автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка методов и средств ускоренного освоения технологии автоматизированного функционального проектирования электромеханических систем

На правах рукописи

Аль-ХавамдехМохаммед ■ У ■ 4 ,

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ УСКОРЕННОГО ОСВОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13.12. -системы автоматизации проектирования (электротехника и энергетика)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина " (ИГЭУ)

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Е.Р.Пантелеев Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ф.Н.Ясинский

кандидат технических наук, доцент Н. Б. Ильичев

Ведущая организация Ивановское

станкостроительное

производственное

объединение

Защита состоится «19» ноября 2004 г. в 11 час. на заседании диссертационного совета Д 212.064.02 при ИГЭУ по адресу: 153003, Иваново, Рабфаковская, 34,ауд. А-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЭУ.

Автореферат разослан «18» октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В.Тютиков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные тенденции возрастания сложности и наукоемкости технических средств, обеспечивающих автоматизацию технологических процессов и производств, обусловливают необходимость создания и применения специализированных систем автоматизации проектирования (САПР) такого рода объектов. Наиболее ответственным этапом процесса проектирования является этап функционального проектирования (ФП). Здесь решаются задачи, связанные с определением принципов построения объектов проектирования и анализа их свойств на основе исследования процессов их функционирования.

САПР, обеспечивающие интерактивное решение задач этапа функционального проектирования, объединяют в своем составе множество альтернативных методов и средств выполнения проектных процедур и операций, используют для решения этих задач математические модели проектируемых объектов различной степени сложности, точности, формализации, реализации, быстродействия и т.п. Эффективное применение таких САПР или их отдельных составных частей достигается после предварительного поиска оптимальных связок "проектная операция -математическая модель", определения необходимого состава видов моделей, выбора видов моделей, ориентированных на пользователя и на вычислительную систему. Однако указанную проблему для каждого конкретного объекта проектирования приходится решать пользователю САПР самостоятельно, опираясь на имеющийся опыт проектирования. В этих условиях назрела необходимость создания и практической реализации методов ускоренного освоения и эффективного применения указанных САПР.

Данная работа посвящена разработке средств автоматизации функционального проектирования (АФП) электромеханических систем (ЭМС) и реализации методов их ускоренного освоения и формирования навыков эффективного применения. Техническими примерами ЭМС являются автоматизированные электроприводы, роботы, движущиеся объекты и т.п.

На этапе функционального проектирования ЭМС решается проблема создания на уровне различных видов математических моделей прототипа системы управления (СУ), обеспечивающего выполнение заданных целей управления, отвечающего требуемым критериям качества, и исследование методом имитационных экспериментов алгоритмов управления и основных свойств этого прототипа.

Таким образом, пользователи систем автоматизации функционального проектирования ЭМС должны:

• иметь представление обо всем математическом аппарате, используемом для построения моделей объектов проектирования;

• уметь оценить количественные и качественные показатели каждого

вида и варианта модели объекта;

• ориентироваться во всем множестве алгоритмов выполнения

проектных процедур и операций;

• иметь профессиональные навыки работы с компьютерной системой.

Как правило, начальные пользователи не имеют необходимого объема

знаний, а подготовка их в рамках традиционных методов обучения (очное обучение, самоподготовка) неэффективна и крайне затруднительна. Организация и проведение занятий по очной форме требует соответствующей материальной базы и преподавателей; самоподготовка недостаточно эффективна с точки зрения выявления основных принципов автоматизации проектирования. Поэтому работы по созданию новых методов подготовки пользователей САПР имеют особую актуальность.

В настоящей работе на примере системы автоматизации функционального проектирования динамических объектов ЖыпеРго*, разработанной в Ивановском государственном энергетическом университете, решается проблема создания средств ускоренного освоения САПР.

Цель и задачи работы. Основная цель настоящей работы заключается в разработке, компьютерной реализации и внедрении методов и средств подготовки проектировщиков электромеханических систем на базе технологии дистанционного обучения.

Достижение указанной цели сопряжено с решением следующих основных задач:

1. Анализ и иерархическая классификация проектных процедур и операций функционального проектирования электромеханических систем.

2. Разработка методов, моделей и алгоритмов обучения и многоуровневого контроля результатов подготовки пользователей САПР ГыпеРго.

3. Создание инструментальных средств разработки программ дистанционного обучения пользователей САПР ЖыпеРго.

4. Исследование известных методов представления и контроля предметных знаний в системах дистанционного обучения.

5. Разработка, реализация и испытания учебно-контролирующего комплекса «Технология автоматизации функционального проектирования и исследования сложных динамических объектов».

* Кол га нов А.Р. Компьютерная технология функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами // Новые технологии, № 5,2001. С 35-37.

Методы исследования

При решении поставленных задач в диссертационной работе использованы методы объектно-ориентированного программирования, методы теории графов и множеств, теории баз данных.

Научная новизна

1. Разработана технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС,построенная по принципу подчиненного регулирования с последовательной коррекцией состояния объекта, которая отличается от известных реализаций: совокупностью стратификации предметных знаний по уровням подготовки, формализацией условий перехода на следующий и (или) возврата на предыдущий уровни подготовки и комбинированной профильной моделью оценки знаний. Ее использование позволяет выполнять иерархическую компоновку учебно-контролирующего материала, а также создает предпосылки для персонификации этого материала в соответствии с выявленным уровнем знаний.

2. Предложена модель визуализации предметных знаний в виде дерева И/ИЛИ. Модель отличается от традиционного «плоского» представления визуального материала в виде множества примитивов (фрагментов текста, рисунков, компонентов и т.п.) альтернативной структуризацией, что позволяет настраивать визуальное представление учебного материала в соответствии с персональными результатами и особенностями восприятия.

3. Разработан метод персональной настройки материала подготовки пользователей САПР, основанный на использовании И/ИЛИ-модели визуализации предметных знаний. Отличие предлагаемого метода заключается в последовательной коррекции содержания материала путем отсечения ветвей И/ИЛИ дерева с учетом состояния знаний и способностей проектировщика.

Практическаязначимостьработы

заключается в том, что результаты легли в основу создания конкретных компьютерных методов и средств подготовки пользователей систем автоматизации функционального проектирования электромеханических систем. Разработанные методы и средства позволяют:

• повысить качество предпроектной подготовки пользователей САПР за счет организации учебного материала в соответствии со структурой задач предметной области и циклической организации процедур контроля знаний в рамках этой структуры;

• сократить сроки разработки программ подготовки проектировщиков ЭМС за счет конвертирования структурированных электронных материалов подготовки.

Реализация результатов работы

Диссертационная работа выполнялась при поддержке научно-технической программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее потенциала», подпрограмма «307. Развитие региональной инфраструктуры научно-инновационной деятельности высшей школы в образовательной и научно-технической сферах».

Основные научные и практические результаты работы реализованы в виде программно-методического комплекса и внедрены:

-в Международном институте бизнеса, информационных технологий и финансов (МИБИФ), г. Иваново;

-в Ивановском станкостроительном производственном объединении (ИСПО);

-в Ивановского государственного энергетического университета (ИГЭУ);

- в Ивановской государственной текстильной академии (ИГТА). Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены на международных научно-технических конференциях:

1. Современные технологии обучения "СТО - 2003", 23 апреля 2003 г., Санкт-Петербург.

2. "Состояние и перспективы развития электротехнологии", Иваново, 2003 г.

3. Научно-методической конференции "Проблемы качества образования", (ИГХТУ), Иваново, 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, • заключения, списка литературы из 103 наименований и включает 120 страниц основного текста, 34 рисунка и 10 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении указываются актуальность темы, цели и задачи работы, основные положения, выносимые на защиту, их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе сформулированы квалификационные требования к подготовке проектировщиков ЭМС. В результате выполненного анализа структуры целей в предметной области подготовки проектировщиков ЭМС определена иерархическая структура (рис. 1), которая включает понятийно-терминологический (элементы теории автоматического управления (ТАУ)), методический, инструментальный и технологический уровни подготовки.

Рис. 1. Иерархическая структура уровней подготовки проектировщиков ЭМС

Данная иерархия предполагает:

• определение основных операций ФП, которые пользователь САПР должен выполнять на каждом уровне подготовки;

• наличие пакетов тестовых заданий, обеспечивающих возможность измерения навыков;

• наличие метода пороговой диагностики условий перехода на более высокий или возврата на более низкий уровень в терминах состояния персонального профиля знаний;

• наличие метода персональной настройки материала программ подготовки.

Выполнен анализ традиционных моделей, методов и алгоритмов контроля знаний, который показал, что они не обеспечивают условий для ускоренной подготовки проектировщиков, а также обладают недостаточной гибкостью в плане настройки материала подготовки в соответствии с персональными особенностями пользователя САПР. Показана актуальность разработки новых форм подготовки на основе использования компьютерных технологий.

Показано, что в связи с иерархической структурой процесса подготовки и высокими требованиями к результатам, адекватным методом компьютерного обучения является программированное обучение. Суть

программированного обучения заключается в организации пошагового

изучения и контроля усвоения навыков проектирования на основе иерархически структурированного материала.

На основании анализа методов формализации целей в известных технологиях компьютерного обучения выявлено их несоответствие требованиям модельного представления эталонного результата. Несоответствие выражается в том, что они не обеспечивают функцию формирования эталона, допускающего прямое сопоставление эталонного и фактически достигнутого уровня развития навыков проектирования в среде FtmcPro.

Показано, что отсутствие форм контроля, обеспечивающих возможность измерения процедурных знаний, является серьезным недостатком при создании программ подготовки пользователей САПР, где важнейшей составляющей подготовки является развитие навыков выполнения проектных процедур и операций. Сформулированы требования к методам измерения результатов подготовки проектировщиков ЭМС.

во второй главе приводятся результаты разработки алгоритмического базиса программированного обучения проектировщиков ЭМС. Под алгоритмическим базисом здесь понимается совокупность моделей и алгоритмов, обеспечивающих автоматизацию процесса обучения, контроля качества полученных знаний, а также схему взаимодействия этих моделей.

Разработана технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС (рис. 2). В основу положена модель циклического обучения и контроля, разработанная учеными ИГЭУ и развитая автором применительно к задаче обучения проектировщиков ЭМС.

Предложенная технологическая схема характеризуется:

• стратификацией предметных знаний по уровням подготовки;

• формализацией условий перехода на следующий или возврата на предыдущий уровень подготовки;

• применением комбинированной профильной модели оценки знаний.

Ее использование позволяет выполнять иерархическую компоновку

учебно-контролирующего материала в соответствии со структурой уровней подготовки, описанной в главе 1, а также создает предпосылки для персонификации этого материала в соответствии с выявленным уровнем знаний.

Разработан алгоритм процесса подготовки, который является ядром технологической схемы программированного обучения и включает в себя:

- тезаурус предметных знаний (набор аксиом, представляющих ключевые понятия и связи между ними, аксиом вывода, порождающих следствия из этих аксиом) в виде семантической сети;

- модульную структуру, группирующую ключевые понятия предметной области в методически завершенные компоненты.

Рис 2 Технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС

Отличительной особенностью алгоритма является согласованное структурирование учебно-контролирующего материала в содержательном (семантическая сеть) и методическом (сеть Петри) аспектах. Это позволяет выполнять формальную верификацию структуры с применением методов имитации сетей Петри и семантической интерпретации маркеров.

Предложена модель визуализации предметных знаний в виде дерева И/ИЛИ. Вариативная структура модели позволяет настраивать визуальное представление учебного материала в соответствии с персональными результатами и особенностями восприятия. В этом состоит ее основное отличие от традиционной «плоской» модели, представляющей визуальный материал в виде множества примитивов (фрагментов текста, рисунков, компонентов и т.п.).

Основным условием эффективного использования иерархически структурированных материалов подготовки проектировщиков ЭМС является наличие критерия, формализующего условия междууровневых переходов. Показано, что этот критерий должен учитывать не только профиль знаний, но и способности проектировщика, экспертная оценка которых осуществляется с применением функций полезности.

Сформулировано условие междууровневых переходов, использующее свертку комплексного критерия к скалярной нормированной оценке

Методика вычисления этой оценки включает этапы комплексного психологического тестирования, результаты которого представлены вектором

А -<<?, ,$г,...,...нормализованным функциями полезности

Интегральный показатель уровня развития способностей вычисляется как взвешенная сумма:

Результаты измерения профессиональных знаний представлены

нормированным персональным профилем

Свертка этого вектора к скалярному показателю выполняется при помощи

вектора весовых коэффициентов

Эта процедура выполняется при оценке начального уровня подготовки и далее - на каждом из четырех ее уровней. Затем определяется комплексный

показатель

где 10

эмпирический настраиваемый

коэффициент, определяющий границы компенсации знаний уровнем способностей проектировщика.

Исходя из значения комплексного показателя выполняется

дифференциация пользователей САПР по группам. Полагая <^1ПМ = 100,

определим как ступенчатую функцию:

Здесь а, Ь, с, d - экспертные коэффициенты, определяемые при разработке конкретного материала подготовки. В настоящее время приняты следующие значения по умолчанию: а = 100, Ь = 90, с = 80, d = 70.

Результаты подготовки контролируются при помощи пакета тестов, выполнение которых гарантирует, что вероятность знания материала данного уровня будет не ниже наперед заданной величины.

Таким образом, предложен метод измерения результатов подготовки, отличие которого заключается в том, что он формализует условия междууровневых переходов на иерархической структуре материала подготовки и тем самым обеспечивает информационную основу циклической схемы подготовки проектировщиков ЭМС.

В третьей главе рассматриваются вопросы разработки метода настройки визуального содержания учебного материала, который позволил бы формировать его в соответствии с персональным профилем знаний и способностями обучаемого.

Обоснована потребность в разработке метода персонифицированного представления учебного материала на основе профильной модели оценки. Доказана недостаточность учета персональных потребностей в форме скалярного условия междууровневых переходов. Показано, что использование скалярной оценки не позволяет дифференцировать существенно различные профили подготовки, и таким образом осуществлять персональную настройку материала.

Разработан метод персональной настройки материала программ подготовки проектировщиков ЭМС, основанный на использовании рассмотренной в главе 2 модели визуализации предметных знаний. Отличие данного метода заключается в переносе известного в теории автоматического управления принципа подчиненного регулирования с последовательной коррекцией координат на решение задачи визуальной настройки материала подготовки. Интерпретация принципа подчиненного регулирования применительно к решаемой задаче сводится к последовательной настройке характеристик объема, сложности и стиля визуального представления учебного

материала в функции оценок персональных знаний, способностей и стиля учения.

Рис.3. Пример альтернативной визуализации понятия «Векторно-матричная модель»

Информационную основу метода составляет И/ИЛИ-модель альтернативной визуализации предметных знаний (рис. 3), последовательная коррекция которой реализуется путем выбора одного из ИЛИ-вариантов на каждом из уровней дерева. Правила выбора основываются на предположении,

что любой дочерний элемент ИЛИ-вершины (визуальная группа или

терминальный визуальный элемент) имеет атрибут , характеризующий

его важность в контексте текущего состояния проектировщика, а вес самой альтернативы определяется суммой весов дочерних вершин:

где сЩр') есть множество дочерних вершин р'. Суть правила заключается в

выборе альтернативы, доставляющей максимум функционалу ^Р ): р'' = А^Мах (м(р'))

(2),

реР'

где р' - множество ИЛИ - вершин уровня и Следствием применения этого правила к дереву И/ИЛИ является отсечение поддеревьев

(С)сИ(р )и>1,р Фр ,р € Я}_ КОрНИ которых соответствуют доминируемым вариантам, а терминальные и внутренние вершины не входят в состав варианта, наилучшего в смысле (2): # = (I)сА (/> )1 _/*»,/>'=/>'}

Последовательное применение правил выбора на уровнях объема, сложности и

стиля материала подготовки порождает детерминированный вариант

визуализации элемента предметных знаний, который представлен множеством

листьев дерева И/ИЛИ.

Метод персональной настройки материала предполагает формирование

управляющих воздействий с учетом внутренней модели проектировщика,

которая базируется на динамической аналогии движения точки к эталонному

состоянию под действием сил, пропорциональных значениям ее фазовых

координат (положение, скорость и ускорение), см. табл. 1.

с1гх .¡¡X т —— + к —+ сг = л Л1 А

Таблица 1

Динамическая аналогия процессов обучения

Механическое движение Подготовка проектировщиков ЭМС

положение точки в системе координат уровень знаний

m масса (мера инерционности материальной точки) мера стилевого соответствия материала индивидуальным особенностям проектировщика

к коэффициент трения уровень сложности материала

с коэффициент упругости объем материала

Основанием для использования подобной аналогии является точка зрения, согласно которой существует зависимость между фактическим уровнем знаний проектировщика и эталоном, скоростью освоения материала подготовки и уровнем способностей, а также изменением этой скорости в зависимости от более или менее благоприятного стиля учения.

Практическая ценность разработанного метода состоит в том, что его применение позволяет повысить качество подготовки за счет перераспределения объемов материала в соответствии со значениями

отдельных составляющих персонального профиля знаний относительно их эталонных значений.

Четвертая главд посвящена вопросам практической реализации алгоритмических и методических средств предпроектной подготовки пользователей САПР.

На основании сформулированных в главе 1 требований к программно-информационному обеспечению системы компьютерного обучения проектировщиков ЭМС выполнен анализ возможностей существующих систем. Показано, что в наибольшей степени требованиям реализации технологической схемы программированного обучения соответствует система ГИПЕРТЕСТ, разработанная в ИГЭУ.

Выполнена доработка инструментария ГИПЕРТЕСТ в соответствии с потребностями программированного обучения. В связи с широкой распространенностью системы FuncPro в учебном процессе и проектных организациях выявлена потребность в разработке средств конверсии материалов подготовки из формата Microsoft Word в формат электронного учебника ГИПЕРТЕСТ. В рамках задачи разработки конвертора определен алгоритмический и программный аппарат разметки входного документа, предусматривающей выделение учебного и контролирующего блоков, связанных общей понятийной структурой предметных знаний. Пример размеченного входного документа, представляющего материал подготовки пользователей системы FuncPro, приведен на рис. 4. Предложенная методика автоматизации процесса разметки позволяет относительно просто преобразовать исходный документ в структурированное описание модели ГИПЕРТЕСТ.

Разработан синтаксис формальной разметки тестов контроля знаний, позволяющий реализовать рассмотренную ранее модель оценки и организацию междууровневых переходов.

Созданные программные средства конверсии материалов предпроектной подготовки пользователей систем автоматизации функционального проектирования ЭМС в режиме интерактивного взаимодействия обеспечивают:

-автоматизацию рутинных операций разметки входных документов с оперативной проверкой целостности и непротиворечивости разметки;

-конверсию размеченных входных документов в формат электронного учебника ГИПЕРТЕСТ с полной проверкой непротиворечивости разметки, с автоматической коррекцией синтаксических и незначительных логических ошибок разметки.

Выполнены испытания разработанного при помощи конвертора в среде ГИПЕРТЕСТ четырехуровневого комплекса программ подготовки проектировщиков ЭМС.

Приведены примеры распределения учебного и контролирующего материала по уровням подготовки, иллюстрирующие дидактические различия в организации контроля знаний на различных уровнях подготовки На первом уровне - понятийный аппарат ТАУ, на третьем уровне — инструментальные средства РипсРго Если на первом уровне объектом контроля в основном являются декларативные знания, которые могут быть измерены при помощи вопросов множественного выбора «угадайка», то на третьем уровне необходимо оценить умения, необходимые для выполнения процедур проектирования Адекватный этой задаче способ контроля знаний предполагает контроль процесса выполнения операций на модели объекта.

Приведены результаты практического внедрения разработанных программных методических средств предпроектной подготовки пользователей САПР.

** /-

j ^Лп По*« £» fciauM Фадо tjrt«t MMI* Sw £m»»e

jp Ир В ft if -•> • Dj f ? !@Vi» ЙЙФ

/ Tla(xf

I

?*l4-r i

щшшшшвшттт.у *t Si

1312

1313

1314

II 2 « 3 » * ' 5 < > 7 • • 1 « • 10 ■ I • 12 ■ 1Э 1 с 1 '.граанснкс 122 Уравнение выхода 12 3 Матраца состояния 124 Матрица упразл'япя 1 2 5 Матрица выхода по состоянию 1 2 6 Матрица выхода по управлению 13 Зектирв} матричная никель в дискретиомв 131 ГБантосанде непрерывной системы 1311 Раэхогешц ма-рнчней жпов! Дгаретиая модель по Эйлеру Преобразован 15 Лапласа Ислсльзгагиие теоремы Гамшп

•3

- С4С7вМ»в»"С*аТ4Мв фПО Vf-pM

ЯШ

£ Мвтшатмчае*вямадо>(ГДУ - в WrpMfU (ВЫЬШМ «КГвМаГИК*) 2 Мбтемапмеоде моде;м систем Z - Й Состэои* системы t 2 Входные парам«*

| 2 Вьосцпые перемет

g} Реюзм»Жй* состс I j} сос

7 У) Вектсрна-матриц» мод?

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ С1ШШШИИИГ 4*™ ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЯ

Требования lfl*jift4Awi ЩШ>Ш

Изученное 1x51,1 lm 1110Л-112&31 И За Входной тест Выходкой тест

{1)54 ^Современная Ttc-pHi автомата (шричгыии наделяют дгкаиич'сгих скстек многомерные скстеки, тс скст'эо. произвол выгодамг в свжи с чем широко использую i векторной агг'брь. Для получения некто] диРаКЕиес-кде сестсш предсравл'апся в виде явых дны/зсанаяов (pa' I I, ау

lL

Q 1 MATBilAT^-CCUkE модели f $$ Сисг»гм aiicftWf-ec t - Матемтмчмкммоде г Матриц Выемч w ( @£Математиче<*и*мо^ г lilt Состояние системы * t

Й^Вдсд<*

едчые мретнъш Перечень* соетояни

Прострелю с»-*г»-СЗ 11 Век epHO-wfiMK

.IT" -Г

ыходе

течи MJWH

ао^а п. «да п. «мед*

Я

ili iill

iiTHS

Vtsoe

jJ

J

J

zT

Стр 5 Ржд I 1/17 4На 1м Ст 1 Кэя 1 " ' -'г „ руссг>и (Ро :

Рис 4 Пример размеченного входного документа, представляющего материал подготовки проектировщиков ЭМС

Заключение

На основании анализа современного состояния вопросов предпроектной подготовки проектировщиков систем управления динамических объектов, методов и программно-технических средств дистанционного обучения сформулирована и реализована методика автоматизированной подготовки пользователей систем автоматизации функционального проектирования электромеханических систем.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Показано, что известные формы и методы подготовки пользователей САПР не соответствуют высокой сложности математического аппарата и инструментария автоматизации функционального проектирования, что находит свое выражение в большом количестве проектных ошибок и неэффективном использовании возможностей системы.

2. Обоснована актуальность поиска новых методов подготовки проектировщиков ЭМС, реализующих личностно-ориентированный подход к подготовке и базирующихся на использовании компьютерных технологий.

3. Разработана технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС. Схема отличается иерархической организацией предметных знаний, отражающей структуру подготовки проектировщиков ЭМС (теория, методы, инструменты, задачи проектирования) и циклическим процессом подготовки на основе формализации условий междууровневых переходов по результатам контроля знаний. Использование технологической схемы программированного обучения проектировщиков ЭМС позволяет повысить качество подготовки за счет ее индивидуализации в соответствии с выявленным уровнем знаний.

4. Разработана модель альтернативной визуализации предметных знаний в виде дерева И/ИЛИ и метод персональной настройки материала программ подготовки проектировщиков ЭМС, основанный на использовании этой модели. Применение метода позволяет настраивать содержание материала подготовки в соответствии с измеренными характеристиками профиля персональных знаний, способностей и стиля обучения путем применения правил отсечения избыточного материала на И/ИЛИ дереве.

5. На основе анализа результатов эксплуатации первой версии программы подготовки проектировщиков ЭМС сделан вывод о том, что перспективным направлением дальнейшего развития программы и инструментов ее разработки является обеспечение Интернет-доступа к средствам математического моделирования и вычислительного эксперимента системы РипсРго.

Основные публикации по диссертации

1. Аль-Хавамдех М.Б. Разработка методики оценки качества процесса обучения // Вестник научно-промышленного общества.- М.: '"АЛЕВ-В", 2002.-Вып.6.- С.277-279.

2. Аль-Хавамдех М.Б., Пантелеев Е.Р., Кроль Т.Я., Методы формализации результатов обучения в системе оценки качества подготовки инженеров // Образовательные технологии: Сб. науч. статей, вып. П.- Воронеж, 2003.-С.119-123.

3. Аль-Хавамдех М.Б., Пантелеев Е.Р., Кроль ТЯ. Многоуровневая модель оценки в системе программированного обучения персонала систем функционального проектирования // Проблемы качества образования: научн. метод, конф. 2004 г.: Тез. док.- Иваново, 2004.- С.16-19.

4. Al-Hawamdeh M.B. Development Computer Methods and Tools to Preparation Designer's Dynamic Objects on Based, Distance Education Technology // Collection Scientific Works "Al-Elmeya", 2004, Palestine. - VoK 103.2004. - P.65-69.

5. Al-Hawamdeh M.B. Development Model Multilevel Transitions for Preparing and Training Designer's Complex Dynamic Objects // Al-Najah Technical Magazine, 2004, Tunisia. - Vol. 51.2004. - P.20-22.

Формат 60x84 1/16 Тираж 100 экз.

Печать плоская Заказ 0551

Отпечатано в ООО «Принт-мастер" 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34, оф.101, тел. (0932) 38-37-36

# 2 0 0 0 5

РНБ Русский фонд

2005-4 17984

Введение.

Глава 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САПР ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1. Вводные замечания.

1.2. Анализ форм подготовки пользователей систем автоматизации функционального проектирования.

1.3. Квалификационные требования к уровню подготовки пользователей САПР электромеханических систем.

1.4. Методы формализации целей обучения.

1.5. Модели и методы измерения результатов обучения.

1.6. Выводы и результаты.

Глава 2. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ БАЗИС ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВЩИКОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1. Введение.

2.2. Технологическая схема программированного обучения.

2.3. Алгоритм процесса подготовки.

2.4. Модель визуализации программы подготовки.

2.5. Модель визуализации предметных знаний.

2.6. Модель визуализации структуры программы.

2.7. Метод измерения результатов подготовки пользователей САПР.

2.8. Оптимизация множество процедур контроля.

2.9. Условия междууровневых переходов.

2.10. Результаты и выводы.

Глава 3. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ АДАПТАЦИИ СРЕДСТВ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

3.1. Введение.

3.2. Метод персонифицированной адаптации программного обеспечения

3.3. Метод персональной настройки учебного материала,,.

3.4. Реализация метода персональной настройки материала.

3.5. Результаты и выводы.

Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕДПРОЕКТНОЙ ПОДГОТОВКИ

4.1. Введение.

4.2. Архитектура системы Интернет - обучения ГИПЕРТЕСТ.

4.3. Анализ средств разработки программ подготовки в ГИПЕРТЕСТ.

4.4. Разработка инструментов конверсии электронных документов.

4.5. Инструменты контроля знаний и реализации междууровневых переходов.

Щ 4.6. Испытание программных средств-обучения проектировщиков ЭМС. i.

4.7. Выводы и результаты.

Актуальность темы. Современные тенденции возрастания сложности и наукоемкости технических средств, обеспечивающих автоматизацию технологических процессов и производств, обусловливают необходимость создания и применения специализированных систем автоматизации проектирования (САПР) такого рода объектов. Наиболее ответственным этапом процесса проектирования является этап функционального проектирования (ФП). Здесь решаются задачи, связанные с определением принципов построения объектов проектирования и анализа их свойств на основе исследования процессов их функционирования.

САПР, обеспечивающие интерактивное решение задач этапа функционального проектирования, объединяют в своем составе множество альтернативных методов и средств выполнения проектных процедур и операций, используют для решения этих задач математические модели проектируемых объектов различной степени сложности, точности, формализации, реализации, быстродействия и т.п. Эффективное применение таких САПР или их отдельных Составных частей достигается после предварительного поиска оптимальных связок "проектная операция - математическая модель", определения необходимого состава видов моделей, выбора видов моделей, ориентированных на пользователя и на вычислительную систему. Однако указанную проблему для каждого конкретного объекта проектирования приходится решать пользователю САПР самостоятельно, опираясь на имеющийся опыт проектирования. В этих условиях назрела необходимость создания и практической реализации методов ускоренного освоения и эффективного применения указанных САПР.

Данная работа посвящена разработке средств автоматизации функционального проектирования (АФП) электромеханических систем (ЭМС) и реализации методов их ускоренного освоения и формирования навыков эффективного применения. Техническими примерами ЭМС являются автоматизированные электроприводы, роботы, движущиеся объекты и т.п.

На этапе функционального проектирования ЭМС решается проблема создания на уровне различных видов математических моделей прототипа системы управления (СУ), обеспечивающего выполнение заданных целей управления, отвечающего требуемым критериям качества, и исследование методом имитационных экспериментов алгоритмов управления и основных свойств этого прототипа.

Таким образом, пользователи систем автоматизации функционального проектирования ЭМС должны:

• иметь представление обо всем математическом аппарате, используемом для построения моделей объектов проектирования;

• уметь оценить количественные и качественные показатели каждого вида и варианта модели объекта;

• ориентироваться во всем множестве алгоритмов выполнения проектных процедур и операций;

• иметь профессиональные навыки работы с компьютерной системой.

Как правило, начальные пользователи не имеют необходимого объема знаний, а подготовка их в рамках традиционных методов обучения (очное обучение, самоподготовка) неэффективна и крайне затруднительна. Организация и проведение занятий по очной форме требует соответствующей материальной базы и преподавателей; самоподготовка недостаточно эффективна с точки зрения выявления основных принципов автоматизации проектирования. Поэтому работы по созданию новых методов подготовки пользователей САПР имеют особую актуальность.

В настоящей работе на примере системы автоматизации функционального проектирования динамических объектов БипсРго*, разработанной в Ивановском государственном энергетическом университете, решается проблема создания средств ускоренного освоения САПР. Колганов А.Р. Компьютерная технология функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами // Новые технологии, № 5,2001. С.35-37.

Цель и задачи работы. Основная цель настоящей работы заключается в разработке, компьютерной реализации и внедрении методов и средств подготовки проектировщиков электромеханических систем на базе технологии дистанционного обучения.

Достижение указанной цели сопряжено с решением следующих основных задач:

1. Анализ и иерархическая классификация проектных процедур и операций функционального проектирования электромеханических систем.

2. Разработка методов, моделей и алгоритмов обучения и многоуровневого контроля результатов подготовки пользователей САПР ГипсРго.

3. Создание инструментальных средств разработки программ дистанционного обучения пользователей САПР ГипсРго.

4. Исследование известных методов представления и контроля предметных знаний в системах дистанционного обучения.

5. Разработка, реализация и испытания учебно-контролирующего комплекса «Технология автоматизации функционального проектирования и исследования сложных динамических объектов».

Методы исследования

При решении поставленных задач в диссертационной работе использованы методы объектно-ориентированного программирования, методы теории графов и множеств, теории баз данных.

Научная новизна

1. Разработана технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС, построенная по принципу подчиненного регулирования с последовательной коррекцией состояния объекта, которая отличается от известных реализаций: совокупностью стратификаций предметных знаний по уровням подготовки, формализацией условий перехода на следующий и (или) возврата на предыдущий уровни подготовки и комбинированной профильной моделью оценки знаний. Ее использование позволяет выполнять иерархическую компоновку учебно-контролирующего материала, а также создает предпосылки для персонификации этого материала в соответствии с выявленным уровнем знаний.

2. Предложена модель визуализации предметных знаний в виде дерева И/ИЛИ. Модель отличается от традиционного «плоского» представления визуального материала в виде множества примитивов (фрагментов текста, рисунков, компонентов и т.п.) альтернативной структуризацией, что позволяет настраивать визуальное представление учебного материала в соответствии с персональными результатами и особенностями восприятия.

3. Разработан метод персональной настройки материала подготовки пользователей САПР, основанный на использовании И/ИЛИ-модель визуализации предметных знаний. Отличие предлагаемого метода заключается в последовательной коррекции содержания материала путем отсечения ветвей И/ИЛИ дерева с учетом состояния знаний и способностей проектировщика.

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты легли в основу создания конкретных

- компьютерных методов и средств подготовки пользователей систем автоматизации функционального проектирования электромеханических систем. Разработанные методы и средства позволяют:

• повысить качество предпроектной подготовки пользователей САПР за счет организации учебного материала в соответствии со структурой задач предметной области и циклической организации процедур контроля знаний в рамках этой структуры;

• сократить сроки разработки программ подготовки проектировщиков ЭМС за счет конвертирования структурированных электронных материалов подготовки.

Реализация результатов работы

Диссертационная работа выполнялась при поддержке научно-технической программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее потенциала», подпрограмма «307. Развитие региональной инфраструктуры научно-инновационной деятельности высшей школы в образовательной и научно-технической сферах».

Основные научные и практические результаты работы реализованы в виде программно-методического комплекса и внедрены:

-в Международном институте бизнеса, информационных технологий и финансов (МИБИФ), г. Иваново;

- в Ивановском станкостроительном производственном объединении (ИСПО);

- в Ивановского государственного энергетического университета (ИГЭУ);

- в Ивановской государственной текстильной академии (ИГТА).

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САПР ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1. Вводные замечания

Функциональное проектирование электромеханических объектов является одним из ключевых этапов жизненного цикла изделий данного класса, существенно определяющим содержание этапов конструкторского проектирования и технологической подготовки производства, а также эффективность их внедрения и эксплуатации. На этапе функционального проектирования решается проблема создания прототипа системы управления, обеспечивающей достижение заданных целей в заданных ограничениях и определенном критериальном пространстве.

Наиболее перспективной технологией функционального проектирования на сегодняшний день является принятие проектных решений на основе имитационного эксперимента, выявляющего основные свойства объекта и системы управления.

В числе программных средств автоматизации имитационного эксперимента, которые используются в задачах функционального проектирования, можно назвать такие продукты, как МаШСАО [1], Ма1.ЬАВ [2], ЬаЬУ1еду [3]. Эти средства обеспечивают качественную и быструю подготовку и реализацию имитационного эксперимента, однако их общим недостатком является отсутствие единой концептуальной основы системного использования моделей и имитационного эксперимента для реализации процедур функционального проектирования. Поэтому наиболее перспективным направлением автоматизации функционального проектирования следует считать продукты, обеспечивающие сквозную технологическую схему автоматизации функционального проектирования на базе единой структуры представления концептуальной и вычислительной моделей на всех уровнях их построения и преобразования при выполнении проектных операций имитационного моделирования и структурно-параметрического синтеза.

Наибольший интерес в связи с этим представляет технология автоматизации функционального проектирования и исследования динамических объектов (АФП ДО) [1], разработанная в Ивановском государственном энергетическом университете профессорами В.Н. Нуждиным [4] и А.Р.Колгановым[5-7,40] которая полностью удовлетворяет указанным требованиям. Данная технология реализована в уже упоминавшейся системе РипсРго. Учитывая существенное повышение эффективности решений, получаемых на базе этой технологии, а также ее широкую популярность в качестве инструмента проектирования, исследования и подготовки специалистов в области электромеханики, становится очевидной задача обучения персонала навыкам эффективного использования технологии АФП ДО.

4.7. Выводы и результаты

Выполнен анализ возможностей существующих систем дистанционного обучения. Показано, что в наибольшей степени требованиям реализации предложенной технологической схемы предпроектной подготовки пользователей САПР соответствует система ГИПЕРТЕСТ, разработанная в ИГЭУ.

Выполнена доработка инструментария ГИПЕРТЕСТ в соответствии с потребностями программированного обучения в рамках предложенной технологической схемы. Выявлена потребность в разработке средств конверсии конспектов лекций в формате MS Word в формат электронного учебника ГИПЕРТЕСТ.

В рамках задачи разработки конвертора определен алгоритмический и программный аппарат разметки входного документа, предусматривающей выделение учебного и контролирующего блоков, связанных общей понятийной структурой предметных знаний. Предложенная автоматизация процесса разметки позволяет относительно просто преобразовать исходный документ в структурированное описание модели ГИПЕРТЕСТ

Разработан синтаксис формальной разметки тестов контроля знаний, позволяющий реализовать рассмотренную ранее вероятностную модель оценки и организацию межуровневых переходов.

Проведены испытания разработанных при помощи конвертора в среде ГИПЕРТЕСТ четырехуровневого комплекса программ подготовки проектировщиков ЭМС. Опыт разработки и внедрения комплекса программ подготовки пользователей САПР в ИГЭУ, МИБИФ, ИГТА, ИСПО показал правильность и эффективность предложенных в работе решений.

Заключение

Показано, что известные формы и методы подготовки проектировщиков АФП ЭМС не соответствуют высокой сложность математического аппарата и инструментария автоматизации функционального проектирования, что находит свое выражение в большом количестве проектных ошибок и неэффективном и * использовании возможностей системы. Обоснована актуальность поиска новых методов обучения пользователей САПР, реализующих личностно-ориентированный подход к обучению и базирующихся на использовании технологий Интернет.

Предложена Технологическая схема программированного обучения проектировщиков ЭМС, Схема отличается иерархической организацией предметных знаний, отражающей структуру подготовки проектировщиков ЭМС (теория, методы, инструменты, задачи проектирования) и итеративной схемой обучения на основе формализации условий междууровневых переходов по результатам контроля знаний. Использование технологическая схема позволяет повысить качество обучения за счет его индивидуализации в соответствии с выявленным уровнем знаний.

Предложена модель альтернативной визуализации предметных знаний в виде дерева И/ИЛИ и метод персональной настройки учебного материала программ подготовки проектировщиков, основанный на использовании этой модели. Применение этого метода позволяет настраивать содержание учебного материала в соответствии с измеренными характеристиками ' профиля персональных знаний, способностей и стиля учения путем применения правил отсечения избыточного материала на И/ИЛИ модели.

Выполнено экспериментальное исследование разработанных моделей и методов на примере создания четырехуровневой программы подготовки проектировщиков ЭМС. Разработанная программа успешно внедрена в ИГЭУ, МИБИФ, ИГТА, ИС-ПО, что свидетельствует о правильности предложенных в работе решений.

На основе анализа результатов эксплуатации первой версии программы подготовки проектировщиков ЭМС сделан вывод о том, что перспективным направлением дальнейшего развития программы и инструментов ее разработки является обеспечение Интернет-доступа к средствам математического моделирования и вычислительного эксперимента технологии АФП ЭМС.

1. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и Internet. М.: Нолидж, 1999. - 352 с.

2. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.Х: в 2-х томах. Том 1.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. 366 с.

3. Нуждин B.H., Колганов A.P., Дурдин М.Ю. Компьютерная технология функционального проектирования электропривода //Электротехника. -1993.-№7, с.22-23

4. Балуев А.В., Дурдиц М.Ю., Колганов А.Р. Автоматизация модклирования и функционального проектирования электромеханических систем: Учеб.пособие/ Ивац.гос.энерг.ун-т. Иваново, 1993. - 84 с.

5. Колганов А.Р., Пантелеев Е.Р. Имитационное моделирование динамических систем в САПР: Учеб.пособие/ Иван.гос.энерг.ун-т. Иваново, 1990, 88 с.

6. Графический редактор структурных моделей электромеханических систем: Метод.указания/ Иван.гос.энерг.ун-т; Сост. А.Р.Колганов, В.А.Семашко. -Иваново, 1995.-28 с.

7. Л. Теверовский .Тридцать два часа, или Преподавательские истории // САПР и графика, № 8,2000 ('http://www.simon098.pochtamt.ru/32.htm)

8. Roben Green. CAD Management" 2001: Future Imperfect? // CAÜENCEweb (http://www.cadenceweb.com/2001/0101/vpointO 101 .html).

9. А. Крючков. Новая Технология подготовки инженеров? // САПР и графика. -1997. № 9 (http://www.informika.ru/text/inftech/public/sprut/).

10. Системы PDM: общая информация (Шр//)

11. Информационные технологии как ключевой элемент при подготовке нового поколения инженеров-строителей / Александр Альхименко, Александр Большее, Александр Тучков, Игорь Фертман // САПР и графика. 2002. № 12 (http://www.sapr.ru/Article.asp?id=3987).

12. Владимир Максимов, Вадим Пьянов. Ученье — свет // САПР и графика. -2001. № 1 (http://www.sapr.ru/Article.asp?id=1368).

13. Ясинский В.Б. О применимости дистанционных образовательных технологий для получения высшего образования по техническим специальностям // Электронный журнал «Исследовано в России» (http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/016.pdf).

14. Designing and Managing MCQs: Appendix C: MCQs and Bloom's Taxonomy (http://www.uct.ac.zai/projects/cbe/mcqman/mcqappc.html)

15. Теоретический анализ проблемы количественной оценки качества обучения (http://www.gmcit.murmansk.ru/text/workshop/seminars/sciencemethod/theoreti calanalysis.htm)

16. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем (Проблемы и методы психолого педагогического обеспечения технических обучающих систем). Воронеж. Изд-во Воронежского гос. ун-та. - 1977. 304 с.

17. What Work Requires of Schools A SCANS Report for America 2000? The Secretary's Comission on Achieving Necessary Skills, US Departament of Labour, June 1991. 1001 p.

18. Концепция информатизации сферы образования российской Федерации // Бюллетень «Проблемы информатизации высшей школы», № 3-4 (13-14), 1998. 322 с.

19. Glenn H. Mazur. The Application of Quality Function Deployment (QFD) to Design a Course in Total Quality Management (TQM) at the University of Michigan College of Engineering (http://www-personal.engin.umich.edu/~gmazur/tqm.html)

20. Magoulas, G.D.; Papanikolaou, K.A.; Grigoriadou, M. Towards a computationally intelligent lesson adaptation for a distance learning course Tools with Artificial Intelligence, 1999. Proceedings. 11th IEEE International Conference on , 1999 Page(s): 5-12

21. IEEE's Learning Technology Standards Committee (LTSC): http://ltcs.ieee.org

22. Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа М.: Наука, ГРФМЛ, 1981.488 с.

23. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам/ Пер. с англ. -М.: Наука, ГРФМЛ, 1986. 496 с.

24. Петрушин В.А. Интеллектуальные обучающие системы: архитектура и методы реализации (обзор) // Техническая кибернетика, №2, 1993 г. с. 164 — 189.

25. R. Statachopoulou, G.D. Magoulas, М. Grigoriadou Neural Network-based Fuzzy Modeling of the Student in Intelligent Tutoring Systems // IEEE №6, 1999, pp.3517-3591

26. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993. -320 с.

27. Прометей: Тест-система (http://www.etraining.ru/products/test/)

28. Прометей: Дизайнер курсов (http://www.etraining.ru/products/cdesign/)

29. Ъ А. Комаров Л.В. Интегрированная система дистанционного обучения Learning Space для образовательных учреждений на базе Lotus Domino // Школа -семинар Судак 2001 (http://nit.itsoft.ru/index.html )

30. Сервер WebCT. — (http://www.webct.com)

31. D. Yaskirt, D. Everhart. Blackboard Learning System (Release 6) Product Overview White Paper // Blackboard Inc. 2002. - 14 p.

32. Романов A.H., Торопцов B.C., Григорович Д.Б. Технология дистанционного обучения в системе заочного экономического образования. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 303 с.

33. IMS Global Learning Consortium, Inc. IMS Content Packaging Specification (http://www.imsglobal.org/content/packaging/)

34. Оганесян А.Г. Дистанционное обучение программированное // Educational Technology and Society 6(2) 2003 pp.84-93

35. Колганов A.P., Буренин C.B. Алгоритмы и программы функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами. -Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1997. - 140 с.

36. Котов В.Е. Сети Петри. М.: Наука, 1984. -158 с.

37. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.

38. Holland J. Genetic Algorithms // Scientific American, № 1, 1992, pp. 32-44

39. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к сотшшш^бшожотштшт м экологическим задачам/ Пер. е англ. -М.: Наука, ГРФМЛ, Ш6. -496 с.

40. Magoulas, G.D.; Papanikolaou, К.А.; Grigoriadou, М. Towards a computationally intelligent lesson adaptation for a distance learning course Tools with Artificial Intelligence, 1999. Proceedings. 11th IEEE International Conference on , 1999 Page(s): 5-12

41. R. Statachopoulou, G.D, Magoulas, M. Grigoriadou Neural Network-based Fuzzy ШМщ of the Intelligent Tutoring Systems // IEEE №6, 1999, pp.3517-3591

42. H. Gamboa, A. Fred Designing Intellignt Tutoring Systems: a Bayesian Approach // ICEIS 2001 Artificial Intelligence and Decision Support Systems, pp. 452-458

43. Brusilovsky P. Adaptive Educational Systems on the World Wide Web: A Review of Available Technologies (http://manic.cs.umass.edu/~stern/webits/itsworkshop/brusilovsky.html)

44. Автоматизация моделирования и функционального проектирования электромеханических систем: Учеб. пособие/ А.В. Балуев, М.Ю. Дурдин, А.Р. Колганов: Иван. гос. энерг ун-т.- Иваново, 1993 84 с.

45. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем/ П.Д. Крутько, А.И. Максимов, JI.M. Скворцов; Под ред. П.Д. Крутько. М.: Радио и связь, 1988.- 306 с.

46. Борцов А.Ю., Юнгер И.Б. Автоматические системы с разрывным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1986.- 168 с.

47. Борцов Ю.А., Поляхов Н.Д., Путов В.В. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением; Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние, 1984.- 216 с.

48. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Автоматизированный электропривод с упругими связями. СПб.: Энергоатомиздат, 1992. -288 с.

49. Brusilovsky, P., Schwarz, Е., and Weber, G. (1996b). A tool for developing adaptive electronic textbooks on WWW. Proceedings of WebNet'96, World Conference on the Web Society. Charlottesville: AACE. Pp. 64-69.

50. Specht M., Weber G. User Modeling and Adaptive Navigation Support in WWW-based Tutoring Systems (http://www.psychologie.uni-trier.de:8000/projects/ELM/Papers/UM97-WEBER.html)

51. Stephan Fischer. Course and Exercise Sequencing Using Metadata in Adaptive Hypermedia Learning Systems // ACM Journal of Educational Resources in Computing, Vol. 1, No. 1, Spring 2001, Article #3, 21 pages

52. Brusilovsky, P.L. Intelligent Tutor, Environment and Manual for Introductory Programming // Educational and Training Technology International, 1992, Vol. 29 (l),pp.26-34.

53. Kay, J. And Kummerfeld, RJ. An individualised course for the C programming language // Proceedings of Second International WWW Conference. Chicago, II, 17-20 October, 1994 (http://www.nsca.uiuc.edu/SDG/IT94/Proccedings/Educ/kummerfeld/kummerfeld. html)

54. Learning Styles http://www.nwlink.com/~donclark/hrd/learning/styles.html

55. Vision, Auditory, and Kinesthetic Survey http://www.nwlink.com/~donclark/hrd/vak.html

56. Curtis A. Carver, Jr., Richard A. Howard, William D. Lane. Enhancing Student Learning Through Hypermedia Courseware and Incorporation of Student Learning Styles // IEEE Transactions on Education, Vol. 42, No. 1 1999,- pp. 33-38.

57. Pedro Paredes and Pilar Rodriguez. Considering Learning Styles in Adaptive Web-based Education Escuela Técnica Superior de Informática, Ú. A. M., Cantoblanco, 28049 Madrid, España (Proceedings of the 6th World

58. Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics en Orlando, Florida, July 2002, 481-485)

59. Raymond Papp. STUDENT LEARNING STYLES & DISTANCE LEARNING Proceedings of the 16th Annual Conference of the International Academy for Information Management, pp. 14-20

60. Barbara A. Soloman. Index of Learning Styles Questionnaire (http://www2.ncsu.edu/unity/lockers/users/f7felder/public/ILSdir/ilsweb.html)

61. Learning Styles and the 4MAT System: A Cycle of Learning // Living Lab Curriculum (http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/msh/llc/is/4mat.html)

62. The Four Learning Styles in the DYC Survey (http://www.metamath.com/lsweb/fourls.htm)

63. Learning Style Inventory (http://www.clat.psu.edu/Gems/Other/LSI/LSI.htm )

64. Richard M. Felder, Barbara A. Solomon. Learning Styles and Strategies (http ://www2 .ncsu.edu/unity/lockers/users/f7felder/public/IL SDir/sty les .htm)

65. Денисов A.A. Информационные основы управления. Jl.: Энергоатомиздат, Ленингр. Отделение, 1983. - 72 с.

66. Проблема программно целевого планирования и управления / Г.С. Поспелов, В.Л. Вен, В.М. Солодов, В.В. Шафранский, А.И. Эрлих. - М.: Наука, 1980.-439 с.

67. Пекунов В.В. Система профильного тестирования ПРОФТЕСТ: средства автоматизации разработки тестов и тестирования // Вестник научно-промышленного общества. — М.: "АЛЕВ-В", 2003. — Вып.6. — С.32-37.

68. В. Маковик CUA: компоненты пользовательского интерфейса -Компьютер-Пресс. 1993. № 1,2.

69. Директор С., Рорер Р. Введение в теорию систем. Пер. с англ.- М.: Мир, 1974. 464 с.

70. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Mathcad 7.0 в математика, физике и в Internet. М.: Нолидж, 1998. - 352 с.

71. Знаменский А.Е., Теплюк И.Н. Активные RC-фильтры.- М.: Связь, 1970.280 с.

72. Колганов А.Р., Буренин C.B. Алгоритмы и программы функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами: Учеб. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1997. - 140 с.

73. Колганов А.Р., Комаров А.Б. Компьютерный комплекс Функционального проектирования систем управления динамическими объектами. -Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2001610471 от 19 апреля 2001 г. РОСПАТЕНТ, 2001.

74. Колганов А.Р., Таланов В.В. Компьютерный комплекс имитационного моделирования динамических систем: Практ. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1997. - 76 с.

75. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства М: Машиностроение , 1976. 184 с.

76. Летов A.M. Аналитическое конструирование регуляторов// Автоматика и телемеханика. 1960. № 4-6.

77. Литвинов Н.Д. Метод расположения корней характеристического полинома, обеспечивающий заданные степень устойчивости и колебательностиIсистемы//Автоматика и телемеханика, 1995, № 4 с. 17-20.

78. Мелса Дж., Джонс Ст. Программы в помощь изучающим теорию линейных систем управления. -М.: Машиностроение, 1981. 200 с.

79. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.-320 с.88.0стрем К., Витгенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ.- М.: Мир, 1987.- 480 с.

80. Потемкин В.Г. Система MATLAB 5 для студентов. М.: Диалог-МИФИ, 1998-314 с.

81. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. К.: Технжа, 1911.-168 с.

82. Справочник по теории автоматического управления./ Под ред. A.A. Красовского.- М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат-лит., 1987.- 712 с.

83. Староверов Б.А. Микропроцессорное управление электромеханическими системами: Учебное пособие Иваново: ИвГУ, 1986.- 70 с.

84. Стрейц В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: Пер. с англ.- М.: Наука, 1985.- 298 с.

85. Тарарыкин C.B., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных регуляторов состояния: Учеб. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. -Иваново, 1997. -92 с.

86. Шатихин Л.Г. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. М.: Машиностроение, 1991.- 256 с.

87. М. Б. Аль-Хавамдех, Разработка методики оценки качества процесса обучения // Вестник научно-промышленного общества. — М.: "АЛЕВ-В", 2002. — Вып.6. — Ç.277-279.

88. М.Б. Аль-Хавамдех, Пантелеев Е.Р., Кроль Т.Я., Методы формализации результатов обучения в системе оценки качества подготовки инженеров. // Образовательные технологии // Межвузовский сборник научных трудов -выпуск. 11.- Воронеж 2003. С. 119-123.

89. М. Б. Аль-Хавамдех, Состояние рынка образовательных услуг в Палестине // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции//

90. Состояние и перспективы развития электротехнологии,"Иваново 2003-том 1 С.99.

91. М. Б. Аль-Хавамдех , "Рынок дистанционного обучения в Арабских Странах" . // Вестник научно-промышленного общества. — М.: "АЛЕВ-В",2002. — Вып.6. — С .280-281.

92. М. Б. Аль-Хавамдех, Введение дистанционного обучения в Палестине .//Материалы IX международной конференции"современныетехнологии обучения "СТО-2003 том 2 . Санкт-Петербург 23 апреляк " г2003.С.208-210.

93. Al-Hawamdeh M.B. Development computer methods and tools to preparation designer's dynamic objects on based, distance education technology // Collection scientific works "Al-Elmeya", 2004, Palestine. Vol. 103. 2004. - P.65-69.

94. Al-Hawamdeh M.B. Development model multilevel transitions for preparing and training designer's complex dynamic objects // Al-Najah Technical Magazine, 2004, Tunisia. Vol. 51. 2004. - P.20-22.