автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Исследование влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения посредством их мониторинга
Автореферат диссертации по теме "Исследование влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения посредством их мониторинга"
Рожков Геннаднй Геннадьевич
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ПРОЦЕСС ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ИХ МОНИТОРИНГА
Специальность 05.13.10 - «Управление в социальных и экономических системах»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 О НОЯ 2011
Брянск, 2011
4859463
Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» (г. Орел).
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор
Коськип Александр Васильевич
Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор
Подольский Владимир Ефимович
кандидат технических наук, доцент Подвесовский Александр Георгиевич
Ведущая организация - Юго-Западный государственный университет
Защита состоится « 29 » ноября 2011 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д212.021.03 при ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет» по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, учебный корпус №2, ауд. 220.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет».
Автореферат разослан « 28 » октября 2011 года.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент
В.А. ШКАБЕРИН
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертации. Реформирование отечественной системы образования - одно из приоритетных направлений государственной политики на современном этапе. Для интеграции в мировое образовательное пространство крайне важным вопросом является построение современной отечественной образовательной социально-экономической системы, для этого необходимы новейшие теоретические разработки в области проектирования автоматизированных систем управления различными видами открытого и дистанционного обучения, с использованием современных информационно-телекоммуникационных технологий, позволяющих решать задачи эффективного управления образовательным процессом.
Современная педагогика позволяет трактовать обучение, как процесс управления. Этот факт как раз и положен в основу существующих подходов к управлению процессом дистанционного обучения и требований, предъявляемых к автоматизированным системам управления процессом дистанционного обучения. При этом данный процесс реализуется в замкнутой системе, и, как для любой замкнутой системы управления, характеризуется целью управления, имеет объект управления (обучаемых), устройство управления и канал обратной связи, а критерием качества управления в данной системе могут служить результаты контроля знаний.
Но все же, существующие системы управления процессом дистанционного обучения несмотря на то, что позволяют решать обширный спектр задач независимо от конкретных аппаратных средств с предоставлением пользователям возможности настройки конкретной системы под свои потребности и текущую образовательную ситуацию, все-таки обладают серьезным недостатком, связанным со слабо развитыми функциональными возможностями, отвечающими за интерактивное взаимодействие обучаемого и преподавателя, а также обучаемых между собой, что не дает полноценных возможностей управления процессом дистанционного обучения, а, следовательно, и повышения его качества.
Проводимые в диссертационной работе исследования основаны на работах отечественных и зарубежных ученых: Д.А. Новикова, A.B. Соловова, В.Н. Буркова, В.П. Тихомирова, Л.Г. Титарева, H.A. Коргина, В.И. Солдаткина, C.JI. Лобачева, Дж. Андерсона, Л. Гилберта, Д.Р. Мура, Е.Д. Вагнера и др.
Однако ни одна из известных в литературе схем управления процессом дистанционного обучения полностью не отвечает современным требованиям, предполагающим оперативную реакцию на изменения в текущей образовательной ситуации. Внедрение же подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия позволит реализовать указанное требование, тем самым повысив качество и управляемость процесса дистанционного обучения, а, следовательно, и эффективность социально-экономической деятельности образовательных учреждений.
Таким образом, исследования, направленные на изучение влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения и создание соответствующих инструментальных средств, являются актуальными.
Объектом исследования в данной работе являются процесс и параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.
В качестве предмета исследования рассматриваются модели, методики и алгоритмы управления параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения, основанные на применении современных информационных технологий.
Целью диссертационной работы является повышение качества подготовки специалистов при использовании дистанционных технологий обучения за счет применения мониторинга и управления на его основе параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Анализ существующих схем организации дистанционного обучения, выявление и классификация параметров интерактивного взаимодействия как существенных факторов, влияющих на качество обучения.
2. Разработка и исследование методов и методик управления выделенными параметрами интерактивного взаимодействия.
3. Разработка математической модели оценки уровня обученности, основанной на применении параметров интерактивного взаимодействия.
4. Разработка и исследование структурных решений и управляющих алгоритмов, обеспечивающих управление параметрами интерактивного взаимодействия.
5. Создание информационно-аналитического программного комплекса управления процессом дистанционного обучения с возможностью мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.
Методы и средства исследования. При решении указанных задач использовались методы системного анализа, теории множеств, теории графов, теории управления сложными информационными системами, реляционной алгебры, объектно-ориентированного программирования, математической статистики.
Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается корректностью использования существующего теоретического аппарата и их практической реализацией в виде электронной системы дистанционного обучения (ЭСДО) и подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.
Научная новизна:
• методика управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся построением подсистемы мониторинга, основанной на современных информационных технологиях;
• математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;
• технология управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся возможностью повышения качества подготовки обучаемых посредством корректировки этих параметров;
• подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в электронную систему дистанционного обучения.
Практическая ценность работы заключается в реализации предлагаемых методик и алгоритмов в ЭСДО и подсистеме мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, результатах их эксплуатации в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УН1ТК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».
Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет— УНПК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на II Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2006 г., Орел), на III Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2008 г., Орел), на Региональной научно-практической конференции «Электронное информационное пространство для науки, образования, культуры» (2008 г., Орел), на XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2009» (2009 г., Санкт-Петербург), на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе (2010 г., Белгород).
Публикации. По теме исследования опубликовано 11 научных работ общим объемом 2,89 п.л., в т.ч. авторских - 2,17 п.л.; получено 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.
Положения, выносимые на защиту.
• классификация параметров интерактивного взаимодействия;
• методика управления параметрами интерактивного взаимодействия;
• математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;
• подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, реализующая предложенные методики, модели и алгоритмы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 106 наименований, 5 приложений, 27 рисунков, 23 таблиц, общим объемом 194 страницы машинописного текста.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе проведено исследование интерактивных средств и методов обучения, а также возможности управления процессом дистанционного обучения.
Был сделан вывод, что процессу дистанционного обучения (ДО) свойственно три вида интерактивности:
1) взаимодействие между обучаемым и предметом изучения;
2) взаимодействие между обучаемым и преподавателем;
3) взаимодействие между обучаемыми.
Проведено исследование существующих автоматизированных систем управления (АСУ) образовательным процессом, базирующихся на Интернет- и Интранет-технологиях.
Данное исследование выявило достоинства и недостатки различных систем управления процессом дистанционного обучения: системы с открытым кодом позволяют решать весь спектр задач независимо от конкретных аппаратных средств и дают пользователям возможность доработки и адаптации конкретной системы к своим потребностям и текущей образовательной ситуации, все же основным и довольно серьезным их недостатком являются слабо развитые функциональные возможности в плане интерактивного взаимодействия учащегося с преподавателем и учащихся между собой.
На данный момент существует множество технологий, облегчающих работу web-программистов и web-дизайнеров по созданию и поддержке Интернет-ресурсов. В настоящее время уже реализовано большое количество вспомогательных классов и шаблонов проектирования.
На основании проведенного анализа существующих программных средств реализации систем управления процессом дистанционного обучения сформулированы исходные требования к технологическому процессу разработки программного комплекса.
Во второй главе проведено исследование схем, моделей, методик и методов управления процессом дистанционного обучения.
В результате проведенного анализа методов управления процессом дистанционного обучения было решено взять за основу сетевое обучение с применением кейс-технологий, так как гораздо эффективнее строить обучение, опираясь на уже изданные учебные пособия и с помощью дополнительного материала, либо углублять этот материал, либо давать дополнительные разъяснения. При этом предусматриваются консультации преподавателей, система тестирования и контроля, дополнительные практические работы, совместные проекты и пр.
С целью формализации схемы обучения был проведен комплекс мер, отраженный в методике управления параметрами интерактивного взаимодействия (рисунок 1) состоящий из двух этапов:
1) разработка и исследование математической модели, направленной на определение влияния отдельных факторов на результат обучения;
2) разработка и исследование математической модели оценки уровня обученности, основанной на применении параметров интерактивного взаимодействия (ПИВ).
При реализации первого положения был применен базовый метод, описанный A.B. Солововым, для построения моделей ДО, который был адаптирован и модифицирован. Данный метод модифицирован в части возможности учета ПИВ при моделировании процесса ДО. Кроме того, метод адаптирован для решения задачи управления ПИВ. Коэффициенты, рассчитанные по модели, используются в дальнейшем как коэффициенты математической модели оценки уровня обученности.
Рисунок 1 - Основные этапы реализации методики управления параметрами интерактивного взаимодействия
В этом методе задача оптимального обучения формулируется как максимизация уровня обученности при ограничении на время обучения.
Для решения этой задачи вводятся: функция уровня обученности и0=110(Т) и функция времени обучения Т=Т(Р), где Р - вектор, состоящий из следующих параметров:
1) Р'=(Р/, Рг, •••> Р/) ~ параметры, описывающие начальное состояние обучаемого: уровень обученности, интеллект, и т.п., которые возможно измерить при помощи тестирования и последующего экспертного анализа результатов.
2) Р!=(Р12, Рг, .... Рр) ~ параметры, отражающие начальное состояние учебно-методических материалов: объем материалов, структура, полнота и т.п.
3) Р3=(Р/(Р1, Р2), Рг(Р', Р2), •■•> Рк(Р', Р2)) - группа варьируемых параметров процесса дистанционного обучения: наглядность учебно-методических материалов и сложность их восприятия, формат и количество заданий, способ и своевременность помощи и т.п.
Таким образом, задача оптимального дистанционного обучения сводится к максимизации функции 110(Р) на множестве И2 допустимых значений параметров вектора Р3 при ограничении на время обучения Т(Р):
иО(Р)->тах, •Т(Р)<Т0, (1)
Р}еПг,
где То - установленный срок обучения.
Для описания модели процесса ДО и определения влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения был применен аппарат взвешенных графов и модифицированный в соответствии с требованиями решаемой задачи метод Монте-Карло.
Была спроектирована модель процесса ДО, отражающая влияние отдельных факторов на результат обучения, в виде знакового графа, в котором в качестве вершин представлены следующие объекты:
1) количество и качество учебно-методических материалов, которые получает обучаемый в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина 7);
2) количество и качество материалов для практических заданий, которые получает обучаемый для выполнения в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина Пр)\
3) количество и качество материалов для курсовой работы, которые получает обучаемый для выполнения в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина Кр);
4) количество и качество материалов в интерактивных тестах, которые получает обучаемый для выполнения в ходе прохождения итогового контроля знаний по какой-либо дисциплине (вершина Ал);
5) уровень обученности учащегося (вершина УО);
6) уровень помощи учащемуся (вершина П).
Граф ДО задается матрицей смежное™ 5 размерности пхп. Вектор проектных переменных - это вектор варьируемых весов дуг графа:
1}=(ц,, Ц2, ..., ^ ..., /V- (2)
Помимо варьируемых весов цк в матрице смежности графа могут быть установлены и фиксированные веса, не входящие в вектор проектных переменных. Вес варьируемой дуги /4 соответствует следующим ограничениям:
цк е [fin, H21J. (3)
Задавать данные ограничения следует в процессе разработки модели процесса ДО, руководствуясь эвристическими соображениями о влиянии объектов процесса ДО друг на друга.
Собственные значения матрицы S следует представить в виде вектора:
a=(at, а2, ..., а-„ .... аг), (4)
где ос, может быть как действительным, так и комплексным числом. Исходя из этого, целевая функция будет описана следующим образом:
f(U)=ma^(\a,\, \а2\, ..., |а,|.....\осп\), (5)
где |а/| - абсолютная величина а/.
Таким образом, задача определения влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения сводится к следующему: минимизировать /(11) при ограничениях£ [^¡ь Ци]-
Рисунок 2 - Алгоритм определения влияния отдельных факторов на результат
обучения
Координаты случайных точек при каждой итерации применительно к сформулированной задаче рассчитываются следующим образом:
где е - порядковый номер этапа поиска, е=1, 2, 3, ...;
¿1® - ребро гиперкуба поиска по проектной переменной ^ на этапе е;
- координата точки лучшей пробы предыдущего этапа. По результатам проведения серии экспериментов по определению влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения при помощи алгоритма, изображенного на рисунке 2, были получены усредненные и округленные до сотых значения, отражающие влияние выделенных факторов на результат обучения (уровень обученности), которые представлены в таблице 1.
Фактор Т Кр и пР Кл
Значение 0,28 0,6 0,07 0,36 0,01
Обозначение Кш КЩ Кавм Кш Комсм
В соответствии с проведенными экспериментами, по истечении пяти лет уровень обученности увеличивается до 0,71 и уменьшается уровень требуемой помощи до 0,07, а согласно известным дидактическим рекомендациям, полученным на основе анализа существующих шкал уровней обученности, при достижении уровня обученности У0=0,71 наступает период самоорганизации, и процесс обучения можно прекращать, что в применяемой в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет -УНПК» балльной шкале соответствует оценке «Хорошо».
В соответствии с данными выводами, в основу построения математической модели оценки уровня обученности были положены полученные результаты. При этом главные показатели качества обучения (коэффициент усвоения учебно-методических комплексов, коэффициент усвоения умений и коэффициент усвоения навыков) было принято решение рассчитывать следующим образом:
1) Коэффициент усвоения учебно-методических комплексов (теория) в ходе изученияу'-дисциплины г'-м обучаемым:
К и '^-г'См ■Соис, (7)
1 ->
где 2 < ху < 5 - оценка, выставленная г'-му обучаемому на экзамене по j-й дисциплине;
2) Коэффициент усвоения умений (курсовые работы) в ходе изучения j-й дисциплины г'-м обучаемым:
Кц = K2SI ■ ^Г ~ • С,„ ■ Сшс, (8)
1 5
где 2 <yij <5 - оценка, выставленная за курсовую работу г'-му обучаемому по 7-й дисциплине;
3) Коэффициент усвоения навыков (практические задания) в ходе изученияу'-й дисциплины г'-м обучаемым:
к г/ = кш 'С0мс> (9)
I ->
где 2 < zy < 5 - оценка, выставленная за зачет г'-му обучаемому по j-й дисциплине; _
В формулах 7-9: i = \,п; j = \,т; Кц, K2i, К3„ САв, Cquc е [0, 1].
Уровень обученности (ЛГ,-) у обучаемого следует определять как суммарный показатель степени усвоения обучаемым учебных программ:
К, = Ки +КЬ . (10)
Таким образом, управление ПИВ, основанное на показателях качества, состоит в поиске максимума целевой функции, определяющей оценку уровня обученности:
К1 -> тах . (11)
При этом в формулах 7-9 показатели качества обучения следует рассматривать в виде отношения объема информации, умений и навыков, усвоенных обучаемым, к общему объему информации, умений и навыков, предложенных ему в ходе обучения, в соотношении со степенью активности педагогического взаимодействия субъектов образовательного процесса (преподаватель обучающийся) и со степенью организационно-методического обеспечения поддержки и контроля самостоятельной работы обучающихся.
На основе сформулированных положений был сделан вывод о том, что основные условия оптимального функционирования модели оценки уровня обученности состоят в поддержании на заданном уровне показателей качества образования. Если один или несколько показателей начинают отклоняться от определенного уровня, то необходимо определить и устранить причину данного отклонения.
Была сформулирована задача управления ПИВ, состоящая в постоянном контроле показателей качества обучения и при их отклонении от заданной нормы в принятии решений по стабилизации показателей. Для этого данный факт был обозначен как изменение значений параметров (ИЗП), влияющих на показатели качества обучения, а значения данных параметров было решено представлять в виде интервальных чисел:
(12)
где - нижняя и верхняя граница г-го показателя Ду;
Я - множество вещественных чисел; г = 1, п; у = 1,т .
При этом интерес, с точки зрения стабилизации показателей качества обучения, представляет ситуация, когда значение индикаторной функции Р,7, характеризующей вероятность появления ИЗП, равно 0, то есть интервал И у выходит за нижнюю границу диапазона его нормативных значений п, так как выход за верхнюю границу п означает еще большее улучшение параметра, чем предусмотрено.
ГО. если с1, < п
Р,=\ - (13)
\\,еслиа0 >п
В случае, если Ру=0, активизируется множество возможных причин ИЗП -
МГ{С1 (14)
где С/ - событие, содержащее в себе одну или несколько причин изменения качества образования.
Для реализации сформулированной задачи управления ПИВ было предложено построить модель интеллектуального управления ПИВ, отраженную на рисунке 3.
Рисунок 3 - Схема управления параметрами интерактивного взаимодействия
На рисунке 3 введены следующие условные обозначения:
Abb - вектор влияющих воздействий;
Ддкм - вектор данных о контрольно-тестовых мероприятиях;
Дврв - вектор внешних регистрируемых воздействий;
Дфд - вектор формализованных данных;
Акорррз - вектор рекомендаций по корректировке совокупности коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных ПИВ;
Хрез - вектор реализованных управленческих решений;
Хк - система критериев;
Хмм - математические модели;
Хэо - экспертные оценки;
Хрд - регламентирующие документы;
Хрз - совокупность коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных
ПИВ.
В представленной на рисунке 3 схеме объектом управления являются ПИВ, как одна из составляющих всей совокупности факторов, влияющих на процесс обучения посредством вектора влияющих воздействий (Двв)-
Управление предполагается осуществлять посредством двух контуров: оперативного и планового управления.
Плановое управление заключается в реализации методики, отраженной на рисунке 1. Для этого за основу берется совокупность данных контрольно-тестовых мероприятий (Ддкм), которая после аналитической обработки, основанной на системе критериев, и проведения анализа, основанного на результатах
математического моделирования по формализованным данным (Лфд), и последующего экспертного заключения трансформируется в вектор рекомендаций по корректировке совокупности коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных ПИВ, которые используются при расчете исходного влияющего воздействия (Авв)-
В основу построения модели интеллектуального (оперативного) управления ПИВ была положена идея контроля показателей качества и при их отклонении от заданной нормы в принятии решений по стабилизации показателей, когда при формировании управляющего воздействия оценивается разность между эталонным (планируемым) значением показателя качества и фактически достигнутым на момент принятия управленческого решения. Минимальное значение этой разности соответствует оптимальному для данной ситуации управляющему воздействию.
В третьей главе исследованы структурные решения и управляющие алгоритмы, обеспечивающие функционирование разработанной информационно-аналитической автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения, основанной на применении ПИВ, на базе которой проводились диссертационные исследования.
Структурная схема разработанной автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе ПИВ представлена на рисунке 4.
Оп
Пользователи
Модуль работы Модуль рзооты Модуль работы Модуль работы
> - обучаемого зэтара к>'"ссв преподавателя • администратора
I
Блок обработки
КггМ-ис;
Мо.1\'!Ь оп+пе -
^ кон-*' ыэцчй и и I
■л.------
.Модуль работу со I .- стагистигои ^
. Модулг, рзЬоты с » 1 лги; < ч-ато |
1 и I
^Модуль раОшы ! \
^ Ж Л '
Интерактивный _6лок_;
5 Модуль работы с 4 | ,стчешасты« ,1 ;
_Бпокуправл^ния АСУП£ОЦ9ССОМ_ обучеми^
/I
Блок хрзнения
Рисунок 4 - Структурная схема разработанной автоматизированной системы управления про1{ессом дистанционного обучения Особенности работы автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе ПИВ определяются архитектурой режима клиент-сервер. Спроектированная архитектурная среда предполагает организацию работы в режиме удаленного доступа.
Центральное место в данной структуре занимает \veb-cepBep, который управляет работой всей системы в целом. Предложенная конфигурация позволяет реализовать мультиплатформенный учебный сервер, не зависящий от какого-либо конкретного программного обеспечения (операционная система, сервер БД и т.п.), с
возможностью удаленного распределенного доступа к автоматизированной системе управления процессом дистанционного обучения.
Разбиение структуры системы на отдельные функционально законченные блоки является также оправданным шагом, который позволит в дальнейшем значительно снизить затраты на эксплуатацию и обслуживание системы, а также позволит снизить требования к мощности используемых вычислительных ресурсов.
Определен круг задач, выполняемых обучающей системой вне зависимости от местонахождения пользователя системы и основные функциональные элементы, которые должна включать в себя автоматизированная система управления процессом дистанционного обучения, учитывающие потребности различных групп пользователей, работающих с ней.
Описаны задачи и последовательность их выполнения, свойственные выделенным функциональным элементам автоматизированной обучающей системы в разрезе соответствующих им групп пользователей.
Разработана нормализованная концептуальная схема автоматизированной системы управления процессом обучения и обоснован выбор системы управления базами данных (СУБД) для реализации информационной базы программного комплекса.
На основе рассмотренной структуры автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на базе ПИВ и исследованных моделей был выделен ряд основных, нетиповых алгоритмов, обеспечивающих работу подсистемы автоматического управления.
Базовый алгоритм управления ПИВ, обеспечивающий функционирование подсистемы оперативного управления ими, представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 — Алгоритм управления параметрами интерактивного взаимодействия
Данный алгоритм состоит из нескольких взаимосвязанных частей:
• мониторинг значений ПИВ;
• обработка и анализ полученных значений с целью принятия необходимых управленческих решений;
• реализация сформированных управленческих решений.
Стоит отметить, что мониторинг значений ПИВ выполняется в автономном автоматическом режиме с заданными временными промежутками.
Процесс обработки полученных значений параметров осуществляется в циклическом режиме и зависит от изменения значения параметра во времени. В случае ухудшения динамики наблюдения за конкретным параметром возникает необходимость в формировании конкретных управленческих решений, направленных на стабилизацию и улучшение значения параметра. Кроме того, необходимо производить корректировку состояния автоматизированной системы, которая подразумевает внесение изменений в статистические отчеты, рейтинги и т.п.
В четвертой главе проведено практическое обоснование методик автоматизации процесса управления дистанционным обучением на основе параметров интерактивного взаимодействия.
Описаны структурные схемы интерфейсов выделенных подсистем и конфигурации технических и программных средств, используемых при апробации программного комплекса.
С целью управления параметрами интерактивного взаимодействия была проведена их классификация (рисунок 6).
Рисунок 6 - Классификация параметров интерактивного взаимодействия В ходе эксперимента проводилось исследование влияния на качество обучения выделенных классов параметров интерактивного взаимодействия, с учетом которых происходил процесс управления обучением: общение преподавателя со студентами; проверка контрольных работ; проверка курсовых работ; публикация теоретического материала; публикация заданий на контрольные работы; публикация заданий на курсовые работы; публикация тестовых материалов; качество теоретического материала; качество заданий на контрольные работы; качество заданий на курсовые работы; сдача студентами контрольных работ; сдача
студентами курсовых работ; скачивание студентами теоретического материала; скачивание студентами заданий на контрольные работы; скачивание студентами заданий на курсовые работы; вход пользователей в систему.
Эксперименты по применению ЭСДО были проведены в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» на базе факультета дистанционного обучения. В качестве базы для эксперимента использовался обширный комплекс дисциплин, изучаемый студентами Железногорского, Ливенского и Московского филиалов по специальностям «Менеджмент организации», «Маркетинг», «Налоги и налогообложение», «Финансы и кредит», «Прикладная информатика» и др. Эксперимент был начат весной 2009 года, и с момента его начала в процессе обучения было задействовано свыше 1300 человек.
Результаты проведенных экспериментов, отраженные в таблице 2, подтверждают эффективность использования автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия за счет повышения уровня организованности как преподавательского состава, так и обучаемых, выраженного в соблюдении установленных нормативов на переписку (времени ответа на вопрос), на проверку контрольных и курсовых работ, в постоянном совершенствовании преподавателями предлагаемых для изучения методических материалов за счет предоставления студентам возможности их оценивания и высказывания пожеланий.
Таблица 2 - Основные результаты проведенных экспериментов
Характеристика 1* 2* 3* 4* 5* 6* Динамика
Степень активности педагогического взаимодействия (дней): общение проверка контрольных работ проверка курсовых работ - - 5,98 3,47 5,3 7,44 3,87 3,38 4,2 3,68 3,29 3,01 3,74 2,91 2,87 2,39 3,11 3,26 -3,11 -1,08 -2,19 -4,18
Степень организационно-методического обеспечения (баллов): качество теоретического материала качество заданий на контрольные работы качество заданий на курсовые работы - - 3,28 3,31 3,42 3,22 2,55 2,40 2,82 2,54 4,08 4,25 4,24 3,70 5,69 6,04 5,69 5,83 +2,41 +2,72 +2,27 +2,61
Динамика успеваемости обучаемых, зачеты (баллов) 4,40 4,43 4,36 4,46 4,64 4,81 +0,41
Динамика успеваемости обучаемых, курсовые работы (баллов) 3,85 3,87 3,89 3,91 3,97 4,01 +0,16
Динамика успеваемости обучаемых, экзамены (баллов) 3,78 3,73 3,78 3,72 3,94 4,13 +0,35
Уровень обученное™, % 68 67 69 69 72 75 +7
Процент не сдавших сессию в срок, % 8 11 6 6 4 3 -5
В таблице 2 введены следующие сокращения:
• 1 * - второе полугодие, предшествующее внедрению ЭСДО;
• 2* - первое полугодие, предшествующее внедрению ЭСДО;
• 3* - первое полугодие после внедрения ЭСДО;
• 4* - второе полугодие после внедрения ЭСДО;
• 5* - третье полугодие после внедрения ЭСДО;
• 6* - четвертое полугодие после внедрения ЭСДО.
Для определения влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения были выдвинуты следующие нулевые гипотезы о наличии линейных зависимостей:
1) определить наличие линейной зависимости между степенью активности педагогического взаимодействия и уровнем обученности;
2) определить наличие линейной зависимости между степенью активности педагогического взаимодействия и процентом обучаемых, не сдавших сессию в срок;
3) определить наличие линейной зависимости между степенью организационно-методического обеспечения и уровнем обученности;
4) определить наличие линейной зависимости между степенью организационно-методического обеспечения и процентом обучаемых, не сдавших сессию в срок.
В качестве критерия проверки нулевой гипотезы была применена случайная величина (15), которая при справедливости нулевой гипотезы имеет распределение /-критерия Стыодента с к=п-2 степенями свободы.
^эмп
Полученные результаты расчета представлены в таблице 3.
(15)
Нулевая гипотеза Коэффициент корреляции Пирсона (г(Х,У)) 'эмп /КР(0,05,2) Результат
№1 0,43 0,68 4,30 Гипотеза принимается
№2 0,78 1,74 4,30 Гипотеза принимается
№3 0,56 0,95 4,30 Гипотеза принимается
№4 0,88 2,57 4,30 Гипотеза принимается
Таким образом, все выдвинутые нулевые гипотезы №№ 1-4 о влиянии параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения, нашли свое подтверждение
В заключении сформулированы основные результаты работы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Предложена классификация, выделены классы параметров интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, взаимосвязи между ними и ключевые параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, позволившие спроектировать и разработать подсистему мониторинга ЭСДО.
2. Сформулирована задача управления параметрами интерактивного взаимодействия, состоящая в постоянном контроле показателей качества обучения и разработана технология управления параметрами интерактивного взаимодействия.
3. Разработана методика управления параметрами интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.
4. Предложена математическая модель, описывающая процесс дистанционного обучения, на основании которой определено влияние отдельных факторов на результат обучения и математическая модель оценки уровня обученности на основе параметров интерактивного взаимодействия.
5. Разработаны структурные решения и управляющие алгоритмы, обеспечивающие функционирование подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия в автоматизированной системе управления процессом дистанционного обучения.
6. Разработана подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в ЭСДО, которая внедрена на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК».
7. Исследовано и доказано влияние выделенных параметров интерактивного взаимодействия на повышение качества подготовки специалистов посредством увеличения уровня обученное™ на 7% и снижения процента не сдавших сессию в срок на 5% при применении дистанционных технологий обучения за счет использования подсистемы мониторинга данных параметров.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах из перечня ВАК
1. Рожков, Г.Г. Структурная схема взаимодействия пользователей распределенной автоматизированной системы дистанционного обучения ОрелГТУ [Текст] / A.B. Батищев, A.B. Коськин, Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2009. - №3/53(564). - С. 3-7.
2. Рожков, Г.Г. Концептуальная модель данных автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия [Текст] / Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. -Орел: ОрелГТУ, 2010. - №6(62). - С. 86-89.
3. Рожков, Г.Г. Структурная схема автоматизированной системы управления процессом обучения [Текст] / A.B. Коськин, Г.Г. Рожков // Труды Вольного экономического общества России. - М.: МАТИ, 2010. - Т137. - С. 879-883.
4. Рожков, Г.Г. Подходы к разработке алгоритмов функционирования подсистемы автоматического управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия [Текст] / A.B. Коськин, Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2011. - №1(63). - С. 6267.
Публикации в сборниках научных трудов и материалов конференций
1. Рожков, Г.Г. Методы борьбы с почтовым спамом [Текст] / Г.Г. Рожков // Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП). Материалы II Международной научно-технической конференции. - Орел: ОрелГТУ, 2006. -Т4. - С. 180-187.
2. Рожков, Г.Г. Исследование и организация комплекса электронных учебно-методических материалов при построении автоматизированных систем управления
процессом профессиональной подготовки [Текст] / Г.Г. Рожков // Известия ОрелГТУ. - Орел: ОрелГТУ, 2007. - № 4-2/268(535). - С. 173-175.
3. Рожков, Г.Г. Разработка и исследование математических моделей адаптивного процесса профессиональной подготовки [Текст] / Г.Г. Рожков, Д.В. Рыженков // Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП). Материалы III Международной научно-технической конференции. -Орел: ОрелГТУ, 2008. - ТЗ. - С. 67-71.
4. Рожков, Г.Г. Подходы к разработке структуры автоматизированной системы управления учебным процессом [Текст] / Г.Г. Рожков, Д.В. Рыженков // Электронное информационное пространство для науки, образования, культуры. Материалы Всероссийской интернет-конференции, региональной научно-практической конференции. - Орел: ОрелГТУ, 2008. - С. 53-56.
5. Рожков, Г.Г. Особенности внедрения электронной системы дистанционного обучения в ОрелГТУ [Текст] / A.B. Коськин, A.B. Батищев, Г.Г. Рожков // Труды XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2009». - СПб.: СПбИТМО, ГОСНИИ «Информика», 2009. - Т1. - С. 146-147.
6. Рожков, Г.Г. Прескриптивная модель процесса автоматизированного обучения [Текст] / A.B. Коськин, И.С. Константинов, A.B. Батищев, Г.Г. Рожков // Труды XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2009».
- СПб.: СПбИТМО, ГОСНИИ «Информика», 2009. - Т1. - С. 147-149.
7. Рожков, Г.Г. Влияние параметров интерактивного взаимодействия на управление процессом обучения [Текст] / Г.Г. Рожков // Сборник научных работ Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе. - Белгород: БелГУ, 2010. - Т1.
- С. 67-79.
Свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ
1. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611227 «Структура базы данных электронной системы КРБ» / Г.Г. Рожков -Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 февраля 2009 года.
2. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611245 «Система управления дистанционным обучением КРБ» / A.B. Коськин, Г.Г. Рожков, A.B. Батищев - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 февраля 2009 года.
3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611211 «Электронная система контроля знаний КРБ» / A.B. Коськин, Г.Г. Рожков, A.B. Батищев - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26 февраля 2009 года.
Подписано к печати 26.10.2011 г. Формат 60x84 1/16. Объем 1,0 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1237
Отпечатано с готового оригинал-макета иа полиграфической базе ФГБОУ ВПО «Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс» 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Рожков, Геннадий Геннадьевич
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
1.1 Общая характеристика интерактивных средств и методов обучения.
1.2 Исследование возможностей управления процессом обучения, основанных на применении параметров интерактивного взаимодействия.
1.2.1 Взаимодействие между обучаемым и предметом изучения.
1.2.2 Взаимодействие между обучаемым и преподавателем.
1.2.3 Взаимодействие между обучаемыми.
1.3 Анализ существующих программных комплексов управления процессом обучения.
1.4 Анализ программных средств реализации систем управления процессом обучения.
1.5 Постановка задачи научного исследования.
1.6 Выводы по первой главе.
Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДИСТАНЦИОНННОГО ОБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
2.1 Исследование методов управления процессом дистанционного обучения.
2.1.1 Интеграция очных и дистанционных форм обучения.
2.1.2 Сетевое обучение.
2.1.3 Сетевое обучение и кейс-технологии.
2.1.4 Интерактивное телевидение (Two-way TV).
2.2 Исследование влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения.
2.3 Исследование математической модели оценки уровня обученности на основе параметров интерактивного взаимодействия.
2.4 Исследование и разработка подсистемы автоматического управления автоматизированной системы управления процессом обучения.
2.5 Выводы по второй главе.
Глава 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
3.1 Структурные особенности автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия.
3.2 Исследование и разработка функциональных особенностей автоматизированной системы управления процессом обучения.
3.2.1 Подсистема обучаемого.
3.2.2 Подсистема администратора учебного процесса.
3.2.3 Подсистема преподавателя.
3.2.4 Подсистема создателя учебного курса.
3.3 Концептуальная модель данных автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия.
3.4 Разработка алгоритмов автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия.
3.4.1 Алгоритм управления параметрами интерактивного взаимодействия.
3.4.2 Алгоритм мониторинга значений параметров интерактивного взаимодействия.
3.4.3 Алгоритм формирования управленческих решений.
3.5 Выводы по третьей главе.
Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
4.1 Реализация структуры интерфейсов автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия.
4.2 Конфигурации технических и программных средств автоматизированной системы.
4.2.1 Конфигурация сервера БД.
4.2.2 Конфигурация сервера приложений.
4.2.3 Конфигурация веб-сервера.
4.2.4 Конфигурация рабочих станций пользователей.
4.2.5 Конфигурация программных средств.
4.3 Описание экспериментальной базы для апробации предложенных моделей и методик.
4.4 Анализ полученных результатов внедрения автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия.
4.5 Выводы по четвертой главе.
Введение 2011 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Рожков, Геннадий Геннадьевич
Актуальность работы. Реформирование отечественной системы образования - одно из приоритетных направлений государственной политики на современном этапе. Для интеграции в мировое образовательное пространство крайне важным вопросом является построение современной отечественной образовательной социально-экономической системы, для этого необходимы новейшие теоретические разработки в области проектирования автоматизированных систем управления различными видами открытого и дистанционного обучения, с использованием современных информационно-телекоммуникационных технологий, позволяющих решать задачи эффективного управления образовательным процессом.
Современная педагогика позволяет трактовать обучение, как процесс управления. Этот факт как раз и положен в основу существующих подходов к управлению процессом дистанционного обучения и требований, предъявляемых к автоматизированным системам управления процессом дистанционного обучения. При этом данный процесс реализуется в замкнутой системе, и, как для любой замкнутой системы управления, характеризуется целью управления, имеет объект управления (обучаемых), устройство управления и канал обратной связи, а критерием качества управления в данной системе могут служить результаты контроля знаний.
Но все же, существующие системы управления процессом дистанционного обучения несмотря на то, что позволяют решать обширный спектр задач независимо от конкретных аппаратных средств с предоставлением пользователям возможности настройки конкретной системы под свои потребности и текущую образовательную ситуацию, все-таки обладают серьезным недостатком, связанным со слабо развитыми функциональными возможностями, отвечающими за интерактивное взаимодействие обучаемого и преподавателя, а также обучаемых между собой, что не дает полноценных возможностей управления процессом дистанционного обучения, а, следовательно, и повышения его качества.
Проводимые в диссертационной работе исследования основаны на работах отечественных и зарубежных ученых: Д.А. Новикова, A.B. Соловова, В.Н. Буркова, В.П. Тихомирова, Л.Г. Титарева, H.A. Коргина, В.И. Солдаткина, C.JI. Лобачева, Дж. Андерсона, Л. Гилберта, Д.Р. Мура, Е.Д. Вагнера и др.
Однако ни одна из известных в литературе схем управления процессом дистанционного обучения полностью не отвечает современным требованиям, предполагающим оперативную реакцию на изменения в текущей образовательной ситуации. Внедрение же подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия позволит реализовать указанное требование, тем самым повысив качество и управляемость процесса дистанционного обучения, а, следовательно, и эффективность социально-экономической деятельности образовательных учреждений.
Таким образом, исследования, направленные на изучение влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения и создание соответствующих инструментальных средств, являются актуальными.
Объектом исследования в данной работе являются процесс и параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.
В качестве предмета исследования рассматриваются модели, методики и алгоритмы управления параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения, основанные на применении современных информационных технологий.
Целью диссертационной работы является повышение качества подготовки специалистов при использовании дистанционных технологий обучения за счет применения мониторинга и управления на его основе параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Анализ существующих схем организации дистанционного обучения, выявление и классификация параметров интерактивного взаимодействия как существенных факторов, влияющих на качество обучения.
2. Разработка и исследование методов и методик управления выделенными параметрами интерактивного взаимодействия.
3. Разработка математической модели оценки уровня обученности, основанной на применении параметров интерактивного взаимодействия.
4. Разработка и исследование структурных решений и управляющих алгоритмов, обеспечивающих управление параметрами интерактивного взаимодействия.
5. Создание информационно-аналитического программного комплекса управления процессом дистанционного обучения с возможностью мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.
Методы и средства исследований. При решении указанных задач использовались методы системного анализа, теории множеств, теории графов, теории управления сложными информационными системами, реляционной алгебры, объектно-ориентированного программирования, математической статистики.
Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается корректностью использования существующего теоретического аппарата и их практической реализацией в виде электронной системы дистанционного обучения (ЭСДО) и подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.
Научная новизна:
• методика управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся построением подсистемы мониторинга, основанной на современных информационных технологиях;
• математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;
• технология управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся возможностью повышения качества подготовки обучаемых посредством корректировки этих параметров;
• подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в электронную систему дистанционного обучения.
Практическая ценность работы заключается в реализации предлагаемых методик и алгоритмов в ЭСДО и подсистеме мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, результатах их эксплуатации в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».
Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на II Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2006 г., Орел), на III Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2008 г., Орел), на Региональной научно-практической конференции «Электронное информационное пространство для науки, образования, культуры» (2008 г., Орел), на XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2009» (2009 г., Санкт-Петербург), на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе (2010 г., Белгород).
Публикации. По теме исследования опубликовано 11 научных работ общим объемом 2,89 п.л., в т.ч. авторских - 2,17 п.л.; получено 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.
Положения, выносимые на защиту:
• классификация параметров интерактивного взаимодействия;
• методика управления параметрами интерактивного взаимодействия;
• математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;
• подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, реализующая предложенные методики, модели и алгоритмы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 106 наименований, 5 приложений, 27 рисунков, 23 таблиц, общим объемом 194 страницы машинописного текста.
Заключение диссертация на тему "Исследование влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения посредством их мониторинга"
4.5 Выводы по четвертой главе
1. Проведено практическое обоснование методик автоматизации процесса управления дистанционного обучением на основе параметров интерактивного взаимодействия.
2. Описаны структурные схемы интерфейсов выделенных подсистем и конфигурации технических и программных средств, используемых при апробации программного комплекса.
3. Проведена классификация параметров интерактивного взаимодействия и описаны эксперименты по применению автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия, проведенные в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» на базе факультета дистанционного обучения, в ходе которых проводилось исследование влияния выделенных показателей на качество обучения.
4. Проведен анализ полученных статистических данных, который показал наличие взаимосвязей между выделенными параметрами интерактивного взаимодействия, уровнем обученности у обучаемых и количеством обучаемых, успевших сдавать сессию в срок.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе диссертационного исследования были получены следующие результаты:
1. Предложена классификация, выделены классы параметров интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, взаимосвязи между ними и ключевые параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, позволившие спроектировать и разработать подсистему мониторинга ЭСДО.
2. Сформулирована задача управления параметрами интерактивного взаимодействия, состоящая в постоянном контроле показателей качества обучения и разработана технология управления параметрами интерактивного взаимодействия.
3. Разработана методика управления параметрами интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.
4. Предложена математическая модель, описывающая процесс дистанционного обучения, на основании которой определено влияние отдельных факторов на результат обучения и математическая модель оценки уровня обученности на основе параметров интерактивного взаимодействия.
5. Разработаны структурные решения и управляющие алгоритмы, обеспечивающие функционирование подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия в автоматизированной системе управления процессом дистанционного обучения.
6. Разработана подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в ЭСДО, которая внедрена на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК».
7. Исследовано и доказано влияние выделенных параметров интерактивного взаимодействия на повышение качества подготовки специалистов посредством увеличения уровня обученности на 7% и снижения процента не сдавших сессию в срок на 5% при применении дистанционных технологий обучения за счет использования подсистемы мониторинга данных параметров.
Библиография Рожков, Геннадий Геннадьевич, диссертация по теме Управление в социальных и экономических системах
1. Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание, 1970, т. 18. с. 236.
2. Андерсон, Дж.Р., Учитель Лиспа. Текст. / Дж.Р. Андерсон, Б.Дж. Рейзер // сб. «Реальность и прогнозы искусственного интеллекта» / под ред. В.Л. Стефанюка / пер. с англ. М.: Мир, 1987. - с. 27-47.
3. Зайцева, Ж.Н. Открытое образование объективная парадигма XXI века. Текст. / Ж.Н. Зайцева, Ю.Б. Рубин, Л.Г. Титарев, В.П. Тихомиров и др. // под общей редакцией В.П. Тихомирова. - М.: МЭСИ, 2000. - 204 с.
4. Зайцева, Ж.Н. Интернет-образование: не миф, а реальность XXI века. Текст. / Ж.Н. Зайцева, Ю.Б. Рубин, Л.Г. Титарев, В.П. Тихомиров и др. // под общей редакцией В.П. Тихомирова. М.: МЭСИ, 2000. - 189 с.
5. Gilbert, L., Moore, D. R. «Building interactivity into web courses: Tools for social and instructional interaction». Text. / Educational Technology, 38(3), p. 29-35.
6. Wagner, E.D. «In support of a functional definition of interaction». Text. / The American Journal of Distance Education, 8(2), p. 6-26.
7. Кулагин, В.П. Информационные технологии в сфере образования Текст. / В.П. Кулагин, В.В. Найханов, Б.Б. Овезов, И.В. Роберт, Г.В. Кольцова, В.Г. Юрасов. М.: Янус-К, 2004. - 248 с.
8. Smith, С.К. «Convenience vs. connection: Commuter students' views on distance learning». Text. / Paper presented at the Annual Forum of the Association for Institutional Research, Albuquerque, New Mexico.
9. Miller, W.W., Webster, J. «А comparison of interaction needs and performances of distance leaerners in synchronous and a synchronous classes». Text. / Paper presented at the American Vocational Association Convention, Las Vegas, Nevada.
10. Horn, D. «Distance education: Is interactivity compromised?» Text. / Performance and Instruction, 33(9), p. 12-15.
11. Hirumi, A., Bermudez, A. «Interactivity, distance education, and instructional systems design converge on the information superhighway». Text. / Journal of Research on Computing in Education, 29(1), p. 1-16.
12. Wolcott, L. «Distant, but not distanced: A learner-centered appropach to distance education». Text. / TechTrends, 41(5), p. 23-27
13. Edmonds, R. «Distance teaching with a vision». Text. / Paper presented at the Biennial Conference of the Australian Society for Educational Technology, Melbourne.
14. Hughes, C., Hewson, L. «Online interactions: Developing a neglected aspect of the virtual classroom». Text. / Educational Technology, 38(4), p. 48-55.
15. Kimeldorf, M. «Teaching online-Techniques and methods». Text. / Learning and Leading with Technology, 23(1), p. 26-29.
16. Roblyer, M.D., Ekhaml, L. «How Interactive are YOUR Distance Courses? A Rubric for Assessing Interaction in Distance Learning». Text. / Online Journal of Distance Learning Administration, Volume III, Number II
17. McHenry, L., Bozik, M. «From a distance: Student voices from the interactive video classroom». Text. / TechTrends, 42(6), p. 20-24.
18. Michael, G. Moore, «Three Types of Interaction». Text. / The American Journal of Distance Education, Volume 3 Number 2, Editorial
19. Holmberg, B. «Growth and Structure of Distance Education». Text. / London: Croom-Helm, 1986
20. Tough, A. «The Adult's Learning Projects: A Fresh Approach to Theory and Practice in Adult Learning». Text. / Toronto: Ontario Institute for Studies in Education, 1971.
21. Penland, P.R. «Individual Self-planned Learning in America». Text. / Pittsburgh: Graduate School of Library and Information Sciences, University of Pittsburgh, 1977.
22. Hiemstra, R., «Self-Directed Adult Learning: Some Implications for Practice». Text. / Occasional paper. Syracuse, NY: Adult Education Program, School of Education, ed. 1982.
23. Shale, D. «Toward a reconceptualization of distance education». Text. / The American Journal of Distance Education 2(3), p. 25-35.
24. Saba, F. «Integrated telecommunications systems and instructional transaction». Text. / The American Journal of Distance Education 2(3), p. 17-24.
25. Duning, B. «Independent study in higher education: A captive of legendary resilience». Text. / The American Journal of Distance Education 1(1), p. 37-46.
26. Phillips, G.M., Santoro, G.M., Kuehn, S.A. «The use of computermediated communication in training students in group problem-solving and decision-making techniques». Text. / The American Journal of Distance Education 2(1), p. 38-51.
27. Keegan, D. «Problems in defining the field of distance education». Text. / The American Journal of Distance Education 2(2), p. 4-11.
28. Coppola, C., Neelly, E. «Open Source Open Learning: why open source makes sense for education». Text. / Presented at Open Source Summit, 2004.
29. Беспалько, В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. Текст. / В.П. Беспалько М.: Педагогика, 1995. - 198 с.
30. Интернет порталы: содержание и технологии Текст. / Сборник научных статей / Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др. - М.: Просвещение, 2003. - Выпуск 1.-720 с.
31. Александров, Г.Н. Программированное обучение и новые информационные технологии обучения. Текст. / Т.Н. Александров // Информатика и образование, 1993, № 5. с. 7-19.
32. Башмаков, М.И. Информационная среда обучения. Текст. / М.И. Башмаков, С.Н. Поздняков, H.A. Резник СПб.: Свет, 1997. - 400 с.
33. Булгаков, М.В. Инструментальные системы для разработки обучающих программ Текст. / М.В. Булгаков, Е.Е. Якивчук // Компьютерные технологии в высшем образовании. Вып.1. М.: МГУ, 1994. -с. 153-162.
34. Кривошеев, А.О. Проблемы оценки качества программных средств учебного назначения Текст. / А.О. Кривошеев // Сборник докладов 1-го научно-практического семинара «Оценка качества программных средств учебного назначения». М.: Гуманитарий, 1995. - с. 5-12.
35. Закон РФ от 10.07.92 № 3266-1 «Об образовании».
36. Приказ Минобрнауки РФ от 06.05.2005 N 137 «Об использовании дистанционных образовательных технологий».
37. Вострокнутов, И. Е. Как выбирать программные средства Текст. / И. Е. Вострокнутов // Компьютерные учебные программы. 2000, № 2.
38. Андреев, Л.А. Дистанционное обучение: сущность, технология, организация. Текст. / Л.А.Андреев, В. И. Солдаткин. М.: МЭСИ, 1999. -258 с.
39. Терещенко, Л.Я. Управление обучением с помощью ЭВМ. Текст. / Л.Я. Терещенко, В.П. Панов, С.Г. Майоркин Л.: ЛГУ, 1981. - 143 с.
40. Домрачеев, В.Г. О классификации образовательных информационных технологий Текст. / В.Г. Домрачев, И.В. Ретинская // Информационные технологии, 1996, № 2. с. 10-13.
41. Калилев, С.С. Современные технологии педагогического процесса. Текст. / С.С. Калилев Минск, 2002. - 195 с.
42. Полат, Е.С. Модели дистанционного обучения Электронный ресурс. / Е.С. Полат. Режим доступа: http://distant.ioso.ru/for%20teacher/25-11-04/тос1еШт
43. Гузеев, В.В. Педагогическая техника в контексте образовательной технологии. Текст. / В.В. Гузеев -М.: Народное образование, 2001, 128с.
44. Ретинская, И.В. Отечественные системы для создания компьютерных учебных курсов. Текст. / И.В. Ретинская, М.В. Шугрина // Мир ПК, 1993, № 7. с. 55-62.
45. Роберте, Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам. Текст. / Ф.С. Роберте М.: Наука, 1986. - 494 с.
46. Абрамов, A.A. Тренажер для изучения силовой работы идеального двутавра Текст. / A.A. Абрамов, H.H. Белых, A.B. Соловов // Использование ЭВМ в образовании: Межвузовский сборник научных трудов. -Новосибирск: НГУ, 1989. с. 103-111.
47. Соловов, A.B. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. Текст. / A.B. Соловов Самара: Новая техника, 2006. - 464 с.
48. Лазарев, И.Б. Математические методы оптимального проектирования конструкций Текст. / И.Б. Лазарев // Учебное пособие. -Новосибирск: НИИЖТ, 1974. 191с.
49. Беспалько, В.П. Основы теории педагогических систем. Текст. / В.П. Беспалько Воронеж: ВГУ, 1977. - 303 с.
50. Растригин, Л.А. Адаптивное обучение с моделью обучаемого. Текст. / Л.А. Растригин Рига: Зинанте, 1988. - 160 с.
51. Солдаткин, В.И. Российский портал открытого образования: обучение, опыт, организация. Текст. / В.И. Солдаткин М.: МГИУ, 2003. -508 с.
52. Бояшова, С.А. Оценка эффективности моделей обучения в педагогической метрологии Текст. / С.А. Бояшова // Труды Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2005». СПб.: Информика, 2005.-Tl.-с. 105-107.
53. Палюх, Б.В. Диагностика качества инженерного образования в ВУЗе Текст. / Б.В. Палюх, C.B. Большаков // Труды Всероссийской научнометодической конференции «Телематика'2006». СПб.: Информика, 2006. -Т1.-с. 184-187.
54. Борисов, А.Н. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. Текст. / А.Н. Борисов, A.B. Алексеев, Г.В. Меркурьев и др. М.: Радио и связь, 1989. - 304 с.
55. Новиков, Д.А. Введение в теорию управления образовательными системами Текст. / Д.А. Новиков М.: Эгвес, 2009. - 156 с.
56. Применение ЭВМ в учебном процессе Текст. / Сборник докладов научно-технического семинара под ред. А.И. Берга. М.: Сов. радио, 1969. -248 с.
57. Петрушин, В.А. Экспертно-обучающие системы. Текст. / В.А. Петрушин Киев: Наукова думка, 1991. - 196 с.
58. Бурков, В.Н. Введение в теорию управления организационными системами Текст. / В.Н. Бурков, H.A. Коргин, Д.А. Новиков // Учебник Под ред. чл.-корр. РАН Д.А. Новикова. М.: Либроком, 2009. - 264 с.
59. Ахметова, H.A. Модульно-рейтинговая технология обучения: Научный подход. Текст. / H.A. Ахметова Алматы: НИЦ «Гылым», 2001, 341с.
60. Джексон, Питер. Введение в экспертные системы. Текст. / Питер Джексон // Пер. с англ.: уч. пос. М.: Вильяме, 2001. - 624 с.
61. Funy, J.W. An axiomatic approach to rational decision making in a fuzzy Text. / J.W. Funny, K.S. Fu // «Fuzzy Sets and Their Application to Cognitive and environment. Decision Processes». New York, 1975, p.227-257.
62. Бобровски, С. Oracle: вычисления клиент/сервер Текст. / С. Бобровски. М.: Лори, 1996. - 651 с.
63. Файнберг, В. Базы данных типа «клиент-сервер» Текст. / В. Файнберг // Компьютер пресс, 1991. №7. - с. 49-54.
64. Дунаев, С. Intranet-технологии Текст. / С. Дунаев. М.: Диалог-Мифи, 1997.-280 с.
65. Кондратьев, В.К. Профиль виртуальной лаборатории Текст. / В.К. Кондратьев, Е.Н. Филинов, А.В. Бойченко // Труды Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2003». СПб.: Информика, 2003. -Т2.-с. 470-472.
66. Морозевич, А.И. Стратегия автоматизации управления познавательной деятельностью на основе информационной модели образовательного процесса Текст. / А.И. Морозевич, В.Н. Комличенко, В.В. Гедранович // Информационные технологии, 2000, № 5. с. 47-52.
67. Курейчик, В.М. Эволюционное моделирование с динамическим изменением параметров. / В.М. Курейчик, Л.А. Зинченко // Труды VII национальной конференции по искусственному интеллекту. М.: Физматлит, 2000, с. 516-523.
68. Шмелев, А.Г. Адаптивное тестирование знаний в системе «Телетестинг». Текст. / А.Г. Шмелев. // IX международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании». Сборник трудов участников конференции. М.: МИФИ, 1999. - Ч.Н. - с. 405 - 407.
69. Учебные материалы, кейсы, технологии. Информационный бюллетень. Текст. / Международный центр учебных материалов, Димитрэйд График Груп, 2000, вып. 1. 116с.
70. Сапунцов, В.Д. Компьютер в экономическом образовании. Текст. / В.Д. Сапунцов М.: Новый век, 1999. - 231 с.
71. Тихонов, А. М. Управление современным образованием: социальные и экономические аспекты. Текст. / А. М. Тихонов, А. Д. Иванников и др. — М.: Вита-Пресс, 1998. 256 с.
72. Тихомиров, В.П. Виртуальная образовательная среда: предпосылки, принципы, организация. Текст. / В.П. Тихомиров, В.И. Солдаткин, C.JI. Лобачев. Международная Академия Открытого Образования. М.: МЭСИ, 1999. - 164 с.
73. Милославская, Н.Г. Интрасети: доступ в Internet, защита: учебное пособие. Текст. / Н.Г. Милославская, А.И. Толстой М.: Юнити-Дана, 2000. - 527 с.
74. Дистанционное образование: открытые и виртуальные среды. Текст. Материалы Седьмой международной конференции по дистанционному образованию. М.; МЭСИ, 1999.
75. Деревнина, А.Ю. Технология создания электронных учебников: контент + браузер Текст. / А.Ю. Деревнина, В.А. Семикин // Индустрия образования: Сборник статей. М.: МГИУ, 2002. - Т.2. - с. 431-438.
76. Толингерова, Д. Программирование и управление обучением. Текст. / Д. Толингерова // Сборник «Кибернетика и проблемы обучения». -М.: Прогресс, 1970. с. 236-254.
77. Савельев, А.Я. Автоматизированные обучающие системы на базе ЭВМ Текст. / А.Я. Савельев / Выпуск 1. М.: Знание, 1977. - 36 с.
78. Учебно-практические пособие для системы дистанционного обучения «Социальная психология и этика делового общения» Текст. / под ред. B.C. Торопцова, В.Ю. Дорошенко. ВЗФЭИ. М.: Экономическое образование, 1998.
79. Большая Советская Энциклопедия, 2-е издание, 1957, т. 46. с.498.
80. Гультяев, А.К. Проектирование и дизайн пользовательского интерфейса. Текст. / А.К. Гультяев, В.А. Машин. СПб.: Корона Принт, 2007. - 352 с.
81. Торрес, Р.Дж. Практическое руководство по проектированию и разработке пользовательского интерфейса. Текст. / Р.Дж. Торрес. М.: Вильяме, 2002. - 400 с.
82. Резник, Н.А., Ежова Н.М. Проблемы интерфейса компьютерных средств обучения Текст. // Педагогические технологии. М.: НИИ школьных технологий. - 2005. - №3. - с. 40-66.
83. Singh, G., Green, М.А High-level User Interface Management System text. //Proc. of SIGCHI'89, 1989. p. 133-138.
84. Ivory, M.Y., Hearst, M.A. State of the Art in Automating Usability Evaluation of User Interfaces. Text. // ACM Computing Surveys. -2001. Vol. 33, №4.-p. 1-47.
85. Myers, B.A. User Interface Software Tools Text. // ACM. -Transactions on Computer-Human Interaction, Vol.2, No.l, 1995. p. 64-103.
-
Похожие работы
- Моделирование адаптивной системы дистанционного обучения и контроля знаний
- Информационная среда непрерывного образования на основе системы дистанционного обучения
- Методы моделирования процесса обучения и разработки интерактивных обучающих курсов
- Проектирование автоматизированной информационной системы образовательного процесса с использованием дистанционных технологий
- Амбивалентная система обучения неродному языку на основе сетевых технологий
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность