автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии

кандидата технических наук
Клюкина, Елена Александровна
город
Петрозаводск
год
2006
специальность ВАК РФ
05.13.18
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии»

Автореферат диссертации по теме "Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии"

На правах рукописи

КЛЮКИНА Елена Александровна

. СИСТЕМА

ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ КАРЕЛИИ

05.13.18. - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Петрозаводск - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет»

доктор технических наук,

доцент Рогов Александр Александрович

доктор физико-математических наук, профессор Камачкин Александр Михайлович кандидат технических наук, доцент Щеголева Людмила Владимировна

ГОУ ВПО «Карельский государственный педагогический университет»

Защита диссертации состоится 21 декабря 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.03 в ГОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет» (185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета

Автореферат разослан ноября 2006 г.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного совета

Поляков В. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема профессионального приобщения молодежи к научным исследованиям является сегодня одной из приоритетных для экономического и социального развития нашей страны. При решении проблемы подготовки кадров в наукоемких отраслях современного производства первостепенное значение приобретает развитие научного и профессионального творчества молодежи. Работа в этом направлении опирается на систему взаимодействия школ, вузов, научных институтов, предприятий, что позволяет привлекать молодых людей, начиная со школьной скамьи, к исследовательской деятельности. Интересы общественного развития в области научного и профессионального становления молодежи требуют специальных решений, которые должны базироваться на комплексе современных образовательных технологий и продуктивных идей, отражающих изменения в современном мире.

Вопросами исследовательской деятельности учащихся занимаются в основном исследователи в области педагогики. Проблемой организации и поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся на практике занимаются управленцы, учителя школ, преподаватели вузов и учреждений дополнительного образования. В литературе описаны различные системы исследовательской деятельности школьников. Часто в них отмечаются следующие сложности: процессы организации и управления громоздкие, требующие значительных затрат по человеческим и временным ресурсам; отсутствует информационная основа принятия управленческих решений; недостаточна финансовая поддержка и поддержка со стороны специалистов; невысока информированность субъектов исследовательской деятельности о научных соревнованиях разного уровня.

Анализ литературы и практики организации исследовательской деятельности школьников в последние годы показывает наличие проблем в этой области, на разрешение которых направлено данное исследование:

• отсутствие возможности доступа всеми субъектами исследовательской деятельности к информации, необходимой для организации и осуществления этой деятельности;

• затрудненный документооборот в системе научных соревнований школьников, медленные и ненадежные каналы передачи управленческих решений, несогласованность действий участников исследовательской деятельности;

• мнение о неконкурентоспособности исследовательских работ школьников, выполненных под руководством учителей, по сравнению с руководителями - научными работниками и преподавателями вузов;

• недооценка обществом востребованности школьного опыта исследовательской деятельности студентов при обучении в вузе;

• отсутствие формальных показателей, необходимых для рейтинговой оценки деятельности общеобразовательных школ в области организации и проведения школьных исследований.

Применение методов математического моделирования и информационно-коммуникационные технологии могут помочь решить выявленные проблемы.

Объект исследования: организация научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии.

Предмет исследования: информационно-аналитическая поддержка организации научно-исследовательской деятельности школьников в регионе.

Цель исследования: повышение эффективности процесса организации исследовательской деятельности учащихся через создание системы информационно-аналитической поддержки для решения ряда педагогических задач, связанных с исследовательской деятельностью школьников.

Задачи исследования:

1. Построить математическую модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в исследовательской деятельности и оценить ее параметры для школ Карелии.

2. Провести анализ востребованности школьного опыта исследовательской деятельности студентами вуза.

3. Выявить закономерности зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей.

4. Разработать информационный ресурс, позволяющий облегчить и упорядочить организацию школьных научных соревнований разного уровня и обеспечивающий доступ к информации, необходимой для осуществления исследовательской деятельности школьников.

Методика исследования. В диссертационной работе использованы методы математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, прикладной статистики, теории управления, теории прогнозирования.

База опытно-экспериментальной работы: Координационный центр (КЦ) по Карелии Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее», ПетрГУ, Университетский лицей г. Петрозаводска.

Научная новизна: 1. Построена математическая модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в исследовательской деятельности, реализованная для Республики Карелия.

2. Получены числовые показатели зависимости достижений учащихся на соревнованиях Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей.

3. Получены числовые показатели зависимости успешности студента при обучении в вузе от наличия школьного опыта исследовательской деятельности.

4. Разработана и реализована система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»), предназначенная для оптимизации процесса организации исследовательской деятельности учащихся.

Теоретическая значимость диссертации заключается в разработке: 1. математической модели расчета рейтинга общеобразовательных школ по активности участия в исследовательской деятельности, на основе которой построена рейтинговая система оценки школ Карелии по их активности в этой деятельности; 2. алгоритма анализа зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей, на основе которого были получены числовые показатели оценки зависимости достижений учащихся на мероприятиях программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей; 3. алгоритма анализа востребованности школьного опыта исследовательской деятельности студентами вуза, на основании которого была доказана востребованность данного опыта в Петрозаводском государственном университете.

Практическая значимость диссертации: 1. созданная база данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», позволяет проводить педагогические исследования и прогнозировать дальнейшее развитие региональной системы исследовательской деятельности учащихся; 2. компьютерная система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» внедрена в работу КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее»; 3. представленные в работе результаты математического обоснования педагогических проблем используются КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», Министерством образования и по делам молодежи Республики Карелия и Центром развития образования г. Петрозаводска.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Математическая модель расчета комплексного многопараметрического количественного индикатора активности участия общеобразовательных школ в исследовательской деятельности и построенная на ее основе рейтинговая система оценки школ Карелии.

2. Алгоритм анализа зависимости достижений учащихся в области исследовательской деятельности от уровня квалификации руководителей и числовые показатели оценки этой зависимости.

3. Алгоритм анализа востребованности школьного опыта исследовательской деятельности в вузе и числовые показатели, доказывающие востребованность данного опыта студентами.

4. Компьютерная система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»).

5. База данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», обеспечивающая централизованное хранение информации об участниках соревнований программы «Шаг в будущее», их работах и научных руководителях.

Достоверность и обоснованность результатов базируется на корректно выбранных методах и проработанных методиках решения поставленных задач, а также подтверждается экспериментальной проверкой.

Личное участие автора. Все основные результаты работы получены лично автором.

Апробация работы и публикации. Основные теоретические положения и результаты работы обсуждались:

• на семинарах кафедры математического моделирования систем управления Петрозаводского государственного университета;

• на научно-теоретических и практических конференциях и семинарах: Международная конференция «Математика, компьютер, образование» (г. Дубна, 2004 г.), Научно-методический семинар «Наука в школе» (г. Москва, 2005 г., 2006 г.), VI всероссийский симпозиум по прикладной и промышленной математике (Санкт-Петербург, 2005 г.), Международная научно-методическая конференция «Университеты в образовательном пространстве региона: опыт, традиции и инновации» (г. Петрозаводск, 2005 г.), IX международная конференция по сотрудничеству приполярных университетов «Глобализация и устойчивое развитие Приполярного Севера» (г. Петрозаводск, 2005 г.).

По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них 5 книг (информационные материалы), 6 статей и 3 тезисов докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях и семинарах, получено 2 регистрационных свидетельства. Разработанная система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» внедрена в КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее».

Структура и объем диссертации. Диссертация отражает общий замысел исследования и состоит из введения, 3 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и 9 приложений на 38 страницах; иллюстрирована таблицами, рисунками и диаграммами. Общий объем диссертации составляет 161 страницу машинописного

текста. Библиографический список использованной литературы содержит 106 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель диссертации и содержание поставленных задач, объект и предмет исследования, изложены научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, методы исследования, приведены данные о внедрении результатов исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе содержится обзор и классификация существующих рейтинговых систем, с учетом анализа которых построена математическая модель расчета рейтинга школы по активности участия в исследовательской деятельности, на основе которой построена рейтинговая система оценки школ Карелии.

Для расчета рейтинга школы был использован принцип деления показателей на «качественные» и «формальные», применяемый для расчета рейтингов команд во Всероссийском конкурсе «Молодые исследователи — элита 21 века». Отличием рейтинговой системы оценки школ от рейтинговой системы оценки команд является то, что рейтинг команды рассчитывается только для одного конкурса, при этом число участников фиксировано, а рейтинг школы является накопительной величиной. После завершения каждого научного мероприятия для школьников определяется величина рейтинга школы на данном мероприятии. Далее эта величина, умноженная на соответствующий данному мероприятию весовой коэффициент, добавляется к суммарному рейтингу этой школы. Для расчета рейтинга школы выбраны 6 основных типов научных мероприятий для молодежи: конференции на муниципальном уровне, выставки и конференции на региональном уровне, выставки и конференции на всероссийском уровне, международные соревнования.

Для мероприятия международного уровня рейтинг школы складывается из:

• «качественного» показателя Яд = / И6 , где — количество работ

от школы с идентификационным номером К, принимавших участие

в научных международных мероприятиях в данном учебном году, 1М6 -

максимальное количество работ среди всех школ данного региона, участвующих в научных международных мероприятиях в данном учебном году;

• «формального» показателя Яц = О^ /Э6 , где — количество наград, полученных учащимися школы с идент. номером К на науч. межд. мероприятиях в этом уч. году, Ы6 — максимальное количество наград

среди всех школ данного региона, участвующих в этих мероприятиях.

Для остальных мероприятий, кроме городской конференции, «качественные» показатели следующие:

• показатель активности = /1чГк , где — количество поданных заявок на мероприятие от школы с идентификационным номером К,

- число учеников 7-11 классов этой школы;

• показатель состоятельности где и^— количество работ от школы с идентификационным номером К, прошедших конкурсный отбор на участие в данном мероприятии, Ик — число учеников 7-11 классов этой школы;

• показатель разнообразия спектра научных направлений участников Кдз=8|с/8', где - количество разных индексов направлений, в которых приняли участие учащиеся школы с идентификационным номером К, Б1 — количество разных индексов направлений на данном мероприятии;

• преемственность Яд4 = Р^ / Р1, где Р^ - число студентов-участников на мероприятии, окончивших школу с идентификационным номером К, Б1 — число студентов-участников из данного региона на мероприятии.

Для городской конференции «качественные» показатели те же, кроме последнего, поскольку в мероприятии данного уровня могут принимать участие только школьники. «Формальные» показатели для каждого типа мероприятия зависят от перечня наград и поощрений, которые для него предусмотрены.

КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее» при ПетрГУ является одним из основных организаторов исследовательской деятельности в Карелии, поэтому для расчета рейтинга школы Республики Карелия (РК) рассматривались традиционные мероприятия КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее».

Рассмотрим формулу суммарного рейтинга школы РК по активности участия в исследовательской деятельности за один учебный год:

Як^ог, Кк+а, к'к + а* Кк+а5 К5к+а6-Як»О)

где К — идентификационный номер школы, R^ (i = I,...,6) — рейтинг школы на республиканской выставке, городской (или районной) конференции, республиканской конференции, Всероссийской выставке, Всероссийской конференции, международных молодежных научных мероприятиях соответственно, CLi (i = 1,...,6) — весовые коэффициенты, i — индекс

типа мероприятия. Величины R^ (i= 1,...,6) рассчитываются следующим образом:

Rk = • R а + ri - R^ , (2)

где г,1 и rj - весовые коэффициенты, Ra - общий «качественный» рейтинг (совокупность «качественных» показателей), Rq — общий «формальный» рейтинг, которые вычисляются по формулам:

m f

R^ = Z V *AJ . = 5Х ' RBL . (3)

J=1 L=1

где ш - количество «качественных» показателей для мероприятия с индексом i (i = 1,...,6). Для i = 2 (городская конференция) m = 3, для i = 1,3,4,5 m = 4; f — количество «формальных» показателей для мероприятия с индексом i: f = 4, 5, 6, 8, 12, 1 для i = 1,...,6 соответственно.

Весовые коэффициенты были определены с помощью экспертной оценки, проводимой среди субъектов исследовательской деятельности (СИД), принимающих участие в организации и проведении мероприятий КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее». Экспертам необходимо было определить величины 72 весовых коэффициентов. В течение 2005/06 учебного года среди трех групп СИД: организаторов мероприятий (КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», Центр развития образования г. Петрозаводска, Министерство образования и по делам молодежи РК), научных руководителей, учащихся (участников мероприятий программы), было проведено анкетирование, в котором приняло участие 70 экспертов. Участникам анкетирования предлагалось определить значимость мероприятия каждого из 6 уровней Всероссийской научно-социальной программы для молодежи «Шаг в будущее»: городской конференции, республиканской выставки, республиканской конференции, всероссийской конференции, всероссийской выставки, международных конференций и выставок, распределив 100 баллов между ними. Также участникам необходимо было по каждому мероприятию для общего «качественного» показателя разделить 100 баллов между совокупностью «качественных» показателей пропорционально их важности,

аналогично сделать для общего «формального» показателя. Участники могли присваивать каким-либо показателям 0 баллов, но общая сумма по общим «формальному» и «качественному» показателям должна была оставаться равной 100 баллам. Таким же образом участникам предлагалось определить значимость общего «качественного» рейтинга и общего «формального» рейтинга по каждому мероприятию, разделив между ними 10 баллов.

По результатам анкетирования методом «ближайшего соседа» иерархического кластерного анализа были удалены те ответы экспертов (10%), которые резко отличались от остальных. Далее были определены как среднее арифметическое величины 72 весовых коэффициентов, среди которых ах = 12,76; а2= 12,97; а3 = 15,93; а4= 16,95; а5= 18,4; «6 = 23,16.

При расчете рейтинга школы «качественные» и «формальные» показатели нормируются по способу «деление на максимальный элемент», практически все показатели автоматически генерируются из базы данных компьютерной системы «НИДУ».

В качестве примера приведем результаты расчета рейтингов школ РК на XIII Всероссийской конференции молодых исследователей «Шаг в будущее», представленные в таблице 1.

Таблица 1

Результаты расчета рейтингов школ РК на XIII Всероссийской конференции «Шаг в будущее»

Название школы Город / район Рейтинговая оценка

Университетский лицей г. Петрозаводск 294,79

Лицей № 13 г. Петрозаводск 121,72

Школа № 1 г. Кеми Кемский район 80,56

Лицей № 1 г. Петрозаводск 70,53

Державинский лицей г. Петрозаводск 55,00

СОШ № 14 г. Петрозаводск 44,38

СОШ № 27 г. Петрозаводск 44,06

СОШ № 7 г. Петрозаводск 37,56

Школа п. Пяозерский Лоухский район 29,28

СОШ № 29 г. Петрозаводск 17,37

Лицей № 40 г. Петрозаводск 10,49

Гимназия № 37 г. Петрозаводск 5,24

Финно-угорская школа г. Петрозаводск 5,24

Школа № 1 г. Кондопоги Кондопожский район 5,24

Во второй главе изучалась востребованность опыта школьной исследовательской деятельности (ИД) у студентов в вузе и проводился анализ зависимости достижений учащихся от уровня квалификации научного руководителя.

Главные задачи исследования:

1. оценить влияние опыта ИД школьников на их социальную успешность при продолжении обучения в вузе;

2. изучить взаимосвязь школьного опыта ИД с возникающими у студентов в процессе обучения в ПетрГУ трудностями;

3. оценить степень влияния квалификации научного руководителя в области проведения исследования на успешность представленной на конференции или выставке работы школьника.

Исследование проводилось в 2 этапа. На довузовском этапе изучалось мнение учеников и учителей о влиянии наличия опыта ИД школьников на их социальную успешность при продолжении обучения в вузе. Исследование проводилось в Университетском лицее г. Петрозаводска, который обладает наибольшим опытом по организации ИД среди школ РК. Из полученных результатов можно сделать вывод, что большинство учителей считают школьный опыт ИД востребованным в вузе, мнения учеников разделились.

На основе анализа данных по городским и республиканским научным конференциям за последние несколько лет, были определены приоритетные при выборе тем в школьных исследованиях области знаний. Так были определены 4 факультета ПетрГУ для проведения анкетирования: математический (МФ), физико-технический, эколого-биологический, исторический (в опросе приняло участие 907 человек). Наибольшую сложность представляла обработка вопросов, где допускалось сразу несколько ответов. Для разбиения вопросов на группы по степени связи использовались методы иерархического кластерного анализа, где в качестве меры была взята характеристика хи-квадрат квадратичной сопряженности. В качестве основного метода был применен корреляционный анализ категори-зованных переменных. При статистическом анализе двух категоризован-ных переменных исходные данные преобразованы к виду таблицы перекрестных частот, называемой двухвходовой таблицей сопряженности признаков х1 =(х|1)...х^ ) и х2 = (х|2)...х(^ ), где ггц и ш2 - число

градаций признаков х^1* и Х(2) соответственно. Для измерения статистической степени тесноты связи была выбрана характеристика X2 квадратичной сопряженности признаков х(1) и х^2). В случае

Х2^^((т,-1)(ш2-1)^(4)

связь между х(|) и х^2* является статистически значимой и она тем теснее, чем больше значение X2 . Для вычислений был использован уровень значимости а = 0,01. Для каждого исследуемого факультета и для 4 факультетов в целом были получены таблицы значений характеристики X2 и таблицы значений «крит (критическое значение уровня значимости а, меньше которого анализируемые признаки статистически независимы). Например, результаты анализа данных по МФ показали, что наличие опыта ИД в школе (признак № 4 в таблице 2) коррелирует с признаками № 1,3, 15, 17, 22, 23, 24, 25 в таблице 2: обучением в профильном классе; хорошими и отличными оценками в аттестате; владением основными библиографическими знаниями (т. е. умением поиска информации); желанием работать по специальности после окончания вуза (т. е. осознанным выбором специальности); хорошими и отличными результатами сданных экзаменов 1-й сессии, 2-й сессии, 3-й сессии и 4-й сессии.

Таблица 2

Некоторые значения X2 и огкрит для МФ ПетрГУ

№ признака 4

№ признака X2 Число степеней свободы ^крит

1 18,994 1 0,0001

3 23,164 6 0,0001

15 11,928 2 0,003

17 10,818 1 0,001

22 41,930 4 0,0001

23 34,124 4 0,0001

24 25,678 4 0,0001

25 26,360 4 0,0001

Все вопросы анкеты можно условно разделить на 2 типа. Вопросы 1-го типа обращены к студентам с наличием школьного опыта ИД (267 чел.), вопросы 2-го типа - ко всем анкетируемым. С помощью экспертной оценки ответы студентов были разбиты на 4 группы: 1 группа — студенты, не имеющие школьного опыта ИД; 2 группа — студенты, не имеющие школьного опыта ИД и окончившие школу на «4» и «5»; 3 группа — студенты, имеющие школьный опыт ИД; 4 группа — студенты,

имеющие школьный опыт ИД и окончившие Университетский лицей г. Петрозаводска. Результаты опроса студентов по вопросам 2-го типа показали, что 3-я и 4-я группы студентов превосходят по многим показателям 1-ю и 2-ю группы, а 4-я группа превосходит по всем показателям остальные группы.

При решении 3-й задачи для категоризованного признака «уровень научного руководителя» методом экспертной оценки были выбраны следующие градации: 1. доктора наук, академики; 2. кандидаты наук; 3. учителя; 4. преподаватели дополнительного образования; 5. преподаватели вузов, не имеющие научной степени; 6. прочее. В качестве подзадач этой задачи были рассмотрены следующие задачи: 1) разбить на группы (кластеры) секции с однородным уровнем руководства победителей; 2) разбить на группы секции с однородным уровнем руководства всех участников конференции; 3) выявить группы сходных между собой регионов, где в качестве меры схожести (близости) будут относительные количества выступлений от регионов на конференции по различным секциям.

Фактический материал для решения поставленных задач предоставил Центральный совет программы «Шаг в будущее» и КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее». В качестве основного метода использовался иерархический кластерный анализ. Основные результаты поставленных задач:

• На мероприятиях всероссийского уровня как и на мероприятиях городского и республиканского уровней 2003-2005 гг. среди научных руководителей участников, а также среди руководителей победителей преобладают учителя и кандидаты наук.

• Для подзадач 3-й задачи были получены искомые кластеры.

Третья глава содержит описание системы информационно-аналитической поддержки «НИДУ»: описание требований, которым должна удовлетворять система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» для обеспечения процесса организации исследовательской деятельности учащихся, структура базы данных для хранения информации об участниках научных соревнований учащихся, их работах и научных руководителях; описание модулей; принципы взаимодействия модулей и другие технические характеристики. Рассмотрены основные принципы проектирования и разработки, которые наглядно отображены на приведенных в работе рисунках. Приведены основные результаты внедрения и эксплуатации системы «НИДУ».

Создание системы информационно-аналитической поддержки «НИДУ» обусловила необходимость решения следующих задач:

• регистрация участников научных соревнований школьников в интерактивном режиме;

• получение в автоматическом режиме всех информационных материалов, сводных таблиц и графиков, необходимых для обеспечения мероприятия (конференции или выставки) на основе информации, содержащейся в заявке участника мероприятия;

• оповещение о результатах отборочных туров, об итогах выставок и конференций с помощью сайта;

• формирование некоторых глав ежегодного сборника информационных материалов «Научно-исследовательская работа школьников Карелии»;

• создание базы данных для поддержки педагогических исследований, связанных с исследовательской деятельностью учащихся, а также для связи с учащимися, общественностью и т. д.

• автоматический расчет рейтинга школы по активности участия в исследовательской деятельности на конкретном мероприятии, а также за учебный год и за несколько лет.

На этапе разработки системы информационно-аналитической поддержки «НИДУ» в первую очередь было уделено внимание структуре хранимых данных, которая сделала ее расширяемой без необходимости пересмотра имеющейся структуры данных и прикладных модулей, а также предусмотрена интеграция с внешними источниками информации. В качестве модели хранения данных выбрана реляционная модель, выполнены требования нормализации данных. Существующий документооборот, связанный с организацией мероприятий программы «Шаг в будущее» в Карелии, исключая петли в информационных потоках, был взят за основу для создания системы информационно-аналитической поддержки «НИДУ».

При выборе средств реализации учитывалось, что система должна работать по принципу «клиент-сервер», что сможет обеспечить ее наибольшую гибкость, переносимость и масштабируемость.

Система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» реализована как клиент-серверное приложение на базе реляционных СУБД MySQL и Access 2002. Web-интерфейс разработан на базе технологий HTML, PHP, JScript. Система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» внедрена и эксплуатируется в КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее».

На республиканских конференциях и выставках наполнение базы данных происходит непосредственно потенциальными участниками (их научными руководителями, родителями и т. п.) в интерактивном режиме на официальном сайте КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее» (http://web.petrsu.ru/~stf) в разделе «Подать заявку». После подтверждения

пользователем корректности введенных данных, данные анкеты отправляются на страницу добавления анкеты. В случае корректности введенных данных при помощи рЬр-скрипта данные вносятся в базу данных на сервере. Пользователю выдается сообщение об успехе регистрации на мероприятие, а также для каждой заявки выдается индивидуальный регистрационный код, который учащиеся должны написать на присылаемом варианте работы (твердая копия) в КЦ. Подать заявку можно только в период регистрации на мероприятие, в другое время заполнение анкеты пользователем невозможно.

Для каждого мероприятия заявки подразделяются на следующие группы (см. рисунок 1):

• новые заявки — список заполненных анкет всех школьников, пожелавших принять участие в мероприятии, но не приславших пока свои работы в КЦ;

• заявки с пришедшей работой — список анкет, для которых как подтверждение пришли работы;

• принятые заявки — список работ, которые после предварительного рассмотрения Экспертным советом были одобрены на участие в мероприятии. Данный список также отображает призовые места работ. Среди принятых работ отдельно выделены работы, получившие рекомендацию жюри на участие в мероприятиях более высокого уровня, и работы, рекомендованные жюри к публикации в ежегодном сборнике информационных материалов «Научно-исследовательская работа школьников Карелии»;

• отклоненные заявки - работы, которые после предварительного рассмотрения Экспертным советом не были одобрены на участие в мероприятии.

Рисунок 1. Движение заявки в системе

На каждом этапе путем нажатия на гиперссылку с соответствующим названием автоматически из базы данных формируются предварительные и итоговые экспертные карты, регистрационные карты, списки необходимого технического оборудования для организации работы секций, а также отчеты о победителях, статистика участия школьников в региональных мероприятиях по районам и школам, статистика состава научных руководителей по уровню квалификации и т. п. При этом сформированные отчеты о результатах мероприятия, а также статистика участия школьников в региональных мероприятиях по районам и школам автоматически помещаются в пользовательской части сайта. Также важной особенностью является то, что пользователь системы имеет возможность конвертации полученных данных в распространенные форматы с их последующей обработкой при помощи известных прикладных программ для статистического анализа или в формат электронных таблиц (например, Excel), что облегчает получение данных для решения педагогических задач.

На сайте представлена необходимая информация о каждом мероприятии КЦ, методические указания по подготовке к работе, раздел «вопрос—ответ», фотоальбом и страница новостей, которые легко обновляются через web-интерфейс, а также создана библиотечная система тезисов работ участников, рекомендованных жюри на публикацию в ежегодном сборнике информационных материалов «Научно-исследовательская работа школьников Карелии» (рисунок 2).

Республиканский центр технического творчества

ЦРО

Университетский лицей

Министерство образования и по делам молодежи РК

Лицей № 1

Лицей № 40 Гимназия №17

Остальные школы г. Петрозаводска, других городов и районов РК

Общественность

Рисунок 2. Связь субъектов исследовательской деятельности с помощью сайта

Проведение городских конференций (муниципальный уровень) организовано в 8 округах г. Петрозаводска (внешние рабочие станции) (см. рисунок 3). Так как локальная сеть между школами отсутствует, а также

Рисунок 3. Схема функционирования информационных потоков на городской конференции (муниципальный уровень)

нередко возникают проблемы доступа к сети Интернет, то для разрешения этих проблем была создана программа, написанная на Access 2002. Таким образом, в месте проведения окружной конференции наполнение базы данных (общие сведения об участниках, их научных руководителях, названия работ, итоги конференции), а также получение всех необходимых материалов (списков, протоколов, экспертных карт, отчетов) производится в репликах программы, написанной на Access 2002. Реплика занимает на диске в архивном виде 352 Кб, то есть легко помещается на дискете. Заполненную реплику каждый округ отправляет по электронной почте или в случае проблем с доступом к сети Интернет приносит в архивном виде на дискете в ЦРО г. Петрозаводска и в КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», где данные синхронизируются с общей базой данных.

В заключении диссертации в обобщенном виде изложены основные научные результаты.

Результаты диссертации могут быть использованы в научных исследованиях в математике, информатике, педагогике; в обучении; в учебном процессе для специальностей «математика», «прикладная математика», «информационные системы» и др., в частности, в ПетрГУ и др. Система информационно-аналитической поддержки «НИДУ», внедренная в РК, может быть адаптирована и использована в других регионах Российской Федерации. Математическая модель расчета комплексного многопараметрического количественного индикатора школы по активности участия в исследовательской деятельности может быть использована для расчета рейтинговых оценок в педагогических системах. Например, для расчета рейтинга школы на олимпиадах, а также на других подобных соревнованиях и конкурсах.

В приложении представлены: структура данных системы, примеры

страниц официального сайта КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее»

и форм программы, написанной на Access 2002, анкеты расчета рейтинга

школы, материалы диагностических методик.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. КлюкинаЕ. А. Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Республики Карелия / Е. А. Клюкина // Вестник поморского университета. - 2006. -№ 3. - С. 66-69.

2. Клюкина Е. А. Рейтинговая система оценки средних учебных заведений Карелии по активности участия в исследовательской деятельности / Е. А. Клюкина // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». -М.: HTA «АПФН», 2005. - Т. 4. - С. 30-37.

3. Клюкина Е. А. Информационная система поддержки управления исследовательской деятельностью школьников Карелии / Е. А. Клюкина, В. Е. Маркелов, А. А. Рогов, О. Б. Рогова // Университеты в образовательном пространстве региона: опыт, традиции, инновации: Материалы науч.-метод. конф., Петрозаводск, 21—22 апр. 2005 г. Изд-во ПетрГУ, 2005. - Ч. 1. (А-К). - С. 169-171. (степень авторского участия 25%)

4. Клюкина Е. А. Система информационной поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии / Е. А. Клюкина // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». — М.: HTA «АПФН», 2005. - Т. 3. - С. 125-133. (Сер. Профессионал).

5. КлюкинаЕ. А. Информационные технологии в организации исследовательской деятельности учащихся Карелии / Е. А. Клюкина, А. В. Воронин, А. А. Рогов, О. Б. Рогова // IX конференция по сотрудничеству приполярных университетов «Глобализация и устойчивое развитие Приполярного Севера»: Мат. межд. конф., Петрозаводск, 13-16 сентября 2005 г.: Изд-во ПетрГУ, 2005. - С. 113-115. (степень авторского участия 25%)

6. Рогов А. А. Регистрационное свидетельство базы данных Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии № 0220610949 / А. А. Рогов, Е. А. Клюкина, О. Б. Рогова // ФГУП НТЦ «Информре-гистр», 01.02.2006. (степень авторского участия 33%)

7. Рогов А. А. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки Система информационной. поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ») / А. А. Рогов, Е. А. Клю-

кина, О. Б. Рогова // ГК ЦИТ «Отраслевой фонд алгоритмов и программ», № 57777, 26.02.2006. (степень авторского участия 33%)

8. Рогова О. Б. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2004/05 уч. году / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2005. — 198 с. (степень авторского участия 33%)

9. Рогова О. Б. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2003-2004 уч. году: информ. материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2004. - 128 с. (степень авторского участия 33%)

10. Рогов А. А. Исследовательские умения школьников как условие успешности при продолжении обучения в вузе / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». - М.: HTA «АПФН», 2003. - Т. 1. - С. 118-124. (степень авторского участия 33%)

11. Рогова О. Б. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2002—2003 уч. году: информ. материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2003. - 140 с. (степень авторского участия 33%)

12. Рогова О. Б. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2001-2002 уч. году: информ. материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. — 80 с. (степень авторского участия 33%)

13. Рогова О. Б. Твоя научно-исследовательская работа: информ. материалы для школьника / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2001. — 32 с. (степень авторского участия 33%)

Тезисы

14. Клюкина Е. А. Оценка зависимости уровня научного руководства от достижений / Е. А. Клюкина // Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2005. - Т. 12. Вып. 2. - С. 384-385.

15. Клюкина Е. А. Информационная система поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся / E/A. Клюкина // Сборник науч. тезисов «Математика, компьютер, образование» / НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». - Ижевск, 2004. Вып. 11. - С. 35.

16. Клюкина Е. А. Статистический анализ категоризованных переменных / Е. А. Клюкина // Материалы 54-й науч. студ. конф. - Изд-во ПетрГУ, 2002.-С. 182.

Подписано в печать 13.11.06. Формат 60х84'/1б Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Изд. № 257. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Отпечатано в Издательстве ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Клюкина, Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ СРЕДНИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ РК ПО АКТИВНОСТИ УЧАСТИЯ В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

§ 1. Обзор существующих рейтинговых систем.

§2. Создание рейтинговой системы оценки средних учебных заведений Республики Карелия.

§3. Итоговые формулы расчета рейтинг-вектора и некоторые примеры полученных результатов.

ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ.

§ 1. Анкетирование студентов.

§2. Зависимость достижений учащихся от уровня квалификации научного руководителя.

§3. Вывод по главе.

ГЛАВА III. СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ».

§1. Цели и задачи разработки системы информационноаналитической поддержки «НИДУ». Требования к ней.

§2. Описание предметной области.

§3. Структура и основные части системы информационноаналитической поддержки «НИДУ».

§4. Вывод по главе.

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Клюкина, Елена Александровна

Актуальность темы. Проблема профессионального приобщения молодежи к научным исследованиям является сегодня одной из приоритетных для экономического и социального развития нашей страны. При решении проблемы подготовки кадров в наукоемких отраслях современного производства первостепенное значение приобретает развитие научного и профессионального творчества молодежи [22, 41, 66, 83, 105]. Работа в этом направлении опирается на систему взаимодействия школ, вузов, научных институтов, предприятий, что позволяет привлекать молодых людей, начиная со школьной скамьи, к исследовательской деятельности.

Под исследовательской деятельностью (ИД) старшеклассников понимается деятельность, связанная с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированная исходя из принятых в науке традиций: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы (А. В. Леонтович, А. С. Обухов, Е. В. Титов).

Вопросами ИД учащихся занимаются в основном исследователи в области педагогики. Некоторые исследователи (А. В. Леонтович, А. С. Обухов, А. И. Савенков, Л. Ф. Фомина, Е. В. Титов) отождествляют ИД школьников с учебно-исследовательской [43-48, 58-64, 79, 85, 99], другие (Н. Ф. Зеленцова, А. О. Карпов, Н. П. Никитина, С. А. Пиявский, 3. А. Туманова, А. В. Хуторской) - с научно-исследовательской [23, 25-29, 56, 67, 88, 100, 101]. В ИД старшеклассников есть место и той, и другой. Главное их отличие - в полученном результате деятельности. В учебно-исследовательской деятельности старшеклассниками приобретаются субъективно новые знания, являющиеся новыми и личностно значимыми для конкретного учащегося; в научно-исследовательской - речь идет о получении новых знаний в общекультурном значении [47].

Проблемой организации и поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся на практике занимаются управленцы, учителя школ, преподаватели вузов и учреждений дополнительного образования. Организация ИД является одной из форм исследовательского обучения, организованного при помощи исследовательского метода обучения (А. И. Савенков и др. [76, 79]). Занятия исследованием дают возможность осознать значение самоорганизации в жизни, развить умения и навыки, конструирующие способность к самоорганизации [4, 5, 7, 42, 57, 97, 98]. Это: умение принимать решение в пользу какой-либо цели; планировать конкретные шаги; выдвигать гипотезу; выбирать оптимальный способ решения проблемы; действовать на основе понимания, с определенным намерением, осознавая последствия, логически последовательно; при неудаче анализировать причины, критически перепроверять результаты [47].

В литературе описаны различные системы исследовательской деятельности школьников. Часто в них отмечаются следующие сложности: процессы организации и управления громоздкие, требующие значительных затрат по человеческим и временным ресурсам; отсутствует информационная основа принятия управленческих решений; недостаточна финансовая поддержка и поддержка со стороны специалистов; невысока информированность субъектов ИД о научных соревнованиях разного уровня.

При проведенном анализе существующей системы организации ИД учащихся Республики Карелия было выделено три ее уровня:

• школьный;

• муниципальный;

• региональный.

На каждом уровне были выявлены недостатки данной системы:

• На школьном уровне это: отсутствие поддержки со стороны специалистов и необходимой информации для осуществления процесса организации ИД школьников.

• На муниципальном и региональном уровнях это: сложность организации и управления системой; отсутствие информационной основы принятия управленческих решений; недостаточная информированность учителей и старшеклассников о научных соревнованиях разного уровня и существующем в Республике Карелия и других регионах Российской Федерации опыте организации ИД старшеклассников.

В целом, анализируя недостатки системы организации ИД учащихся Республики Карелия, было отмечено отсутствие единой базы данных по учащимся, что затрудняло решение организационных вопросов, проведение педагогических исследований и прогнозирование развития системы.

Анализ литературы и практики организации ИД школьников в последние годы показывает наличие проблем в этой области, на разрешение которых направлено данное исследование:

• отсутствие возможности доступа всеми субъектами ИД к информации, необходимой для организации и осуществления этой деятельности;

• затрудненный документооборот в системе научных соревнований школьников, медленные и ненадежные каналы передачи управленческих решений, несогласованность действий участников исследовательской деятельности;

• мнение о неконкурентоспособности исследовательских работ школьников, выполненных под руководством учителей, по сравнению с руководителями - научными работниками и преподавателями вузов;

• недооценка обществом востребованности школьного опыта ИД студентов при обучении в вузе;

• отсутствие формальных показателей, необходимых для рейтинговой оценки деятельности общеобразовательных школ в области организации и проведения школьных исследований.

Применение методов математического моделирования и информационно-коммуникационные технологии могут помочь решить выявленные проблемы.

Для ликвидации вышеперечисленных проблем и недостатков системы организации ИД учащихся Республики Карелия было принято решение создать программную систему информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся («НИДУ»), включающую базу данных, программы доступа к этой базе данных, а также интерактивный сайт (Интернет-адрес сайта: http://web.petrsu.ru/~stf).

Объект исследования: организация научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии.

Предмет исследования: информационно-аналитическая поддержка организации научно-исследовательской деятельности школьников в регионе.

Цель исследования: повышение эффективности процесса организации ИД учащихся через создание системы информационной поддержки для решения ряда педагогических задач, связанных с ИД школьников.

Задачи исследования:

1. Построить математическую модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в ИД и оценить ее параметры для школ Карелии.

2. Провести анализ востребованности школьного опыта ИД студентами вуза.

3. Выявить закономерности зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей.

4. Разработать информационный ресурс, позволяющий облегчить и упорядочить организацию школьных научных соревнований разного уровня и обеспечивающий доступ к информации, необходимой для осуществления ИД школьников.

Методика исследования. В диссертационной работе использованы методы математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, прикладной статистики, теории управления, теории прогнозирования.

База опытно-экспериментальной работы: Координационный центр (КЦ) по Карелии Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее», Петрозаводский государственный университет (ПетрГУ), Университетский лицей г. Петрозаводска.

Научная новизна:

1. Построена математическая модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в ИД, реализованная для школ Республики Карелия.

2. Получены числовые показатели зависимости достижений учащихся на соревнованиях Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей.

3. Получены числовые показатели зависимости успешности студента при обучении в вузе от наличия школьного опыта ИД.

4. Разработана и реализована система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»), предназначенная для оптимизации процесса организации ИД учащихся.

Теоретическая значимость диссертации заключается в разработке:

• математической модели расчета рейтинга общеобразовательных школ по активности участия в ИД, на основе которой построена рейтинговая система оценки школ Карелии по их активности в этой деятельности;

• алгоритма анализа зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей, на основе которого были получены числовые показатели оценки зависимости достижений учащихся на мероприятиях программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей;

• алгоритма анализа востребованности школьного опыта ИД студентов вуза, на основании которого была доказана востребованность данного опыта в ПетрГУ.

Практическая значимость диссертации.

Представленные в работе результаты математического обоснования педагогических проблем используются КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», Министерством образования и по делам молодежи Республики Карелия и Центром развития образования г. Петрозаводска.

Созданная база данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», позволяет проводить педагогические исследования и прогнозировать дальнейшее развитие региональной системы исследовательской деятельности учащихся.

Компьютерная система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» внедрена в работу КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», может быть адаптирована и реализована в других регионах Российской Федерации.

База данных была зарегистрирована в Государственном регистре баз данных ФГУП НТЦ «Информрегистр» (регистрационное свидетельство № 10267, 1 февраля 2006 г.) [77], система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» была зарегистрирована в Государственном координационном центре информационных технологий «Отраслевой фонд алгоритмов и программ» (свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 5777, 26 февраля 2006 г.) [78].

Основные результаты, выносимые на защиту: 1. Математическая модель расчета комплексного многопараметрического количественного индикатора активности участия общеобразовательных школ в исследовательской деятельности и построенная на ее основе рейтинговая система оценки школ Карелии.

2. Алгоритм анализа зависимости достижений учащихся в области исследовательской деятельности от уровня квалификации руководителей и числовые показатели оценки этой зависимости.

3. Алгоритм анализа востребованности школьного опыта исследовательской деятельности в вузе и числовые показатели, доказывающие востребованность данного опыта студентами.

4. Компьютерная система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»).

5. База данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», обеспечивающая централизованное хранение информации об участниках соревнований программы «Шаг в будущее», их работах и научных руководителях.

Достоверность и обоснованность результатов базируется на корректно выбранных методах и проработанных методиках решения поставленных задач, а также подтверждается экспериментальной проверкой.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты работы обсуждались:

• на семинарах кафедры математического моделирования систем управления Петрозаводского государственного университета;

• на научно-теоретических и практических конференциях и семинарах: Международная конференция «Математика, компьютер, образование» (г. Дубна, 2004 г.), Научно-методический семинар «Наука в школе» (г. Москва, 2005 г., 2006 г.), VI всероссийский симпозиум по прикладной и промышленной математике (Санкт-Петербург, 2005 г.), Международная научно-методическая конференция «Университеты в образовательном пространстве региона: опыт, традиции и инновации» (г. Петрозаводск, 2005 г.), IX международная конференция по сотрудничеству приполярных университетов «Глобализация и устойчивое развитие Приполярного Севера» (г. Петрозаводск, сентябрь, 2005 г.), в публикациях.

Заключение диссертация на тему "Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии"

Основные результаты исследования:

1. Сформулирована математическая модель расчета рейтинг-вектора среднего учебного заведения по активности участия в ИД, на основе которой построена рейтинговая система оценки школ Карелии.

2. Предложен алгоритм анализа зависимости достижений учащихся в области исследовательской деятельности от уровня квалификации руководителей и числовые показатели оценки этой зависимости на мероприятиях Всероссийской научно-молодежной программы «Шаг в будущее», которые показали, что исследовательские работы школьников, выполненные под руководством учителей, являются конкурентоспособными по сравнению с руководителями - научными работниками и преподавателями вузов.

3. Предложен алгоритм анализа востребованности школьного опыта исследовательской деятельности в вузе и числовые показатели, доказывающие востребованность данного опыта студентами.

4. Разработана и внедрена в работу КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее» компьютерная система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»),

5. Создана база данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», обеспечивающая централизованное хранение информации об участниках соревнований программы «Шаг в будущее», их работах и научных руководителях.

6. Разработана и внедрена в работу КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее» компьютерная система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»),

Результаты диссертации могут быть использованы в научных исследованиях в математике, информатике, педагогике; в обучении; в учебном процессе для специальностей «математика», «прикладная математика», «информационные системы» и др., в частности, в ПетрГУ, СПбГУ и др. Система информационно-аналитической поддержки «НИДУ», внедренная в РК, может быть адаптирована и использована в других регионах Российской Федерации. Математическая модель расчета комплексного многопараметрического количественного индикатора (рейтинга) школы по активности участия в ИД может быть использована для расчета рейтинговых оценок в педагогических системах. Например, для расчета рейтинга школы на олимпиадах, а также на других подобных соревнованиях и конкурсах.

Заключение

Данное исследование проводилось с целью повышения эффективности процесса организации исследовательской деятельности учащихся через создание системы информационно-аналитической поддержки для решения ряда педагогических задач, связанных с ИД школьников.

Библиография Клюкина, Елена Александровна, диссертация по теме Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

1. Аверьянова А. Н. Система: философская категория и реальность / А. Н. Аверьянова. М., 1976.

2. Авторегист: Электронный ресурс. / Режим доступа: http ://www. autoregister.ru/about system.php.

3. Айвазян С. А. Прикладная статистика и основы эконометрики / С. А. Айвазян, В. С. Мхитарян.- М.: ЮНИТИ, 1998. 1022 с.

4. Алексеев Н. Г. Критерии эффективности обучения учащихся исследовательской деятельности: Электронный ресурс. / Н. Г. Алексеев,

5. A. В. Леонтович. Электрон, ст. - Режим доступа к ст.: http://www.researcher.ru/information.esp. - Загл. с экрана.

6. Алексеева JI. Н. Исследовательская деятельность учащихся: формирование норм и развитие способностей / Л. Н. Алексеева, Г. Г. Копылов,

7. B. Г. Марача // Исследовательская работа школьников 2003. - № 41. C.25 28.

8. Амера Ф. Логика, алгебра и базы данных / Ф. Амера. М.: Наука, 1992.

9. Амирова С. С. Самоорганизация обучающего и обучаемого в учебно-воспитательном процессе непрерывного профессионального образования : автореф. дис. . д-ра пед. наук: 13.00.01/ С. С. Амирова; Казан, гос. пед. ун-т. Казань, 1995. - 26 с.

10. Астафьева М. П. Проектирование серверных моделей информационных систем (на примере ИС «Ариадна») : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.13.18 / М. П. Астафьева; Петрозаводский гос. ун-т. Петрозаводск, 2004. - 19 с.

11. Афанасьев В. Г. Системность и общество / В. Г. Афанасьев. М., 1980.

12. Балльно-рейтинговая система оценивания учащихся: Электронный ресурс. Электрон. ст. - Режим доступа к ст.: http://archive. lseptember.ru/mat/1999/no42 1 .htm.

13. Бекарич Ю. Б. Самоучитель Microsoft Access 2002 / Ю. Б. Бекарич, Н. В. Пушкина. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 720 е.: ил.

14. Берталанфи JI. Общая теория систем (критический обзор) / JI. Берта-ланфи. // Исследования по общей теории систем. М., 1969.

15. Васильев В. Н. Модели управления вузом на основе информационных технологий / В. Н. Васильев. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. -164 с.

16. Воронин А. В. Анализ систем управления крупными предприятиями / А. В. Воронин // Новые информационные технологии в ЦБП и энергетике: Материалы науч. конф., Петрозаводск, 1998 г. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. - С. 6-7.

17. В помощь html-кодеру: Электронный ресурс. / Режим доступа: http://htmlcoder.visions.ru. Загл. с экрана.

18. Глушков В. М. Автоматизированные системы управления сегодня и завтра / В. М. Глушков. М., 1976.

19. Дзикики А. Творчество в науке / А. Дзикики. М., 2001.

20. Карпов А. О. Методические и организационные материалы для подготовки и проведения научных конференций программы «Шаг в будущее» / А. О. Карпов. М.: НТА «АПФН», 2000. - 60 с. (Сер. Профессионал).

21. Карпов А. О. Обучение через науку штрихи к проблеме / А. О. Карпов. - М.: НТА «АПФН», 2000. - 20 с.

22. Карпов А.О. Десять шагов в будущее / А. О. Карпов. // Высшее образование в России. 2002. - № 3. - С. 33-40.

23. Карпов А. О. Интегрированное знание / А. О. Карпов. // Человек. -2003,-№4.-С. 81-85.

24. Карпов А. О. Концептуальные основы нового образовательного дела / А. О. Карпов // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». -М.: НТА «АПФН», 2004. Т. 2. - С. 3-53. (Сер. Профессионал).

25. Карпов А. О. Социокультурные контексты в научно-познавательной деятельности учащихся и ее организация / А. О. Карпов // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». М.: НТА «АПФН», 2005. -Т. 3. - С. 23-59. (Сер. Профессионал),

26. Китов А. И. Современное состояние и перспективы психологии управления / А. И. Китов // Вопросы психологии. -1977. № 4.

27. Китов А. И. Методологические основы психологической теории коллективного труда / А. И. Китов // Психологический журнал. 1985. -Т. 5,-№2.

28. Китов А. И. Современное состояние и перспективы психологии управления / А. И. Китов // Вопросы психологии. 1977. - № 4.

29. Клюкина Е. А. Статистический анализ категоризованных переменных / Е. А. Клюкина // Материалы 54-й науч. студ. конф. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. - С. 182.

30. Клюкина Е. А. Информационная система поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся / Е. А. Клюкина // Сб. науч. тезисов «Математика, компьютер, образование» / НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». Ижевск, 2004. Вып. 11, С. 35.

31. Клюкина Е. А. Система информационной поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии / Е. А. Клюкина // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». М.: НТА «АПФН», 2005. - Т. 3. - С. 125-133. (Сер. Профессионал).

32. Клюкина Е. А. Оценка зависимости уровня научного руководства от достижений / Е. А. Клюкина // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2005. - Т. 12. Вып. 2. - С. 384-385.

33. Клюкина Е. А. Система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Республики Карелия / Е. А. Клюкина // Вестник поморского университета. 2006. -№ 3. - С. 66-69.

34. Комаров Е. И. Информационное богатство человека, или как профессионалы управляют своими знаниями / Е. И. Комаров // Управление персоналом. 1996. - № 11. - С. 42-43.

35. Компаниченко В. П. Концепции самоорганизации: становление нового образа научного мышления / В. Н. Компаниченко. 1994. - 26 с.

36. Леонтович А. В. Учебно-исследовательская деятельность школьников как модель педагогической технологии / А. В. Леонтович // Народное образование. 1999. - № 10. - С. 152-158.

37. Леонтович А. В. Модель научной школы и практика организации исследовательской деятельности учащихся / А. В. Леонтович // Развитиеисследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. -М., 2001.-С. 38-48.

38. Леонтович А. В. Современные трактовки одаренности и организация исследовательской работы с детьми в сфере дополнительного образования / А. В. Леонтович // Дополнительное образование. -2002. № 9. -С. 13-17.

39. Леонтович А. В. 10 лет программе "Всероссийские юношеские чтения им. В. И. Вернадского" / А. В. Леонтович // Исследовательская работа школьников. 2003. № 3. - С. 131-135.

40. Леонтович А. В. Об основных понятиях концепции развития исследовательской и проектной деятельности учащихся / А. В. Леонтович // Исследовательская работа школьников. 2003. - №4. - С. 12-17.

41. Леонтович А. В. Проектирование исследовательской деятельности учащихся: автореф. дис. . канд. психол. наук / А. В. Леонтович. М., 2003. - 20 с.

42. Ломов Б. Ф. О системном подходе в психологии / Б. Ф. Ломов // Психология человеческого учения и решение проблем. Прага, 1974.

43. Мандель И. Д. Кластерный анализ / И. Д. Манд ель. М.: Финансы и статистика, 1998. - 176 с.

44. Microsoft Internet Information Server. Учебный курс / Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Chanel Trading Ltd.», 2001.

45. Microsoft Windows 2000 Advanced Server. Учебный курс/Пер. с англ-М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Chanel Trading Ltd.», 2001.

46. Мизик Дж., Хилайер М. ASP / Дж. Мизик, М. Хилайер. СПб.: Пе-тропресс, 2002.

47. Марков М. Теория социального управления / М. Марков. М., 1978.

48. Мартин Дж. Реляционные базы данных / Дж. Мартин. М.: Финансы и статистика, 1970.

49. Никитина Н. П. Подготовка студентов педвуза к организации научно-исследовательской деятельности в школе / Н. П. Никитина // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». М.: НТА «АПФН», 2004.- Т. 2. - С. 160-164. (Сер. Профессионал).

50. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие / Под ред. Е. С. Полат. М.: Издательский центр «Акция», 2001.

51. Обухов А. С. Социокультурное взаимодействие в системе исследовательской деятельности учащихся / А. С. Обухов // Народное образование. 2000. - № 2. - С. 129-132.

52. Обухов А. С. Организация взаимодействия участников юношеской конференции / А. С. Обухов // Школьные технологии. 2000. - № 3. -С. 109-114.

53. Обухов А. С. Исследовательская деятельность как возможный путь вхождения подростков в пространство культуры / А. С. Обухов // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. М., 2001. - С. 48-64.

54. Обухов А. С. Программа учебно-исследовательской специализации "Социокультурная психология" / А. С. Обухов // Школьные технологии. 2002. - № 4. - С. 179-188.

55. Обухов А. С. Исследовательская позиция и исследовательская деятельность: что и как развивать? / Обухов А. С. // Исследовательская работа школьников. 2003. - № 4. - С. 18-23.

56. Обухов А. С. Ожидания и впечатления участников юношеской конференции / А. С. Обухов, Е. П. Пивоварова, Ю. В. Портнова // Исследовательская работа школьников. 2003. - № 3. - С. 139-142.

57. Обухов А. С. Развитие исследовательской деятельности учащихся / А. С. Обухов // Народное образование. 2004. - № 2. - С. 146-148.

58. Официальный сайт разработчиков РНР: Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.php.net/docs.php, свободный.

59. Панов В. И. Одаренные дети: выявление обучение - развитие / В. И. Панов // Педагогика. - 2001. - № 4. - С. 30-44.

60. Пиявский С. А. Исследовательская деятельность учащихся в аспекте научно- ориентированного обучения / С. А. Пиявский // Труды науч-но-метод. семинара «Наука в школе»,- М.: НТА «АПФН», 2003.- Т. 1.- С. 61-65. (Сер. Профессионал).

61. Петрушенко Л. А. Единство системности, организованности и самодвижения / Л. А. Петрушенко. М., 1975. - С. 40.

62. Раппорт А. Математические аспекты абстрактного анализа систем / А. Раппорт // Исследования по общей теории систем. М., 1969.

63. Рогова О. Б., Рогов А. А., Клюкина Е. А. Твоя научно-исследовательская работа: информационные материалы для школьника / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2001.-32 с.

64. Рогова О. Б., Рогов А. А., Клюкина Е. А. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2001-2002 уч. году: информационные материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. - 80 с.

65. Рогова О. Б., Рогов А. А., Клюкина Е. А. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2002-2003 уч. году: информационные материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2003. - 140 с.

66. Рогова О. Б., Рогов А. А., Клюкина Е. А. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2003-2004 уч. году: информационныематериалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2004. - 128 с.

67. Рогова О. Б., Рогов А. А., Клюкина Е. А. Научно-исследовательская работа школьников Карелии в 2004/05 уч. году: информационные материалы / О. Б. Рогова, А. А. Рогов, Е. А. Клюкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2005. - 198 с.

68. Рогова О. Б. Педагогические условия организации региональной системы исследовательской деятельности старшеклассников: автореф. дис. . канд. пед. наук / О. Б. Рогова; Петрозав. гос. ун-т. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2006. - 24 с.

69. Рогов А.А., Клюкина Е. А., Рогова О. Б. Регистрационное свидетельство базы данных Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии № 0220610949. ФГУП Научно-технический центр «Информ-регистр», 01.02.2006.

70. Савенков А. И. Содержание и организация исследовательского обучения школьников / А. И. Савенков. М.: Сентябрь, 2003. - 204 с.

71. Садовский В. Н. Основания общей теории систем / В. Н. Садовский.-М„ 1974. -274 с.

72. Свенцицкий A. J1. Социальная психология управления / A. J1. Свен-цицкий. Л., 1986.

73. Соколов Е. М. Проблемы разработки и внедрения автоматизированных рабочих мест в промышленное производство ЦБК / Е. М. Соколов // Новые информационные технологии в ЦБП: Материалы конф., Петрозаводск, 1994 г. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1994. - С. 6-7.

74. Спасибенко С. Г. Синицына Е. И. Общественная жизнь: управление и самоорганизация / С. Г. Спасибенко, Е. И. Синицына // Социально-политический журнал. 1996. - № 1. - С. 70-81.

75. Тиге Дж. К. DHTML и CSS / Дж. К. Тиге.-М.: ДМК Пресс, 2003.-560 с.

76. Титов Е. В. Формирование готовности старшеклассников к исследовательской деятельности в сфере экологии / Е. В. Титов // Педагогика. -2003. № 9. с. 39-45.

77. Томсон JL, Веллинг Л. Разработка Web-приложений на РНР и MySQL: Пер. с англ. / JI. Томпсон, JI. Веллинг. 2-е изд., испр. - СПб: ООО «ДиаСофтЮП», 2003. - 672 с.

78. Трапезников В. А. Теория управления: развитие и проблемы / В. А. Трапезников. М., 1974.

79. Туманова 3. А. Теоретические проблемы научно-ориентированной педагогики в общеобразовательной школе / 3. А. Туманова // Труды на-учно-метод. семинара «Наука в школе». М.: НТА «АПФН», 2003. -Т. 1. - С. 69-82. (Сер. Профессионал).

80. Тюрин Ю. Н., Макаров А. А. Анализ данных на компьютере / Ю. Н. Тюрин, А. А. Макаров // Финансы и статистика. М.: ИНФРА-М, 1995. - 384 с.

81. Учебник HTML: Электронный ресурс. / Режим доступа: http://htmlbook.ru, свободный.

82. Управление качеством работы образования (из опыта Университетского лицея) / Пекарчик Н. В. и др.. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. - 104 с.

83. Фатхутдинов Р. А. Разработка управленческого решения: Учебное пособие / Р. А. Фатхатдинов. М.: ЗАО «Бизнес-школа "Интел-Синтез"», 1997. - 208 с.

84. Федоренко 3. Н. Основные подходы к созданию рейтинговых систем / 3. Н. Федоренко // Труды Петрозаводского государственного университета. Сер. «Прикладная математика и информатика». Вып. 9. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. - С. 123-130.

85. Феоктистова Т. А. Рейтинговая система оценивания профессиональной деятельности учителя физкультуры / Т. А. Феоктистова // Спорт в школе. 2006. - 1 янв.

86. Фетисов Г. Г. Устойчивость коммерческого банка и рейтинговые системы ее оценки / Г. Г. Фетисов. М.: Финансы и статистика, 1999.-168 с.

87. Филиппов А. В. Вопросы психологии управления / А. В. Филиппов // Психологический журнал. 1980. - Т. 1. - № 2.

88. Фирсова М. М. Исследовательская деятельность учащихся гимназии: Метод проектов: из опыта гимназии № 1518 Москвы. / М. М. Фирсова // Ученик в обновляющейся школе. М., 2002. - С. 157-165.

89. Фирсова М. М. Исследовательская деятельность учащихся гимназии / М. М. Фирсова // Педагогика. 2003. - № 8. - С. 26-31.

90. Хуторской А. В. Ключевые компетенции как компонент личностно ориентированной парадигмы образования / А. В. Хуторской // Ученик в обновляющейся школе: сб. науч. трудов / Под ред. Ю. И. Дика, А. В. Хуторского. М., 2002. - С. 45-64.

91. Хуторской А. В. От учебной проблемы к научной /А. В. Хуторской // Труды научно-метод. семинара «Наука в школе». М.: НТА «АПФН», 2005. - Т. 3. - С. 10-22. (Сер. Профессионал),

92. Чернецкий В. И. Математическое моделирование стохастических систем / В. И. Чернецкий. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1994. - 488 с.

93. Чучалин А., Боев О. Кредитно-рейтинговая система / А. Чучалин, О. Боев // Высшее образование в России. 2004. - № 3. - С. 34-39.

94. СГШонесси Д. Принципы организации управления фирмой / Д. СГШонесси. М., 1979.

95. Якунин В. Я. Обучение как процесс управления: Психологические аспекты / В. Я. Якунин. Л.: ЛГУ, 1988. - 160 с.

96. Янг С. Система управления организацией / С. Янг. М., 1972.