоения индивидом.

Проблема породила целый ряд соответствующих новых технологий; как легко предположить, наиболее очевидным (и, по-видимому» единственным реалистичным) било направление алгоритмизации процесса обучения, что давало также и достаточно призрачные иадекды на возможность "обойти" живого преподавателя -

ключевой, но в то а;е ;вреня и наиболее тонкий и проблематичный-элемент традиционной система образования.

В процессе поиска и совершенствования исполнительных механизмов для представления учебной информации и ее обработки, а также наработки соответствувсшх алгоритмов все направления алгоритмизации учебного процесса вполне естественный образом эволюционировали в их сегодняшнюю Форму - програнмно-методи-ческие комплексы ШКК) учебного назначения, предназначенные для использования на персональных компьютерах с той или иной периферией. В настоящее время к управлению от компьютера приспособлены практически все применяемые устройства представления информации в учебных иелях.

Создание "прототипов" ПНК (по своей реальной сути - НИР и НЯОКР) проводились в течение достаточно долгого периода времени, начиная с конца пятидесятых годов - конечно, с использованием тогдашних ЗШ, которые позволяли yace вполне полноценно отрабатывать элементы подобны» программных комплексов. Однако только с массовым появлением недорогих персональных компьютеров была репеиа задача создания приемлемой технической базы для использования ПНК, число которых начало бурно возрастать: количество реализованных ПНК к началу 90-х гг. стало сравнимым с количеством имевшихся "обычных" учебных пособий. Соответственно расширилось и применение ПНК, объемы которого достигают ныне уровня десятков процентов обиего учебного времени.

Одновременно можно констатировать, что качественная сторона ПНК за это время существенно (вне технического оформления) не изменилась. Нохно также отметить, что в основной эта продукция учебного назначения носит шраяенные черты кустарности, т. е. непродуманное™ и некачественного исполнения. Причинами во кногон являлись каяуааяся легкость изготовления ПИК. в частности, с использованием простых приемов программирован-, ного обучения, и особенно - тривиальность тиражирования программ для персональных компьютеров а, в отличие от печатных учебных пособий, независимость от объемов разового тиражирования . Зирокая доступность персональных компьютеров позволяет прогнозировать дальнейшее разрастание этой тенденции.

На таком фоне избыточного и разнообразного предложения возникает естественная задача отбора потребителем качественных

ПИК. максимально соответствующий его индивидуальным учебным задачам н проблемам.-К последним относятся все. касающиеся совершенствования учебного процесса.

Для. производителя, желашего добиться успеха на рынке, возникает соответствующая симметричная задача - создание качественных ГОК, обладающих комплексом свойств, требуемых при массовой внедрении.

Такая постановка вопроса вызывает необходимость разработки соответствующих методов и технологий, или, что то же самое, перехода к "индустриальным" методам производства и распространения (внедрения) ПИК. Индустриализация вызывает необходимость проработки методов управления разработкой (что в случае ПКК эквивалентно производству) н внедрением (потреблением) пик.

Разработке комплекса этик проблем и посвящена предлагаемая диссертация. В ней рассматривается как постановка соответствующих задач, так и практические классификации. пригодные для создания стандартов, необходимых при управлении. Предлагаются и соответствующие методики, которые, благодаря общности поставленных проблен и методов их решения, применимы как в высшем, так и в среднем образовании.

ГЛАВА 1 ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ посвящена обвей постановке проблем, которые могли бы решаться в системе массового образования с помощью пнк. Для этого необходимо рассмотреть проблемы. возникающие перед системой массового образования в целом в процессе ее развития, и специфицировать те конкретные места, которые можно было бы реально рассчитывать "закрыть" с помощью ПНК полиостью или хотя бы частично. Таким образом возможно рациональное выделение направлений разработки и применения (внедрения) ПНК.

Сама система массового образования не нова. Она ведет свой отсчет с системы всеобщего изучения библии, расцветией вместе с реформацией с начала шестнадцатого века. За пять веков европейского развития содержание массового образования эволюционировало, постепенно сосредотачиваясь на прикладных аспектах науки и техники; параллельно эволюционировали и взгляды на роль и цели такого образования. Можно, однако, констатировать тенденцию возрастания объемов теоретических и прикладных знаний и умений, владение которыми считалось желательным при прохождении каждого уровня образования; это определялось нарастанием

как реальной, так , и потенциальной сложности жизни общества, особенно под воздействием бурного развития науки и техники.

По-видинону, бесспорной является точка зрения, что проблема качества н количества в массовом образовании удовлетворительного решения за прошедвее время не получила. Анализ причин такого положения дел упирается в конечном итоге в ключевые элементы классической системы образования - в учителя и в учебник. Попытки алгоритмического реформирования учебника и дополнения или даже (частичной) подмены учителя оказываются фундаментальными проблемами совершенствования образовательного процесса. Решать ее Фактически и пытаются с поношью ПНК - алгоритмически организованного учебного комплекса, базирующегося на персональный компьютер - стандартизованный серийный исполнитель алгоритмов, обладающий огромной производительность» и управляющий эффективными средствами представления информации.

Т. о. ПНК определим как образовательное средство (инструмент). реализация которого на ЭВМ является ключевой в его использовании.

Для ПНК характерны:

- наличие образовательного элемента в различной Форме, реализованной на персональном компьютере;

- продуманной и отработанной методической и дидактической базы использования образовательного элемента, заключенного в ПНК; сюда же относятся печатные учебники, инструкции н им подобные;

- наличие дополнительных материалов рекламно-сопроводительного характера {демонстрационные версия и т. п.).

ГЛАВА г ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ посвяшена рассмотрению проблемы создания качественных ПНК. конкретным проблемам потребителя и пути их решения в обпей постановке. ,

При внедрении ПНК в "рациональном* случае (т. е. не конъюнктурном или каком-либо подобном, не преследующем реальные цеяя совериенствовашш учебного процесса) потребителем параллельно решается ряд задач, т. е. он делает попытку реализовать соответстзухяотй блок целей.

В * 2. 1 рассматриваются отличия "кустарных" и "индустриальных" методов в разработке и распространении ПНК.

В $ 2. 2 рассматривается проблема стандартизации в разработке и распространении ПИК.

Суть индустриальных методов в любой области деятельности подразумевает, в своей основе, наличие отработанных, стандартизованных решений массово встречающихся в этой области "стандартных" проблем. При этой необходимо выявление и стандартизация таких массовая проблей и отработка соответствующих решений; таковые объединяются в стандартные классификационные

группы.

Аналогично и совокупность возможных целей деятельности распадается на классификационные группы целей, каждая из которых покрывает проблемную область и отличается определенной однородностью. При преследовании целей потребитель оказывается ограничен в своих возможностях как для целей в пределах одной классификационной группы, так и при преследовании набора целей из различных групп.

В # 2. 3 рассматривается проблема стандартизации, которая и сама требует специфической формулировки применительно к области разработки и стандартизации ПИК. Так. стандартизация должна обеспечивать решение следующих задач;

I. Создание удобств непосредственному пользователю;

II. Создание удобств при управлении разработками;

III. Создание удобств непосредственному разработчику;

IV. Создание удобств при распространении!

V. Создание удобств при эксплуатации.

В # 2. 4 рассматривается проблена обобщенных характеристик качества ПНК: покупка в целом качественного ПИК должна входить в цели потребителя и. соответственно, разработка такого ПИК -в цели производителя.

Характеристики, определяющие качество программного продукта. (согласно стандарту ISO/IEC 9126:1991(Е)) объединены в шесть групп:

- функциональность,

- надежность,

- применимость,

- производительность.

- поддерхиваемость,

- переносимость.

Стандарт ISO/IEC 9126:1991(Е) носит обэий характер (во своей сути он следует стандарту ISO/IEC на потребительские товары) и поэтому его содержание следует скорее отнести к юридн-

- 13 -

ческому обеспечению «ринка программных средств.

в диссертации подробно рассматривается содержание стандарта 1БО/1ЕС 9126:1991(Е) применительно к ПНК.

Отмечается, что для ПНК из числа характеристик, приводимых в стандарте 150/1ЕС 9126:1991(Е), совершенно особое место занимает "функциональность", которая, вообше говоря, должна отражать основное требование к ПНК - решение задачи по улучшению части учебного процесса, остальные характеристики можно грубо определить как "технологические", ухудшение которых безусловно влияет на качество ПИК. но которые не являются определяющими для общего качества ПИК: они обеспечивают некоторые удобства или. в крайних случаях, возможность использования пнк.

ГЛАВА 3 ДИССЕРТАЦИОННОЕ РАБОТЫ посвявена рассмотрению целевого предназначения ПНК, целенаправленности использования ПНК в учебном процессе. Для ПНК постановка конкретной цели применения (что тоже - конкретная спецификация задачи потребителя) означает предъявление ясных ответов на вопросы:

- где? (указание конкретного "места" реиаеных задач в учебном процессе);

- зачем? (указание целей усовершенствования учебного процесса или решения его конкретных проблем, т.е. рационализация дели применения);

- что и как? (тип пнк и способ применения ПНК, т. е. его функциональное назначение в ранках учебного процесса).

Классфккацнонные группы проблем (ответов) предлагается образовывать в соответствии с этим разделением. Степень конкретизации ответа на каждый из трех вопросов влияет на точность постановки задачи потребителя; можно попытаться выделить некоторый минимум такой конкретизации, который можно было бы посчитать достаточным для формулировки критериев или признаков отбора ПНК потребителем с удовлетворительным качествон.

При этом ответы на вопросы, приведенные выше, приобретает следухззнй вид.

А. Ответом на вопрос "где" служит выделение конкретного вида задачи или задач учебной области, актуальных для данного потребителя ("организационный" тип задачи - теоретические, практические, контрольные н др.; также место задачи в конкретно м разделе (предаете) программы обучения);

Б. Ответон на вопрос "зачем?" служит выделение варианта задачи на совершенствование учебного процесса, избранного потребителем в качественном, количественном или ином виде.

В диссертационной работе группы рациональных целей разделяются следующим образом.

Первые три выделяемые группы относятся к "внутренним" целевым установкам образовательного процесса, вне их касательства к связям с прочими сторонами общественных интересов.

1. Повышение качества усвоения учебного материала обучаемыми.

2. Увеличение объема учебного материала, усваиваемого обучаемыми.

3. Повышение качества преподавания (подачи материала лектором-преподавателем) .

3'. Повышение качества преподавания в Форме повышения квалификации преподавателя, работающего по передовой нетодике с высококачественным материалом, которые содержит внедряемый пмк.

Этот тип цели мог бы быть выделен в отдельную группу по своей направленности, но его также иоано рассматривать и как "попутный" в большинстве случаев. В то же время мокно вполне представить себе и ПНК. в которых эта цель является основной или одной из основных; особенно это может относиться к централизованно внедряемым ПНК.

Для удобства группы целей сФормулирована с некоторым перекрытием; так. группа целей 3 в принципе ногет быть распределена по группам 1 и 2, т. е. полностью покрывается иии. выделение в отдельную группу вызвано очень частой ориентацией пик именно на данный тип целей ввиду как распространенных представлений о магистральных путях повышения качества обучения, так и прямых удобств, предоставляемых основному звену разработчиков/покупателей - преподавателям уровня лектора с соответствующим их влиянием на спрос на данную категорию ПНЕ.

Следующие четыре группы рациональных целей относятся к образованию как к части человеческой деятельности в целом, к его "внешним" аспектам функционирования, подверзешшн поэтому определенным ограничениям по возмогши объемам потребляемых им ресурсов, а именно как к одной из ваанейвшх отраслей экономики любого развитого государства: традиционно образование как от-

расль стоит на второй месте после медицины по объемам потребляемых средств и ресурсов. Поэтому эти группы целей отражают интересы общества в рационализации экономических аспектов образовательного процесса. Рационализация может осуществляться как пряным сокраиениен материальных и нематериальных общественных затрат на образование при сохранении качественных и количественных характеристик, так и в рамках относительно стабильных или даже возрастающих затрат, но при достижении требуемого улучшения характеристик образовательного процесса. В последней случае в определенных условиях можно говорить о наличии условной экономии материальных и нематериальных ресурсов относительно текшего состояния учебного процесса и, тем самым, об эФФективизации (удешевлении) образовательного процесса под углом зрения экономики:

5. Прямая экономия финансовых (материальных) ресурсов, затрачиваемых на достижение определенного (расчетного) уровня обучения на одного обучаемого.

6. Условная экономия Финансовых (материальных) ресурсов, затрачиваемых на достижение определенного (расчетного) уровня обучения на одного обучаемого.

7. Пряная экономия интеллектуальных ресурсов, затрачиваемых на достижение определенного (расчетного), уровня обучения на одного обучаемого.

8. Условная экономия интеллектуальных ресурсов, затрачиваемых на достижение определенного (расчетного) уровня обучения на одного обучаеного.

В работе каждая из упомянутых групп целей разделяется на ряд более узких целей, имеющих более конкретную и прагматическую Формулировку и, тем самым, допускающих уже определенные варианты проверки их достижения.

в. Ответом на вопрос "что?" служит вариант классификации ПИК по типам.

К настоящему времени среди всего разнообразия разрабатываемых и используемых ПНК начали выделяться специфические классы со сходными свойствами - в соответствии с конкретными типами объектов изучения внутри образовательного процесса. Как и в других случаях, подкодяпая классификация ПНК позволяет проводить уточнение и специализацию в сфере управления ПНК в каждой классификационной группе с созданием специализированных

вариантов требований и критериев оценки результатов для каждой из таких групп.

Для последних целей более подходящей снова оказывается классификация ПИК по их целевому направлению ( а не. скажем, по способам технического исполнения), которую мы приводим ниже:

1. ПМК поддержки лекционного курса {компьютерные иллюстрации).

г. ПНК моделирования процесса или явления.

3. ПМК моделирования технического приема.

4. ПМК моделирования технической системы.

5. Сборники задач, генераторы примеров и задач.

6. тестовые и контролирующие ПНК.

7. Справочные системы.

6. интегрированные системы.

9. Игровые учебные программы.

10. электронные учебники.

И. экспертные ПНК.

К приведенным типам ПНК можно добавить, из соображений удобства, группу "оболочек для создания ПИК" - вид разработок, получивших довольно широкое распространение. Этот тип не предназначен непосредственно для обучения, однако может использоваться как вспомогательное средство.

12. Оболочки для создания ПНК.

Внутренняя разбивка целевого предназначения типов пик выбирается в диссертации в следтаей Форме:

I) целевые установки образования:

- общее соответствие целевой классификации применения ПНК (группы 1 -7); также

- назначение и место в технологическом процессе обучения:

- предметные области применимости;

II) целевые установки пользователей;

ill) целевые установки разработчиков.

Для удобства мы одновременно приводим некоторые дополнительные характеристики каждого из типов в классификации:

- технический состав;

- особенности;

- распространенность;

- вероятную перспективность.

Г. Наконец, рассматривается "итоговая" методика оценки и подбора для потребителя ПИК под конкретную задачу учебного процесса (например, предоставлямых инициативными разработчиками, представляемых на различные конкурсы, наконец, рассматриваемых к закупке и внедрению заказчиком, не заинтересованном в новых разработках) (сн. рис. 1).

заказчика

Г

Учебная задача

Г

на разработку

Схема спецификации задачи

ПИК под

задачу

Рис. I. Схема разработки/выбора ПИК под конкретную задачу учебного процесса

Схема предлагаемой методики весьма аналогична схеме составления технического задания на разработку ИНК (представляя род двойственной к ней задачи) и превращается в схему достаточно точной спецификации задачи применения ПИК или в схему "разборки" предлагаемого к закупке или внедрению ПНК.

Совместное использование схемы по обоим направлениям позволяет также оценивать соответствие реальных (не рекламных!) характеристик ПНК требованиям нметейся задачи- учебного процесса.. в частности, обеспечивая отбор подходящих вариантов ш

случае наличия конкувдрукшш гож. При этом спецификации целей, типов и качества позволяют как более точное Формулирование исходной задачи, так и уточнение "эффективности" предлагаемых ПНК относительно этой задачи.

Предлагаемая методика состоит из следующих основных блоков спецификаций:

1. основное предназначение ПНК и предусматриваемые заказчиком вторичные возможности применения ПНК.

2. Покрываемая ПНК тематика и ее место в учебном процессе (учебной специальности, учебных планах - по различным видам учебного процесса).

3. Расчетный контингент потребителей ПНК и характер использования ПНК для них.

Виды использования ПНК.

5. Сценарные особенности ПНК.

б! системное обеспечение ПНК.

7. элементы стандартизации ПНК.

8. Особые требования к требуемому ПНК.

9. Юридические основания проводимой разработки.

При этом в каждом из. перечисленных выше, блоков выделяются следующие подразделения спецификаций:

- состав;

-_ принципы определения;

- источники (извлечения) данных для спецификации.

Учет требований потребителя ПНК, рассматриваемые в третьей главе, естественным образом проецируется на постановку задачи для производителя ПНК.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ ЛИССЕРТАЦНОННОИ РАБОТЫ рассматриваются перспективы дальнейшего развития работы, описываемой в данной диссертации:

- исследования реальной потребности в конкретных ПНК применительно к текуиему образовательному процессу;

- управление процессом внедрения ПНК;

- управление процессом поддержки ПНК.

отмечается, что реализация программы дальнейших разработок позволяет создать рациональную схему управления созданием, внедрением и поддержкой ПНК в учебном процессе в целом.

Разумеется, работа в этих направлениях требует разработки целого ряда классификационных групп и рациональных целевых

цостанопок. следует также отметить, что внутри классификационных групп начинают выделиться контуры языков спецификации для ДНК различных типов, что-открывает возможности для. дальнейшей формализации процессов спецификации задан и ПИК под них.

Очень важным представляется направление на сравнительное оценивание пик и опенку их эффективности. Вариант, вытекающий из методологии диссертационной работы, подразумевает оценки эффективности прежде всего для отдельных классификационных групп. Такая работа ведется, в частности, в рамках Межвузовской научно-технической ярограммьГНовые технологии обучения в высшей иколе" и в рамках Межвузовского факультета Новых информационных технологий образования при Удмуртском госуниверситете.

Основные публикации по теме диссертации

Петузова Н. в. диалоговая система для изучения пряных нето-дов решения систем линейных алгебраических уравнений // ЗВН в учебном процессе вуза: Нежвуз. сб. научн. тр. / Новосибирск. }987. С. 60-65.

2. петухова Н. В. диалоговый комплекс програни для изучения решения систем линейных алгебраических уравнений методом зра-иений. //ЭВМ в учебном процессе: Иежвуз. сб. научн. тр. / Новосибирск. 1983. С. 45-50.

3. Горский Н. Н.. Горбенко Н. И., Дебелов В. А., Петухова Н. В. Технология и опыт практической разработки диалоговых программ для изучения вычислительных методов линейной алгебры //создание автоматизированных систем и комплексов для высшей школы на базе персональных ЭБН: XIII советско-французский семинар / Казань. 1989. с. 76-ei.

4. Горский н. Н.. петухова Н. В. Программные средства автоматизированного учебно-исследовательского комплекса для изучения математических дисциплин в вузе //Автоматизация научных исследований: нежвуз. сб. научн. тр. КУйбшев, 1990. с. 34-39.

5. Диев В- С.. Петухова Н. В. Некоторые методические аспекты разработки и использования компьютерны? обучающих систем в университетском образовании//Информатизация образования: Неж-вуз. сб. науч. тр. /Новосиб. ун-т. - Новосибирск. 1993. С. 3-9.

6. Диев В. С., Петухова Н. В. Некоторые подходы к эффективности

- го -

использования компьютерных обучающих систем. //Эффективность информационных технологий обучения в высшей школе: Неавуз. науч. -практ. конф. Москва. 1994. С. 18-18.

7. петухова н. В., Сорокин с. б. Разработка обучающих систем для компьютерного сопровождения основных курсов на механико-математическом Факультете Новосибирского госуниверситета// Новые информационные технологии в образовании: Российская конференция. Ижевск, 1994. С. 92-94.

8. Гончаров с. С., Петухова Н. В. Принципы принятия реиеиий на внедрение програмкно-иетодическкх комплексов в процесс обучения// информатизация образования: Иежвуз. сб. паучн. тр. / Но-восиб. уа-т. -Новосибирск, 1994. с.150-156.

9. Петухова Н. В. Стандартизация в создании и распространении програннкометодических комплексов// информатизация образования: Нежвуз. сб. научн. тр./ Новосиб. ун-т. -Новосибирск, 1994. С. 156-160.

10. Diev V. S. ,PetuKhova ы. V. Experience of developing and Employing Computer Systems at HovoslblrsK state University// Computer Technologies In Education. East-West Conference. Crimea. 1994. C. 53-58.

11. PetuKhova Ы. V. Abstracts of papes on Computer Educational Technologies Developed at HovoslblrsK State University// Computer Technologies in Education. East-West Conference. Crimea, 1994. C. 117-118.

12. Мальцев A. A., Петухова H. В. Целевое предназначение прог-раммно-м^тодическнх комплексов, распределение по типаи//Новые информационные технологии в университетском образовании: Международная паучио-методическая конференция. Новосибирск, 1995. С. 86-91.

13. Гончаров С. С., Петухова Н. В. К Формализации проблемы создания и внедрения программно-методических комплексов в образовательный процесс // информационная бюллетень. Ассоциация российских вузов. Носква, 1995. С.8-12.

14. ПетуЕова Н. в. К вопросу об эффективности использования компьютерных обучаших систем: «елевые установки// Эффективность информационных технологий в обучении: Сб. научн. тр. / НИН ВО - Носква, 1995. С. 41-48.

Литература

1. Автоматизированные обучашие системы. Метод, указания. Вып. 6. Технология подготовки учебного курса к компьютеризации/ ШЛИ. Сост. : Т. В. Крылова и др. Нижний Новгород, 1990. - 63с.

2. соловов А. В. Компьютерные средства поддержки профессиональной подготовки. -Н.» 1994.-44с.(Новые информационные технологии в образовании:Обзор. ннФорн. / ННИВО; Вып. 1).

3. Концептуальные проблемы информатизации обгаего и среднего образования/Под ред. чл-корр. АПН И. Н. Бобко. -Новосибирск. 1990.

4. Новые информационные технологии образования: экспериментальная проверка педагогической эффективности/ Под редакцией В. Г. Еазуновского, И. Н. Бобко. - Новосибирск. 1991. -69с.

5. Калинина Э. В., Ретинская Н. В. Выбор компьютерной системы учебного назначения по индивидуальным предпочтениям // Новые информационные технологии в университетском образовании: Нежву£ сб. науч. тр. /Новосиб. ун-т. -Новосибирск, 1995. С. 32-34.