автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Создание прикладных и инструментальных средств компьютерных технологий обучения для интенсификации подготовки инженеров-экологов

Академія наук України Інститут кібернетики імені В. М. Глушкова

РГб Од

■■■ '* \Ф' На правах рукопису

ГРИСКОВА Валентина Іванівна

УДК 681.3.06:378.14

СТВОРЕННЯ ПРИКЛАДНИХ ТА ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ ЗАСОБІВ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НАВЧАННЯ ДЛЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ПІДГОТОВКИ ІНЖЕНЕРІВ-ЕКОЛОГІВ

05.25.05 — інформаційні системи та процеси

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ 1994

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Інституті кібернетики імені В. М. Глуш-ксва АН України.

Наукові керівники: доктор технічних наук, професор ДОВГЯЛЛО Олексій Михайлович,

доктор сільськогосподарських наук, професор КІРІЄНКО Тетяна Миколаївна.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ПАНЬШИН Борис Миколайович,

кандидат фізико-математичних наук, доцент РАСПОПОВ Віктор Борисович.

Лровідна організація: Український науково-дослідний інститут водогосподарсько-екологічних проблем (м. Київ).

/У РИЄМ! и {Ч™

Захист відбудеться «------■» ------------- 199 Ч р. о ------

год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 016.45.05 при Інституті кібернетики імені В. М. Глушкова АН України за адресою:

252650 Київ МСД 22, проспект Академіка Глушкова, 40.

З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічному архіві інституту.

ІГ ж и

Автерефсрат розісланий «------» —-----------199 < р.

Учений секретар ^>/72 ^

спеціалізованої вченої ради РЕВЕНКО В. Л.

- 1 -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

. АКТУАЛЬНІСТЬ ПРОБЛЕМИ. В іш час надзвичайно великої актуальності набули проблеми управління навколишнім середовищем 1 його охорони. Задачі захисту і відновлення навколишнього природного середовищ. ДУЛЄ гостро стоять в більшості держав. Швидше вирішення екологічних проблем є життєво важливою умовою успішного становлення української держави.

Однією з найбільш актуальних задач у цій галузі є створення безперервної системи екологічного виховання і екологічної освіти, яка охопила б загальну екологічну освіту (дошкільні заклади, середнії акола); спеціальну екологічну освіту (виді навчальні заклади;; професійне гидвищзшм кваліфікації (навчальні центри, інститути підвищення кваліфікації). Важливий фактором ефективного функціонування системи екологічної освіти є комп’ютеризація. Застосування програмно-технічних комп’ютерних комплексів необхідне в професійній діяльності еколога, а комп’ютерні технології навчання (КТН) дозволяють організувати індивідуалізований, інтенсивний навчальний процес. Таїаїм чином, комп'ютер с одним іг основних інструментів створешш системи екологічної освіти і одночасно об’єктом вивчення.

КТН можна застосовувати в екології для розв’язання широкого спектра задач, а саме:

- накопичення, обробка і оперативний псшук даних (СУБД);

- наочное і якісне відображення інформації (відеокомп’ютерні засоби, машина графіка, текстові редактори);

- прогнозування екологічної ситуації і розрахунок її характеристик (моделюючі системи);

. - обгрунтування рішень, які приймаються (експертні системи);

- підготовка і випуск друкованих матеріалів (текстові редактори і видавничі системи);

- оперативна передача робочих матеріалів і даних (мережі персональних комп’ютерів і електронна пошта).-

МЕТО» ДОСЛІДЖЕНЬ дисертаційної роботи е розробка прикладених та інструментальних засобів комп’ютерних технологій навчання, орієнтованих на розв’язання екологічних задач і призначених для інтенсифікації підготовки інжонерів-еколог ів.

На сьогоднішній деиь існує цілий ряд н-аифііііеїшх пкгаш»,

які складають науково-методичну проблему в підготовці фахівців-еі- 'догів, особливо у зв’язку з використанням новій інформаційна технологій.

Для розв’язання цієї проблеми в дисертаційній роботі поставлено та розв’язано такі ЗАДАЧІ: •

■ 1. Розробка теоретичних та методичних основ для визначен-

ня змісту навчання інленерів-екологів, шр потребує комп’ютерної підтримки.

2. Виділення і Формалізований опис учбових модулів автоматизованого каЕ .ального курсу (АНК) для і нженер і в-еколог і в.

3. Проектування інструментальних та прикладних програмних засобів для інтенсифікації підготовки інженерів-екологів.

4. Реалізація та впровадження в навчальний процес розробленого АНК. ,

5. Експерименти по визначенню дидактичної ефективності розроблених програмних модулів.

‘ НАУКОВА НОВИЗНА

1. Створено новий ПІДХІД до проблеми підготовки інжене-ріь-екологів, шр грунтується на застосуванні певних засобів комп'ютерних технологій навчання.

2. Запропоновано та розроблено комплекс засобів комп'ютерних технологій навчання, необхідних для підтримки навчального процесу інженерів-екологів.

3. Розроблено оболонку інформаційно-довідкової системи учбового призначення, яка поєднує в собі можливості текстових редакторів, ідей гіпертексту та контролю знань. Оболонка розроблена в межах запропонованого технологічного підходу до проектування інтерфейса користувачів на персональних комп’ютерах, іцр грунтується на стандарті фірми ІВМ - оАА. Оболонка призначена для складання тлумачних словників у різних предметних галузях.

4. Розроблено українську термінологію е галузі екології та охорони природних ресурсів для інструментальної інформаційно-довідкової системи.

5.' Розроблено новий автоматизований навчальний курс "Використання експертних систем в екології". Навчальний курс повністю грунтується на запропонованому в п. 1 підході. При навчанні за цим курсом було підтверджено дидактичну ефективність запропонованої методики використання інструментальних експертних

- з -

систем з метою навчання. Для проведения занять використовувалась оболонка ЕС БЕй, розроблена в Науково-учбовсму центрі Інституту кібернетики імені ЕМ. Глушкова АН України.

6. Розроблено методику використання прикладних та інструментальних експертних систем для навчання інкенерів-екологів.

. ПРАКТИЧНА ЦІННІСТЬ РОБОТИ полягає в р-.илізації розробленого автоматизованого навчального курсу, ідо містить обгрунтовану модель системи безперервного навчання студентів у галузі охорони навколишнього середовища на основі комп'ютерних технологій навчання і здатний підвищити інтенсифікацію підготовки і пленері в-еколог і в.

Роботу виконано у відповідності з координаційним планом науково-дослідних рсбіт АН України з проблеми: "Кеш1стерні та відеокомп’ютерні засоби екологічноі освіти для спеціалістів і студентів". Проект Н 6.05/04/029-92 в рамках Державної науково-технічної nporpaf.il! "Створення територіально розподіленої системи підтримки рішень для керування станом екосистем України з метою раціонального використання ресурсів й оздоровлення навколишнього середовища".

Проведено педагогічній експеримент, результати якого поіса-зали високу ефективність запропонованих засобів. Це проявилося в підвищенні мотиЕаціг навчання. Якісний показник засвоєння курсу зріс з 857. до 100% в експериментальних групах в порівнянні з контрольними.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ. Досліди базуються на використанні системного підходу, методів штучного інтелекту, методологічних та програмно-технічних засобів комп’ютерних технологій.

. ■ ЗМІСТОМ ДОСЛІДЖЕНЬ Є:

■ 1. Розробка методичних рекомендацій по використанню КТН в

системі екологічно і ссеіти і виховання студентів.

2. Створення бази для інформаційно-довідкової системи "Автоматизований тлумачний словник з екології", який формував би загальну екологічну культуру і знання основної термінології. •

3. Розробка в процесі навчання експертних систем для розв’язання задач діагностики, прогнозування і моніторинга в екології.

4. Експериментальне дослідження при комп'ютерній підтримці процесу навчання на лабораторних і ' практичних заняттях інженері в- еколог і в.

АПРОБАЦІЯ РОБОТИ. Основні результати дисертаційної роботи доповідались на міжвузівській конференції "Застосування комп’ютерної техніки в підготовці сучасного інженера” (Рівне, 1989); мшіародній школі-семінарі "Комп’ютерна технологія навчання: сьогодні та завтра" (Баку, 1989); всесоюзній школі-семінарі .епертно-навчальні системи" (Сколе, 1991); міжнародному семінарі "Комп'ютерна технологія навчання: сьогодні та гаЕтра" (Київ, .1991); конференції "Схід-Захід: нові інформаційні технології в освіті” (Шсква, 1992); "Схід-Захід" - міжнародній конференції "Взаємодія Людини з комп’ютером" (Санкт-Петербург, 1992); Першій українській настово-методичній конференції "Нові інформаційні технології навчання в учйових закладах України" (Одеса, 1992); науково-методичній конференції "Традиційні та нетрадиційні методи активного навчання у віщій школі" (Рівне, Ж_’); республіканській науково-методичній конференції "Використання персональних ЕОІі у навчальному процесі вузу" (Львів,

1992); науково-методичній конференції "Нові інформаційні технології в підготовці вчителі в-еколог і в" (Київ, 1993); міжнародній конференції з нових інформаційних технологій в навчанні (Київ,

1993); Першій- науково-методичній конференції '’Застосування програмного забезпечення для персональних комп’ютерів у підго-тс'.'Щ сучасного інженера" (Рівне, 1993).

ПУБЛІКАЦІЇ. За темою дисертації опубліковано 15 праць.

СТРУКТУРА 1 ОБ’ЄМ РОБОТИ: Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, шести додатків, висновку, списку літератури (106 на&в). Об’єм роботи - 137 сторінок машинописного тексту, 10 таблиць, 21 рисунок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У ВСТУПІ на основі аналізу проблеми обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і основні задачі роботи.

У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ викладено аналіз сучасних комп'ютерних технологій навчання, розглянуто основні напрямки застосування КТН у навчальному процесі, обгрунтовано необхідність їх застосування для інтенсифікації підготовки інженерів-екологів, розкрито сутність та цілі КТН, сформульовано проблеми та перспективи екологічної освіти, деталізовано основні задачі дисертацій-

ної роботи.

Слід відзначити, що досить важливим фактором ефективного функціонування системи екологічної освіти є комп'ютеризація. Застосування програмно-технічних комп'ютерних комплексів необхідне у професійній роботі еколога, а КТН дозволяє значно підвищити дидактичну ефективність навчального процесу.

Від посиленого розвитку екологічної освіти, побудованій на нових інформаційних технологіях, створення нового стилю екологічного мислення в значній мірі буде залежати повноцінність навколишнього середовища в майбутньому. •

Тому актуальним є вироблення підходів до створення моделі системи безперервної освіти студентів в галузі охорони навколишнього природного середовища на основі комп’ютерних технологій навчання.

Використання баз даних, баз знань та експертних систем у процесі ПІДГОТОВКИ і ижеиерів-екодог і В ДОЗВОЛИТЬ ЯКІСНО ЗМІНИТИ зміст, методи та організаційні форми навчання, щр, в свою чергу, створить передумови для максимальної інтенсифікації та індивідуалізації процесу навчання.

.У зв’язку з цим виникає проблема створення приішдних та інструментальних засобів комп'ютерних технологій навчання, призначених для інтенсифікації підготовки інденерів-екологів.

Дослідження, шо проведені в даній дисертаційній роботі присвячені розв’язанню цієї проблеми. ,•

У ДРУГОМУ РОЗДІЛІ розглянуто теоретичні та методичні основи розробки інтенсивного автоматизованого навчального курсу з основ, екології: зміст навчання ішгенерів-екологів, загальні принципи екології, методологічні та наукові аспекти екологічних знань, методику побудови автоматизованого навчального курсу з основ екології, багаторівневе подання комп'ютерних технологій навчання, основи "задачного" підходу до проектування автоматизованого навчального курсу з основ екології, модель учбового-плану екологічної освіти, основану на комп’ютерній технології.

У рамках задачного підходу загальна методика проектування ‘автоматизованого навчального курсу з основ екології включає:

а) уточнення та формалізацію показників ефективності навчання;

0) побудову початкової та кінцевої моделі студента, щр ре~

алізується в АНК; •

в) розробку моделі процедури керрання навчанням на "шві" задач та їх формулювань;

г) опис керуючих впливів процедури навчання у їх зв’язку з показниками ефективності навчання;

д) розподіл функцій по реалізації процедури навчання між учнем, АНК та викладачем;

є) вироблення вимог до базового технічного та. програмного забезпечення АНК (інструментарій); ~

■ ж) вибір або створення інструментарій;

в) реалізацію, дослідну експлуатацію та оцінку ефективності АНК;

1) доопрацювання та впровадження АНК.

При розв’язанні сформульованих задач дослідження та в результаті проведеного аналізу сучасних методів та засобів розробки учбових програм, змісту навчання інженерів-екологіЕ було проведено такі роботи:

1. Розроблено структуру та принципи побудови програмних засобів для інтенсифікації підготовки інкенерів-екологів.

2. Апробовано розроблені методи та засоби подання знань в учбових програмах.

3. Складено таблицю комп’ютерних технологій навчання, необхідних для підтримки учбового процесу і нженер і в-еколог і в (табл. 1).

4. Впроваджено розроблену методику побудови автоматизованого навчального курсу з основ екології.

• 5. Запропоновано проект комп’ютерного курсу для підготовки інженер і в* еколог і в. -

У ТРЕТЬОМУ РОЗДІЛІ дається опис розробленого інструментального та прикладного програмного забезпечення: інструмен-

тальної інформаційно-довідкової системи "Автоматизований тлумачний словник з основ екології" та макету експертної системи ."Визначення якості води". . -

Методологія побудови цієї автоматизованої системи має істотні відмінності від проектування звичайного програмного продукту, оскільки поєднує в собі різні методи активізації пізнавальної діяльності студента. Головна задача системи - подати учбову інформацію в лаконічній формі, и повній логічній послі-

Таблиця 1. Засоби комп’ютерних технологій навчання, необхідні для підтримки учбового процесу інленерів-екологів. .

Прикладне забезпечення ктн Атмос- Ферне повітря Водні ресурси Грунти Надра Рослинний СВІТ Тваринний СВІТ Ландшафти Агробіо-геоценози

Електронний ПІДРУЧНИК

іде ігіск ***

АНС

Бази даних ■Мск ***

Гіпертекст •Мск ***

Ділові ігри *** -1-1-1 А'йпк

Треналери

Моделювання процесІЕ ***

ЕС

Відеоком-п ютерні системи *** тігіЬк: с

Примітка: зірочками відмічено модулі, які розроблені і використовуються в учбовому процесі інженерів-екологів, приклади їх застосування наведено в додатках 1-6.

ІДС - інформаційно-довідкові системи. -АБО - автоматизовано-навчальні системи. ЕС - експертні системи.

довності, за мінімум часу пояснити максимум невідомих термінів з обов’язковою оптимальною керованістю процесом навчання та самокеруванням.

Наявність засобів інтерактивної обробки (створення, знищення, реорганізація) більшості БД, наявність шви маніпуляції допомагав в інтерактивному режимі задавати критерії для формування гапитіЕ. Крім цього, програма дозволяє маніпулювати даними за допомогою макрокоманд - командних файлів, що задають автоматичне виконання деякої послідовності дій. Це дає можливість записувати і пізніше відтворювати команди вводу і операції перегляду даних.

Автоматизований тлумачний словник працює в двох режимах: навчання та контролю знань.

Процес навчання відбувається інформаційним методом з дословною деталізацією окремих понять на основі ідей гіпертексту за запитом студента.

Структуру автоматизованого словника найзручніше подати в вигляді п’ятикрокового сценарію діалогу (рис. 1):

Рисунок 1. Послідовність кроків діалогу з автоматизованим

екологічніш словником

Оскільки в наш час екологічна термінологія набуває виховного статусу, інформаційно-довідкова система "Автоматизований тлумачний словник з основ екології" містить мінімум понять, щр необхідні нині при вирішенні інженерно-екологічних та соціально* екологічних проблем.

Використання в учбовому процесі експертних систем (ЕС) повинне бути орієнтоване на вдосконалення освіти, на забезпечення

і робницгва висококваліфікованими кадрами екологів, які відпо-Е./здгь за облік, аналіз та прогноз розвитку еколого-господарських ситуацій. Використання експертних систем у навчанні стул-лтів-екалогів має задовольнити такі вимоги:,

\ Поеиннє бути забезпечене активне вивчення спеццисшіплін у якісно новій манері, щр дозволить студентам працювати як експертам, які вирішують проблемні ситуації, формуючи тим самим свої навички та вміння, 1

2. За допомогою EC студент повинен мати можливість розв'язувати типові задачі конкретного застосування.

3. Трудомісткість розробки має бути незначною.

Для задоволення вказаних вимог було вибрано інструментальну EC BESS, яка грунтується на бейесовському методі прийняття рішень (Bayes Expert Systems Shell), та розроблено учбовий макет. ■

EC "Визначення якості води" дозволяє провести діагностику водного об’єкта з екологічних позицій і на основі визначених вимог дати висновок: до якого класу якості відноситься досліджувана вода.

База знань макета EC включає перелік питань, які виникають у процесі роботи EC, яка використовує засоби генерації задач і механізм їх розв’язання, призначений для виробки еталонного розв’язку. . .

Розв’язувач задач у макеті EC не тільки подає студентові вірну відповідь, але й пояснює, яким чином ця відповідь отримана, тобто подає план (алгоритм) розв’язування задачі з обгрунтуванням кожного його кроку.

В ході діалогу з студентом деяка конкретна множина гіпотез виявляється майже повністю "знищеною", застосований до них симптом стане менш важливим при наступному перерахунку цін. Внаслідок цього зменшиться ймовірність того, що такі питання тепер будуть ставитися. І навпаки, по мірі того, як деякі гіпотези стають більш імовірними, зростають шанси на те, що їх ймовірності будуть змінюватись під впливом релевантних свідчень, які залишились. В результаті для цих симптомів ціни будуть більш високими, тому відповідні їм питання ставляться з більшою ймовірністю. Система знаходить найбільш імовірне рішення, і видає есі прийняті гіпотези, відсортовані за спаданням імовірностей (табл. 2).-

Таблиця 2. Приклад виведеної гіпотези

Symptom: Сір- ково день PH води 02 /1/ N02- /І/ NH4 ті N03+

Hypothesis name: шдамй* answer : Probability alter answer : Питна Еода

0,1 0,1 0,68 0,1 0,68 0,98 0,2 0,68 0,33 0,2 0,33 0,10 0,1 0,98 0,99 0,2 0,10 0,03 0,2 0,99 0,99 0,1 0,10 0,03

На підставі цієї таблиці можна простежити, як система прийшла до даного висновку. Гіпотеза "Питна вода" виявилась найбільш імовірним розв’язком, тому шр її поточна мінімальна ймовірність перевищила поточні максимальні ймовірності всіх іи-Ш”Х гіпотез.

Як показали проведені дослідження, подібні ЕС допомагають навчити студентів аналізувати, прогнозувати та пропонувати шляхи оптимізації конкретних екологічних ситуацій, опрацювати рекомендації по раціональному використанню природних ресурсів, активно оволодівати сучасними методами дослідження об’єктів навколишнього середовища, проводити лабораторні експерименти та аналізувати їх результати.

У ЧЕТВЕРТОМУ РОЗДІЛІ описано реалізацію, комп’ютерного курсу інтенсивного навчання інменерів-екологів га його експериментальну перевірку, методику проведення учбоЕого курсу по еи- . користанню КТН у дисципліні "Основи екології". Наведено постановку дослідних задач з оцінки дидактичної ефективності оп- . рацьованого курсу, методи проведення та результати досліджень, . що проводились під час курсу навчання 100 студентів спеціальності 25. 13 "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" е Українському інституті інже- . перів водного господарства (У1ІВГ) (м.Рівне).

Окрім цілей перевірки працездатності при розробці даного курсу ставились також і дослідні цілі по оцінюванню дидактичної ефективності розроблених та застосованих інструментальних та прикладних програмних засобів комп’ютерних технологій навчання для інтенсифікації підготовки інменерів-екологів. Перевірялась

;: 'отеаа: чи поліпшує успішність в групі та чи скорочує час на., ання використання запропонованих комп'ютерних технологія в учб^іому процесі.

Експеримент складався з двох частин. У першій частин було виділено параметри, за якими проводилось оцінювання розробленої інструментальної інформаційію-довідковоі системи. Цими параметрами є: ’

1) середні групові показники вхідного контролю,

2) середні групові показники вихідного контролю,

3) дані про час навчання,

4) дані "ро час відповідей,

5) шкальні оцінки рівня знань груп,

6) основні показники продуктивності пам'яті,

7) характеристики короткочасної групової пам'яті,

8) задоволеність учнів вибраним методом навчання.

У другій частині проводилось оцінювання вмінь та ирацез- • датності шрдо побудови EC на основі автоматизованих показників нормативів якості води, шр складають матрицю 41*7.

Оцінювання версій експертних систем, розроблених студентами, проводилось за такими параметрами: '

1) у процесі виділення та описання симптоміе і гіпотез враховувалися кількості звернень за допомогою:

а) до викладача,

С) до учбових посібників,

в) до підсистеми автоматизованого словника;

2) час, витрачений на конструювання EC;

3) кількість помилок при виділенні гіпотез та симптомів;

4) перевірка пам’яті на запам’ятовування нормативів поверхневих вод;

. 5) здатність класифікувати воду на рівні метазнань;

6) глибина засвоєння матеріалу з екологічних позицій;

7) вдоволеність учнів роботою з підсистемою АЇС.

Експериментальний матеріал. Для оцінювання запам’ятовування основних екологічних термінів було відібрано 360 термінів та відповідних їм тлумачень з курсу"Основи екології".

План та процедура експерименту. Назви термінів були мідт-руповою змінною, тобто кожна з груп отримувала завдання на вивчення одних і тих самих основних понять. Ефект навчання розгля-

дався як внутрішньогрупова та внутрішньо індивідуальна вмыш.-До уваги брались результати тільки тих піддослідних, які брали участь в експерименті. Вони тестувалися двічі: на початку нав-чаіїня (вхідний контроль) та в кінці навчання (вихідний контроль).

Обробка результатів.

Після проведення експерименту порівнювалися такі показники у групах:

1) якісна успішність;

2) загальна успішність;

3) середній бал;

4) час, витрачений на навчання;

5) час, витрачений на відповіді;

6) втомлюваність при запам'ятовуванні термінів.

При порівнянні результатів виявлено значні відмінності мій уста пораметрами якості навчання. Експериментальні групи при організованому часі заучування термінів показали віщу швидкість при відповідях та більш високий рівень засвоєння за мінімальної кількості помилкових відповідей.

Головний із одержаних результатів полягає в тому, що вдосконалення автоматизованого навчання за допомогою гіпертексту,

шр дозволяє одночасно пред'являти значну кількість стругсгурова-них альтернатив, сприяє скороченню загального часу навчання, підвищенню якості навчання та його ефективності.

Статистична обробка даних опитування вказала на високий відсоток втомлюваності при традиційному способі вивчення термінології у порівнянні з автоматизованим ( 100 ?. проти 0 % ).

Бажання продовжувати вивчення термінології традиційним способом склало 07., а автоматизованим - 100?..

Метою 2-ї частини експерименту було визначення розумової працездатності та виявлення втомлюваності за різних способів викладу даного курсу з побудови ЕС "Визначення якості води” (традиційним способом та за допомогою КТН) згідно з методикою Е. Крепеліна.

В контрольних групах при більших витратах часу на побудову ЕС продуктивність значно нижча, ніж в експериментальних групах. Спостерігались зниження працездатності, виснаженість уваги, наявність великої кількості помилок при класифікації води.

Статистична обробка опитувача вказалз «а високий відеотек бажання студентів навчатись побудові експертних систем при одо-бутті необхідних даних з бази знань інструментальної інформаційно- довідкової системі у порівнянні зі здобуттям необхідної інформації традиційним способом (і007. проти ОХ).

• Головна особливість одержаних кількісна даних пов'язала з використанням різких методик навчання (комп’ютерної та традиційної), з їх впливом на поліпшення успішності*-в групах. Якар ,;о навчання (вхідний контроль) не було виявлено істотних відмінностей між група)«, то після навчання (вихідний контроль) всі-результати свідчать про ефективність застосування комп'ютерних технологій у порівнянні з традиційним способом навчання. Таким чином, застосування нових інформаційних технологій в екології сприяє інтенсифікації навчального процесу.

В ДОДАТКУ 1 до дисертації наведено сукупність екологічних .':;:ань, щр потребують комп'ютерно: підтримки.

Рисунок 2. Графік працездатності контрольних та експериментальних груп на лабораторних заняттях, по осі абсцис - час на побудову ЕС, по осі ординат - кількість правильно виділених симптомів. -

- 14 -

В ДОДАТКі' 2 наведено теми програмованого підручника з курсу "Основи екології".

В ДОДАТКУ 3 наведено програмі' комп'ютерного курсу інтенсивного навчання інженерів-екологів, яка складається з робочої програми спецкурсу "Використання експертних систем в екології" та учбового плану. '

В ДОДАТКУ 4 подається приклад завдання для роботи студентів з автоматизованим тлумачним слоеником.

В ДОДАТКУ 5 подається приклад бази знань макету ЕС "Визначення якості води".

В ДОДАТКУ 6 подається приклад завдання для індивідуальної роботи по створенню маке;а експерте! системи.

У ВИСНОВКАХ наведено ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ:

1. Розроблено структуру та принципи побудови програш« псобів для інтенсифікації підготовки ішленерів-екологів.

2. Запропоновано нові методи та засоби подання екологічних знань в автоматизованих учбових програмах.

3. Створено та реалізовано інформаційне середовища для розв’язання певного класу екологічних задач.

4. Розроблено методику проведення кома’ ютерного курсу інтенсивного навчання екологів.

б. Створено інструментальну інформаційно-довідкову систему "Автоматизований тлумачний словник з екології'', яка об'єднує можливості текстових редакторів та ідей гіперуексту.

6. Розроблено автоматизований учбовий курс "Використання,

експертних систем в екології" для інтенсивного навчання створенню експертних систем на основі бейєсовського методу прийняття рішень. .

7. Запропоновано макет експертної системи "Визначення якості води" для використання в навчальному процесі, реалізований в рамках розробленої технології.

8. Проведено експериментальну перевірку використання роз-

роблених навчальних модулів, в результаті чого підтверджено дидактичну ефективність запропонованих прикладних та інструментальних засобів КТН для інтенсифікації підготовки шлене-рів-екологів. .

' ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ -ОПУБЛІКОВАНО В ТАКИХ РОБОТАХ:

1. Мельничук С. А., Грыскова В. И. Принципы функционирования экспертно-обучающей системы в энергетике // Раз работ компьютерных технологий обучения и их внедрение. - К. : Ін-т кібернетики і 11 В. М. Глугчова, 1991,- С. 58-61.

2. Кириенко Т. Н., Мельничук С. А., Грыскова Я Л Лспользо-‘.¿ние компьютерных технологий обучения для интенсификации подготовки инженеров-экологов. - Рівне: РЦНТЕІ, 1992.- 21 с,

3. Мелышчук С. А.,. Грыскова В. Л Вопросы построения обучения в ЭОС ОДУ энергоснабжением // конф. "Восток-Запад по новым информационным технологиям в образовании": Тез. доісл. / М. : МЦНТИ, 1992.- С. 55-56.

4. Мельничук С. А., Грыскова R И. Автоматизированная система обучения основам экологии // Тез. докл. I Укр. науч. -метод, конф. "Новые информационные технологии обучения в учебных заведениях Украины", 7-11 сент. 1992, Одесса, 1992.- С. 209-211.

5. Мельничук С. А., Кірієнко Т. М., Грискова В. 1. Викорис-

тання експертно-навчальних систем для інтенсифікації навчально-.го процесу при підготовці інменерів-еколопв II Тези наук.-метод. конф. "Традиційні та нетрадиційні методи аісгивного навчання у виадх школах", 22-24 вересня 1992, м. Рівне. - Рівне,1992. -С. 75. ,

6. Мельничук С. А., Грыскова Е IL // Автоматизированный толковый словарь по экологии // Информатика и новые информационные технологии в управлении народным хозяйством, N55-92 о НГД.- Рівне: РЦНТЕІ, 1992.- 3 с.

7. Мгтодические указания по использованию инструментальной информационно-справочной системы "Автоматизированный тол- • ковый словарь по’ экологии" в составе экспертной системи для студентов специальности 25.13 "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" дневной и заочной формы обучения / Т. Н. Кириенко, С. А. Мельничук, В. И. Рриекопа,

А. А. Карпюк, А. И. Кечипорук. - Рівне: У1ІВГ, 1992. - 16 с. •

8. Грискова Е 1. Методичні вказівки по використанню макету експертної системи "Визначення якості води" в лабораторному практикумі для студентів всіх спеціальностей. - Рівне: У11ВГ, 1993. - 18 с.

9. Грискова Е і. Мєтодичні вказівки по використанню іне-, трументальної інформаційно-довідкової системи “Автоматизований тлумачний словник з екології" у складі експертної системи для студентів спеціальності 25.13 "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів" денної і ааоч-ної форми наЕчання. - Рівне: УІ1ВГ, 1993.- 20 с.

10. Грискова В. Я Возможности информационно-справочной системы "Автоматизированный толковый словарь по экологии" // Новые информационные технологии в подготовке учителей-экологов: Учеб. материал по вопросам экологического образования в контексте аварии на ЧАЭС.- К.: Ин-т кибернетики им-ЕИГдушкова,' ЮНЕСКО/МШІ, 1993,- 0.14-15.

И. Грискова Е !. Досвід використання, автоматизованого тлумачного словника для курса "Основи екології” // Інфор.лист.

N 29-93. Сер. і. Обчисл. техніка / Державшій комітет України з питань науки і технологій, РЦНТЕІ. - Рівне, 1993. - 5 с.

• 12. Грискова Е 1. Макет експертної системи "Еизначеиня якості води" // Інформ. лист. N 28-93. Сер. 1. Обчисл. техніка / . Деруавний комітет України з питань науки і технологій,РЦНТЕІ.-Рівне, 1993.- 5 с.

13. S. A-i.fel'nichuk, V. I.Gryskova. intensification of ecological education training process using expert systems // * Proc. of the Intern. Conf. on Computer Technologies in Education (ICCTE*93).- Kyiv, 1993.- P.95.

14. Мельничук 0. A., Грискова E l.- Організація навчального • процесу при вивченні екології в комп'ютерній технології навчання // Тези доп. Першої науково-методичної конференції "Застосування програмного забезпечення для персональних комп'ютерів в підготовці сучасного інженера" - Рівне, 1993,- 0.95-101.

15. Мельничук 0. А.,Грискова Е 1. Методологічні основи побудови автоматизованого навчального курсу по вивченню дисципліни "Основи екології" // Наук, -метод. зб. "Технологій навчання". - Рівне: УI IBP, 1993.- Віт. 1. - C.99-1U3. І.