автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Технология создания учебных модулей как средство обеспечения качества информационной базы управления обучением

На правах рукописи

Платонова Ольга Владимировна

ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ УЧЕБНЫХ МОДУЛЕЙ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБУЧЕНИЕМ

Специальность 05.13. 10 -«Управление в социальных и экономических системах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена на кафедре интеллектуальных технологий и систем Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

- кандидат технических наук, профессор

Закорюкин Валентин Борисович

- доктор технических наук, профессор

Дьячко Анатолий Григорьевич

- доктор технических наук, профессор

Хоботов Евгений Николаевич

- Федеральное государственное унитарное предприятие

НИИ «Восход»

Защита состоится « 25 » марта 2005 года в 16— часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.10 в Исследовательском центре проблем качества подготовки специалистов Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета) по адресу: 105318, Москва, Измайловское шоссе, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Исследовательского центра проблем качества подготовки специалистов Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета)

Автореферат разослан « 24 » февраля 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

МК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюуальность темы исследования. Несмотря на большие достижения в течение последних десятилетий, в системе высшего образования имеют место немало проблем, вызванных:

- резким увеличением объемов информации, которая содержит последние достижения науки и техники:

- необходимостью постоянного внесения новой информации в учебный материал, то есть непрерывного дополнения и обновления учебного материала, особенно для специальных дисциплин;

- обеспечением своевременной доступности студентам нового учебного материала;

- переходом на индивидуальные, дистанционные формы обучения;

- противоречием между непрерывно увеличивающимся объемом учебной информации и неизменным временем усвоения образовательных программ.

Постоянное обновление учебного материала, совершенствование методов и средств его создания, предъявления и усвоения важны не только для студентов старших курсов, но и для повышения квалификации, переподготовки дипломированных специалистов. Все это в совокупности определяет качество подготовки специалистов с высшим образованием и является основой для непрерывного образования, а также совершенствования и дальнейшего развития интеллектуального потенциала государства.

С позиций теории надежности, представление и изучение устаревшего материала в специальных дисциплинах эквивалентно отказу в процессе подготовки специалистов.

Аюгуальность изложенных выше проблем отражена, отчасти, в таких международных и государственных документах, как труды П всемирного конгресса ЮНЕСКО по образованию и информатике, федеральной целевой программе «Электронная Россия», концепции создания и развития единой системы дистанционного образования в России, межвузовской научно-технической программы «Создание системы открытого образования», работах исследовательского центра проблем качества подготовки специалистов и др.

Существенный вклад в область управления качеством высшего образования внесли и вносят ученые В.П Беспалько, А.А. Вербицкий, АЛГавриков, И.И.Дзегеленок, А.Г. Дьячко, В.А. Косарев, Б.Г. Литвак, И.Б. Моргунов, НА. Селезнева, А.И. Субетто и др. Их деятельность

стимулирует, ориентирует молодых исследователей на решение научных задач.

Объектами исследований являются информационные процессы в образовательной деятельности и структуры управления ею.

Предметом исследований являются методы и технологии обеспечения качественной учебной информации для информационно-образовательной среды.

Цели и задачи работы. Целью работы является нахождение методов и средств повышения качества учебного процесса в системе открытого образования, обеспечивающих учебному материалу для специальных дисциплин возможность модернизации, а также его усвоение в соответствии с квалификационными требованиями и временным интервалом, отведенным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:

1) Исследование познавательных и образовательных процессов с позиций теории систем, теории управления и инженерной психологии, что позволит выявить компоненты в этой деятельности, максимально влияющие на время изучения дисциплины, качество усвоения учебного материала.

2) Исследование и анализ традиционных и нетрадиционных принципов и обучающих технологий, что позволит выявить и отобрать наиболее эффективные для формирования нового учебного материала, его использования в системе открытого образования и управления.

3) Провести исследования и анализ основных источников знаний, методов и средств формирования учебного материала и компьютерных технологий, что позволит обосновано предложить новые организационно-методические и технологические решения -модульные технологии для создания электронных форм учебных материалов по спецдисциплинам, а также управления образовательными процессами.

4) Выполнить экспериментальные исследования и систематизацию семантических ошибок в традиционных конспектах лекций, подгв^эжцающих полезность модульных технологий.

5) На основе проведенных исследований разработать модульную технологию создания учебного материала.

Методы исследования. Используются два подхода: теоретический и экспериментальный. Теоретический заключается в теоретико-информационном анализе процессов познавательной деятельности на лингвистическом, теоретико-множественном, логико-алгебраическом

и топологическом уровнях представления учебной информации, в обосновании и создании методологии формирования информационных учебных модулей. Экспериментальный подход заключается в качественной и количественной оценке семантических искажений в лекционном материале студентов путем сбора, систематизации, статистической обработки и анализа конспектов лекций студентов по новой дисциплине.

Научная новизна работы.

1. Предложена новая модульная технология создания учебного материала, обеспечивающая сочетание достоинств традиционного лекционного материала и учебников, и отсутствие их недостатков.

2. На основе проведенных исследований выявлено, что в деятельности обучаемых доминирующим по времени является осмысление получаемой учебной информации. Для уменьшения этого времени сформулированы основные критерии к ее содержательной части.

3. Впервые выполнены экспериментальные исследования семантических ошибок в конспектах лекций студентов на примере дисциплины «Теория информационных процессов». Проведена классификация этих ошибок, дана их количественная оценка.

4. Разработана концептуальная модель обучающей системы как организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты с двумя информационными контурами организационного управления.

На защиту выносятся:

1. Технология создания учебных модулей как средство повышения качества образования.

2. Критерии минимизации времени усвоения учебного материала на основе результатов исследований деятельности обучаемого, как последовательности информационных процессов.

3. Структура образовательной системы, как организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты.

4. Классификация семантических ошибок, а также их количественная и качественная оценка.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основе предложенной в работе методики были созданы информационные учебные модули. Использование модульного принципа при построении содержательной часта учебной информации обеспечили ей динамичность и способность к модернизации, а также переносимость в другие дисциплины. Предложенные рекомендации по

формированию учебных информационных модулей обеспечивают усвоение учебного материала с минимальными для студента временными и умственными затратами за счет снижения времени на осмысление воспринятого учебного материала.

Внедрение разработанного программного продукта подтверждено актами Московского государственного горного университета, Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета) и Московского государственного индустриального университета.

Апробация работы и публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ в научных сборниках, материалах вузовских и международных конференций.

Основные положения диссертации опубликованы в 12 работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и основных выводов по работе, списка литературы из 150 наименований, 3 приложений. Работа изложена на 129 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, выделены цели, определены основные задачи исследования. Изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - «Анализ современного состояния в обеспечении информационной базы для обучения» проведен анализ публикаций, с целью отбора методов и средств, которые можно использовать для организации познавательной деятельности и решения задач формирования информационной часта учебного материала и его представления.

Проведенный анализ библиографических источников позволил выделить три аспекта активизации познавательной деятельности: дидактический, психологический, кибернетический. Дтя анализа каждого из аспектов проведен соответствующий библиографический обзор.

При анализе дидактического аспекта сделан акцент на сущность познавательной активности, ее особенности, противоречия в этом виде деятельности, условия для их разрешения. Отмечена целесообразность методики проф. Б.Ф. Скиннера для формирования учебной информации, а также управляющей программы при изучении теоретического материала.

При рассмотрении психологического аспекта активизации познавательной деятельности сделан акцент на свойства мыслительной деятельности человека и его памяти. Показана важность формирования учебной информации, обеспечивающей на основе активизации мыслительных процессов ее лучшее запоминание.

Во второй главе - «Характеристика информации, формируемой в процессах познавательной деятельности» дан системный, теоретический и информационный анализ процессов познавательной деятельности.

Среди всех видов деятельности выделена особая роль познавательной деятельности: научная и обучение. Определены их цели, общие и отличительные признаки. Показано, что первичным в познавательной деятельности является обучение. Во всех видах познавательной деятельности имеют место информационные контуры, замыкаемые через другие виды деятельности. Это позволяет рассматривать познавательную деятельность, как организационно-управляемую, в соответствии с поставленными целями, а обучение, как управляемый процесс, целыо которого является организация активной мыслительной деятельности по формированию соответствующих знаний, умений, навыков, а также развитее мышления.

Изложены основные проблемы, вызванные увеличением объемов научно-технической информации. Показано, что при монотонном росте НТИ и неизменных сроках обучения объем учебной информации в /-м интервале удваивается по сравнению с предцдущим

и интенсивность умственного труда студента должна непрерывно возрастать.

Предложены два пути решения проблемы сокращения времени изучения увеличивающегося объема учебного материала.

Первый путь:

1) Сжатие объемов существующего учебного материала и дополнение его новым, в том же объеме. Такая работа регулярно выполняется преподавателями спецдисциплин, но она не всегда может обеспечить формирование умений и снижает качество подготовки.

2) Сокращение времени изучения материала с помощью новых приемов формирования учебного материала, а также средствами теории управления и информационных технологий так, чтобы уменьшить время его изучения.

Второй путь решения данной проблемы разделен на следующие этапы:

1) Декомпозиция процессов изучения теоретического материала, получаемого на лекции или при самостоятельных занятиях на ряд операций.

2) Выделение операций, на которые расходуется наибольшее время, ввиду затруднений восприятия и осмысления учебного материала.

3) Анализ причин затруднений и больших затрат времени.

4) Разработка предложений для формирования учебного материала, который обеспечит его наиболее простое восприятие студентами.

Обучаемый рассматривается, как субъект, преобразующий предъявляемую учебную информацию в соответствующую реакцию, как показано на рис. 1.

а)

I- предъявляемая информация (учебный материал)

Р

отвлекающие воздействия

б)

ОБУЧАЕМЫЙ

Я- реакция на

предъявленную

информацию

1р - время реакции

Тв

То

'п

ТИ

Восприятие Осмысление Подготовка к Исполнение материала воспринятого принятию решения

материала решения

Рис.1. а) К преставлению обучаемого как субъекта, перерабатывающего информацию I; б) временные интервалы в его деятельности.

Время на изучение каждой К-ой темы Т к включает временные

затраты на усвоение теоретического материала темы Т тК, на

решение практических задач и самоконтроля знаний Т ж > общее время изучения дисциплины составляет:

Т = ИТ к ~ 1<{Ттк + Тзк).

к к

Анализ временных интервалов показал, что время осмысления воспринятой учебной информации Т 0, в течение которого у студента

8

то есть

(2)

формируется ее четкое понимание, определяет последующие действия и временные затраты студента. Сделан вывод, что необходимо

обеспечивать уменьшение Т о ■> так как оно будет стимулировать восприятие последующей информации и временные затраты Т п и

Ти-

По результатам пооперационной декомпозиции и анализа влияния временных интервалов Тв> То» Ти» Ти на Ч^мя изучения темы проведены экспериментальные исследования познавательной деятельности студентов, описанные в главе 3.

В третьей главе - «Экспериментальные исследования познавательной деятельности» дана постановка задач исследования, исходя из того, что во время прослушивания и записи лекции, содержащей новый учебный материал, отсутствующий в учебниках, студенты стараются записать все, что сообщает лектор. Записи могут содержать ошибки в словах, предложениях, математических и 1-рафических выражениях. В результате конспекты лекций имеют смысловые искажения. Семантические ошибки в конспекте лекций делают учебный материал трудно или неправильно понимаемым студентами, и можно усомниться в его полноценности при формировании знаний и при подготовке к их контролю. Поэтому целью экспериментальных исследований являлась качественная и количественная оценка семантических ошибок в лекционном материале, записанном разными студентами, а также их систематизация. Объектами экспериментальных исследований были конспекты лекций, записанные по новой дисциплине «Теория информационных процессов».

Методика исследований предусматривала расшифровку сокращений, сделанных студентами во время конспектирования, устранение обнаруженных ими искажений и формирование электронных версий конспектов самими студентами, а также сравнение преподавателем и аспирантом распечатанных конспектов с эталоном - лекционным материалом преподавателя. После сравнения электронных версий конспектов студентов с эталоном проведена систематизация семантических искажений и количественная оценка

частостей каждого вида искажений О/.

Результаты экспериментальных исследований показали, что семантические ошибки имели место во всех конспектах и во всех видах

записей: в тексте, формулах, рисунках, которые приводили к смысловым искажениям.

Ниже в таблице 1 даны примеры текстовых искажений.

Таблица 1. Примеры семантических ошибок в конспекта» смудектов.

Записано в конспекте студента Исходная информация Вид искажения

1. Обратная информация 2 Пользователь 3. Сигналы связи 4 Совместимость аппарата 5. Для управляемой координаты Обработанная информация Программа пользователя Сигналы обратной связи Совокупность аппаратуры Для управляемой координаты Х{ = Кы КрХя 1+*Ы К^Коа Замена слова другим Пропуск слова Пропуск слова Замена слов другими Пропуск формулы

Выполнена систематизация семантических ошибок в конспектах студентов, приведенная на рис.2.

лшяяявшг ¿^т^ттмз^ м&яшвшшг

Текстовые В рисунках В формулах

</г = 0,725 ¿,=0,111 ¿, = 0,164

Ошибки в словах: в предлогах, корнях, суффиксах, d ис — 0,131

окончаниях, в символах формул.

Пропуск слов: в предложениях, символов в рис., d ПС = 0,518

в формулах.

Добавление слов, символов в предложениях. doc = 0,066

Замена слов, символов другими по смыслу (~1зс ~ 0Д85

Рис. 2. Классификация семантических ошибок в конспектах студентов и их доли (по данным таблицы 2).

Таблица 2. Объемы конспектов студентов и количества семантических ошибок в них.

№ юи-шек та М КпжпестоЭСЕвконспасгеиих дали от общего чист ЭСЕ Кшнчелво ссмантических ошибок в конспекте Дали ошибок в кованое ог их общего чиста Псм Дали искаженных ЭСЕ в % от их количества в юнепоае Итк^Ыг^Ифм

Общее М* ТеНСТО- ЕЫХ и их доия,% Ржун-юв N.. них дон.% Формул и их допя,% Общ Псм Тепловых У1тм Рису нюв 71 рм Формул Пфм Текстовых (Лтм % Рису нюв рм % Формул (1фк % Тепловых (¿тим Рисун- №В (1 рим Формул с1 фим

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15

1 436 351 (80,5 %) 32 (734 %) 53 (12,6 %) 63 49 5 9 77,78 7,92 1430 13,96 15,62 16,98

2 292 237 (81,16 %) 15 (5,14 %) 40 (13,7 %) 43 27 7 9 62Д) 1630 20£0 1139 46,67 22^0

3 80 70 (87,5%) 6 (7,5%) 4 (5%) 22 17 3 2 77^0 13,60 9,10 24,28 50,00 50,00

4 414 328 (79,23 %) 31 (7,49 %) 55 (13,28 %) 61 44 6 И 72,10 9,90 18,00 13,41 1935 20,00

Общее АГс =1222 Л^Г =986 (80,7 %) =84 (6у87 %) =152 (Щ %) Пс =1» ПТ = 137 Пр =21 Пф =31 (1тм =72(49 (1тр 11,11 С1тф 16/40 (1ти = 15,76 йр,г 32^1 II

Количественная оценка семантических ошибок в выборке из четырех студенческих конспектов приведена в таблице 2.

Согласно этой таблице общее количество семантических ошибок в

конспекте М (М= 1,2,3,4): N см = N'тм + N ,-м + Ифм ■ (?) Для текстовых ошибок в конспекте М от их общего числа

йт--ТГ-0/\ (4)

IV см

_ Нем

Частость семантических ошибок в конспекте М V) см ~ -хт . (5)

IV см

Математическое ожидание частости ошибок

4

Дисперсия частости ошибок в конспектах:

г . ¿(исл,"^,])2 »Ъс\ = --2-= °>0111. (7)

Доли ошибок, приведенные на рис.2, вычисляются так.

Доля ошибок (искаженных слов) по отношению к общему числу

текстовых ошибок flT

4

1*Ж* 1 4- S 4- 4 -I- fi

dnc = —— = = (8)

Пт 137

где Пием ' количество искаженных слов в конспекте М.

Доля пропусков слов по отношению к общему числу текстовых ошибок

4

2Ппм 27 + 1S + 7 + 22

dnc = —-= =0,518 m

Une 137 ' . (9)

Пт

Доля добавления слов по отношению к общему числу текстовых ошибок

4

X/ У1вм л , 1 , Л , Л

00»

пт

Доля замены слов другими по смыслу

4

Ь^ = 15±6±6±12

изс Пт 137 ' (11)

Результаты вычислений свидетельствуют, что

среднеквадратические значения меньше математических ожиданий. Следовательно распределение семантических ошибок можно допустить Пуассоновским.

Так например, в конспекте студента из 4-х лекций обнаружено 49 семантических ошибок. В таблице 3 приведена их систематизация и количественно оценена (частость) каждого вида ошибок.

Таблица 3. Количественная оценка часгосгсй ошибок в конспекте.

Вид искажения Количество Частость

искажении щ искажении V,

1. Искажения слов и их частей 7 0,14

2. Пропуск слов, фраз в предложениях 10 ОД)

3. Добавление лишних слов 2 0,04

4 Замена слов другими по смыслу 7 0,14

5 Искажения фраз в предложении 19 0,40

б. Искажения рисунков 4 0,08

Общее количество искажений /1 с 49 1,00

Из этой таблицы следует, что наибольшее количество семантических ошибок проявляется в виде искажений слов. Очевидно, что любое семантическое искажение увеличивает время осмысления Т0 записанных предложений, рисунков, формул.

Конспект лекций преподавателя не содержит семантических ошибок. Поэтому создание информационных учебных модулей позволит не только разрешить проблемы своевременного обеспечения студентов новым учебным материалом, но и достоверной учебной информацией.

Чтобы исключить нарушения смыслового содержания в записываемых конспектах лекций при отсутствии их электронной версии, были даны рекомендации.

В главе 4 - «Модульный принцип создания электронных учебных пособий», изложены предпосылки формирования электронных версий учебных пособий по предлагаемому в работе модульному принципу, исходя из положений, содержащихся в федеральной целевой программе «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)», в государственных стандартах ВПО, ориентирующих преподавателей вузов на синтез нового учебного материала, обладающего практической ценностью и своевременной доступностью, в работах Н.А.Селезнсвой, А.И. Субетго.

Для решения поставленных задач проведен анализ состава основных источников знаний, используемых студентами и современных требований к ним, таким как возможность быстрого введения новых разделов и тем, своевременного обеспечения ими студентов. В таблице 4 приведены качественные показатели рассмотренных источников знаний, их достоинства и недостатки.

Таблица 4. Качественные показатели основных источников знаний

Источник знаний Достоинства источника Недостатки источника

Лекции 1 .Возможность быстрого внесения нового материала, его обновления. 2.Возможно<лъ быстрой записи на машинный носитель каждой лекции Невозможность быть массовым средством для индивидуального обучения

Учебник 1. Массовость. 2. Возможность самостоятельного изучения 1. Невозможность быстрого внесения нового материала. 2. Большой срок создания нового учебника. 3. При переизданиях обновляется лишь малая часть учебного материала

Для применения методов теории управления в образовательных системах, необходимо создать их структурные модели, содержащие контуры управления, отображающие взаимодействия управляющей и управляемой систем между собой и со всеми видами средств обеспечения. Для этот нроведен структурный анализ дидактической

системы на основе системного подхода. В соответствии с ее целями и задачами она представлена как организационно-техническая система, содержащая управляющую, управляемую, а также обеспечивающую части. Предложена структурная схема системы, показанная на рис.3.

Цели, задачи, содержание и формы обучения регламентируются в настоящее время Законом РФ о высшем и послевузовском образовании, а также государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по соответствующим направлениям подготовки специалистов и специальностям, которые конкретизируют формы и содержание обучения, а также его динамику. В совокупности это представляет организационное обеспечение образовательной системы.

Информация из внешней среды (учебная и методическая)

Рабочие ЩЦЦР" программы и г^МЖ

Информационно-

управляющая

часть:

преподаватель

методические управляемая материалы ^ часть:

обучаемые

Обеспечивающая часть

_ Методическое

обеспечение

— Информационное

Организационное

Материально-техническое

Обратные связи Информация о ходе образовательных процессов

Рис. 3. Структурная схема образовательной системы

Исходя из того, что обучение - это системный процесс, он рассмотрен как система информационно-управляющих взаимодействий, состоящая из двух подсистем, управляющей, которая

реализует учебный процесс и управляемой, реализующей процесс обучения. Структура такой системы, приведена на рис.4.

Информация из внешней среды

нти

Орг. рас. инф-ия

Социальная

Учебный материал

Информационно-

управляющие

процессы

Образовательные _

процессы

Самоконтроль -4

Контроль

Зачет

Экзамен

Лабораторные работы

Дипломное проектирование

Курсовая — работа

Рис. 4. Представление процессов обучения, как системы информационно-управляющих взаимодействий

Приведено описание процессов, определяющих функционирование такой системы, и характеристика обратных связей. Внутренняя обратная связь обеспечивает регулярный контроль и оценку состояния познавательной деятельности; а главная обратная связь обеспечивает итоговый контроль знаний и оценку основных показателей процесса обучения. Определены основные задачи управления процессом обучения, а также действия управляющей системы по реализации целей и задач системы с позиций теории управления:

- поддержание учебного процесса в состоянии, заданном программой обучения, т.е. регулирование;

- изменение состояния учебного процесса, т.е. его адаптация, обеспечивающая изменение управляющих воздействий на обучаемого и структуры системы обучения.

Анализ качественного состава учебного материала привел к идее создания такого, который может обладать достоинствами обоих источников знаний и лишен их недостатков.

Для этого проведен анализ концепций модульных решений в технике аппаратных и программных средств, имеющих полное соответствие критериям пользователя: простота освоения и удобство использования; способность к модернизации; высокая надежность; экономичность, а также ряд других достоинств, используемых при проектировании и составлении технической документации, таких как:

а) все модули могут разрабатываться одновременно разными авторами или исполнителями;

б) тестирование и отладка отдельных модулей перед их объединением в комплекс значительно проще и менее трудоемко;

в) каждый модуль может быть модифицирован и расширен по выполняемым функциям.

г) возможность проектировщикам оперативно вносить текстовые и графические изменения, дополнения, выпускать новые версии модулей.

Для обеспечения студентов новым учебным материалом в электронной форме и без искажений целесообразно использовать модульный принцип. В соответствии с рабочей программой учебной дисциплины каждый раздел или несколько тем целесообразно готовить к изданию в виде учебных модулей, сформированных на машинных носителях данных, пригодных для внутривузовского тиражирования.

Каждый учебный модуль М можно отобразить множеством

где

(13)

где " число тем в разделах 1,2,.....К

Каждая тема, в свою очередь, может содержат!, следующие подмножества учебной информации Т = \Л,П,У,В]> (14)

где Л - лекционный теоретический материал в теме, принадлежащей разделу т-1,2,...,1,..., М;г=1,2,..., Я;

П - примеры, обеспечивающие лучшее понимание прочитанного (или прослушанного) теоретического материала по теме гт \

У - упражнения, задачи для усвоения теоретического материала и формирования умений по теме гт\

В - вопросы для самоконтроля знаний по теме гт.

Информационной основой для создания учебных модулей являются конспекты лекций и материал, подготовленный для практических занятий.

Проведен анализ различных видов обратных связей, имеющих место в обучающих системах, а также процессов и потоков информации в теоретико-множественном представлении. Показано, что для уменьшения времени изучения необходимо формирование таких информационно-управляющих воздействий на обучаемого (управляемый объект), чтобы обратные связи были положительными и доминирующими в ходе обучения. Это определяется во многом методами формирования информационного учебного материала, которые предложены в разделе 2 по результатам декомпозиции и анализа познавательной деятельности.

В диссертации решена задача выбора структур информационных учебных модулей и их электронных версий. Для этого проведен анализ структур информационных учебных материалов, издаваемых печатными способами. Как компонента информационного обеспечения системы модуль должен удовлетворять требованиям по структуре и содержанию:

рабочей программы дисциплины, следовательно Государственному образовательному стандарту ВПО и содержанию лекционного материала;

- издательских организаций;

- Государственного стандарта ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о НИР», которым руководствуются специалисты инженерных профессий при структуризации технической документации.

Отмечено, что требования издательских организаций и ГОСТ 7.322001 в основном дополняют друг друга в отношении тексто-графических носителей информации. Вместе с этим структура тексто-графических материалов, их отдельные рубрики и адресные части имеют отличия.

В соответствии со структурой рабочих программ изучаемых дисциплин содержание лекционного материала делится на такие адресуемые компоненты: части, разделы, темы, что отображается трехуровневой иерархической системой адресов. Такая адресация является основой для формирования учебника. При этом каждая тема лекции является минимальной структурной и семантической единицей изучаемой дисциплины, и ее можно принять за информационный учебный модуль нижнего уровня. Следует отметить, что в специальных дисциплинах тема является наиболее изменяемой частью учебного материала. Основные структурные информационные элементы текстовых материалов, на основе которых создаются учебники и пособия, показаны в табличной форме.

Далее проведен анализ структур компьютерных учебных материалов, где структурными единицами нижнего уровня являются кадры и страницы, в зависимости от выбранной технологии их предъявления на экране компьютера.

Обоснование структуры информационных учебных модулей выполнено, исходя из следующих соображений.

Материал темы лекции и пункта отчета о НИР по существу эквивалентны и могут иметь одинаковую трехзначную нумерацию. В отношении остальных информационных компонент (таблицы, иллюстрации, формулы) имеются различия, из которых видно, что существующая нумерация информационных компонент книг и отчетов о НИР является неудобной с позиции критерия «способность к модернизации». Поэтому для информационных учебных модулей с двухзначным адресом целесообразна одинаковая по количеству цифр нумерация всех информационных компонент: текстов, рисунков, таблиц, формул, т.е. из трех цифр. Она обеспечивает переносимость электронных учебных модулей. По такой структуре выполнена индексация в изданных учебных модулях по дисциплинам: «Теория и средства передачи информации, Теория информационных процессов».

Основные результаты работы

1. Предложены новые организациошо-методические и технические решения - модульные технологии создания электронных форм учебных материалов, которые имеют достоинства конструктивных и программных модулей и лишены недостатков традиционных

учебников. Выполнен качественный анализ состава основных источников знаний для студентов, методических рекомендаций министерства, а также компьютерных технологий, используемых для формирования учебной информации, выделены их достоинства и недостатки.

2. Разработаны концепции формирования учебной информации по модульному принципу, а также соответствующие модульные технологии, позволяющие реализовать эти концепции. Это позволяег создавать электронный учебник как многоуровневую систему с перестраиваемой структурой и легко изменяемыми структурными звеньями.

3. Проведены исследования познавательной деятельности как последовательности информационных процессов восприятия предъявляемой информации, ее осмысления, подготовки и принятия решений. Графические и математические модели этих процессов показали, что основным объективным фактором длительности познавательных процессов является интервал осмысления. Для его уменьшения сформулированы основные критерии формирования содержательной части учебной информации.

4. Проведен анализ структур, методов и средств, используемых в управлении обучением. Разработана концептуальная модель обучающей системы, как организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты и два информационных контура Процесс обучения в такой системе рассмотрен с позиций теории управления как последовательность информационных и управляющих воздействий. Выделены три аспекта в рассмотрении такой системы: дидактический, кибернетический, психологический.

5. Проведены экспериментальные исследования семантических ошибок в традиционных конспектах лекций студентов. Дана классификация искажений по шести видам, а также количественная оценка частостей их появления, и относительных частостей. Выявлено, что наибольшее количество семантических искажений проявляется в виде искажений слов и фраз в предложениях. Даны практические рекомендации по идентификации и устранению семантических ошибок.

6. Практическая ценность модульных информационных технологий:

- Учебные информационные модули принципиально не содержат семантические ошибки; они обеспечивают своевременной и

достоверной информацией обучаемых, что является необходимым условием успешной самостоятельной работы.

- Представление модулей как семантических единиц информации обеспечивает широкие возможности их использования в системе открытого образования, включения в рабочие программы других смежных дисциплин, а также в индивидуальные учебные планы.

Модульные технологии позволяют создавать учебные информационные модули разными авторами и авторскими коллективами по единой методологии, а также легко дополнять их мультимедийными средствами.

Основные публикации но теме диссертации

1. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Концепции формирования электронного учебника по основам инженерного образования для радиоэлектронных специальностей // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5,

- М.: Радио и связь, 2000.

2. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Оптимизация процессов изучения учебного материала // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5,

- М.: Радио и связь, 2000.

3. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., К формированию критериев качества электронных учебников // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, элеюронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5,

- М.: Радио и связь, 2001.

4. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Применение методов моделирования для учебных модулей в дистанционном обучении // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002.

5. Платонова О.В. Обеспечение качества средств информационных технологий в сфере образования // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5,

- М: Радио и связь, 2002. - С. 77-78.

6. Закорюкин В.Б., Платонова О.В. К решению проблем минимизации времени изучения дисциплины // Системные проблемы

качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002. - С. 78-81.

7. Платонова О. В. Дистанционное обучение: взглвд изнутри // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002 г.

8. Платонова О.В. Декомпозиция времени изучения дисциплины // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2003.

9. Платонова О.В. Экспериментальные исследования забываемости лекционного материала студентами // VTFT международная научно-практическая конференция «Наука - Сервису». - Москва, 2003. - С. 198-200.

10. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Модели временных затрат на изучение дисциплины // 52 НТК МИРЭА. Сб. тр. 4.1. Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). -М., 2003 г.

11. Закорюкин В.Б, Платонова О.В., Структура учебных модулей и их электронных версий» // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2004. - С. 133-135.

12. Платонова О.В., Закорюкин В.Б. «Технологии создания учебных модулей как средство обеспечения информационной базы и управления обучением» // Современные информационные технологии в управлении и образовании, Сб. науч. тр. М: ФГУП НИИ «Восход», МИРЭА, 2005 г., С. 204-209.

к

На правах рукописи

Платонова Ольга Владимировна

Технология создания учебных модулей как средство обеспечения качества информационной базы управления обучением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Компьютерная верстка МВ. Королева

Подписано в печать 24.02.05 Бумага офисная. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме Усл. печ. л. 1. Тираж 120 экз. Заказ 598

Издательство:

Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 105318, Москва, Измайловское шоссе, 4

тел. (095) 369-42-83, факс. (095) 369-58-13

Отпечатано па ризотрафс фирмы «ЯЕ>0-КА0АЯ1! СОКР»

РЫБ Русский фонд

2006-4 6191

Введение.

1. Анализ современного состояния в обеспечении информационной базы для обучения.

1.1. Анализ структур информационных учебных материалов.

1.1.1. Структуры печатных учебных материалов и основные требования к ним.

1.1.2. Структуры компьютерных учебных материалов.

1.2. Анализ образовательных систем на основе системного подхода.

1.3. Активизация познавательной деятельности в обучении.

1.3.1. Дидактический аспект активизации познавательной деятельности обучаемых.

1.3.2. Психологический аспект активизации познавательной деятельности.

1.3.3. Задачный подход активизации познавательной деятельности и развития творчества.

1.4. Системогенетика познавательной деятельности.

1.4.1. Оценка количества информации, включаемой в оборот знаний.

1.4.2. К решению проблем активизации познавательной деятельности в современных условиях.

1.5. Выводы к первой главе.

2. Характеристика информации, формируемой в процессах познавательной деятельности.

2.1. Контуры управления в познавательной деятельности.

2.2. Общая характеристика информации, формируемой в процессах познавательной деятельности.

2.3. Основные проблемы качества в обучении, вызванные увеличением объемов научно-технической информации.

2.4. Декомпозиция времени изучения дисциплины.

2.4.1. Декомпозиция познавательной деятельности обучаемого

2.4.2. Квалиметрия временных параметров в учебной деятельности.

2.5. Выводы ко второй главе.

3. Экспериментальные исследования семантических искажений в студенческих конспектах.

3.1. Цели и задачи исследований.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Цели и задачи экспериментальных исследований.

3.2. Методика экспериментальных исследований.

3.2.1. Подготовка и основные операции.

3.2.2. Методика обработки результатов эксперимента.

3.3. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

3.3.1. Виды семантических ошибок, искажающих понимание текста лекции.

3.4. Расчеты для количественной оценки семантических искажений.

3.5. Выводы к третьей главе.

4. Модульный принцип создания электронных учебных пособий.

4.1. Инфраструктуры образовательных систем и управления ими 84 4.1.1. Кибернетический аспект познавательной деятельности.

4.2. Концепции информационно-образовательной среды.

4.2.1. Тенденции интеграции учебных и электронных средств.

4.2.2. Технологический учебник.

4.3. Основные требования к учебно-информационным материалам для самостоятельной формы обучения, разработанные на основе дидактики и предшествующего опыта.

4.4. Состав основных источников знаний для студентов.

4.5. Модульный принцип формирования учебных пособий.

4.5.1. Модульный принцип в технике.

4.5.2. Модульное представление учебных материалов.

4.6. Особенности структур информационных учебных модулей и их электронных версий.

4.6.1. Обоснование структуры информационных учебных модулей.

4.6.2. Технологические операции формирования информационных модулей.

4.7. Выводы к четвертой главе.

Основные результаты работы.

Список используемой литературы.

История человеческого общества свидетельствует, что в государствах, достигших высокого уровня экономического развития и уровня жизни, образование было и является одним из приоритетных стратегических направлений. В современную эпоху в таких государствах процесс подготовки специалистов с высшим образованием ведется опережающими темпами по отношению к существующему уровню и темпам развития государства. Это означает, что система образования этих государств является развивающейся, внедряющей новые методы и средства в подготовку специалистов завтрашнего дня. В настоящее время одним из таких перспективных средств являются информационные технологии - технологии использования компьютерных и телекоммуникационных средств для выполнения сбора, хранения, обработки, отображения, передачи и использования информации [134] в том числе и в сфере образования.

Актуальность работы. Несмотря на большие достижения в течение последних десятилетий, в системе высшего образования имеют место немало проблем, вызванных:

- резким увеличением объемов информации, которая содержит последние достижения науки и техники;

- необходимостью постоянного внесения новой информации в учебный материал, то есть непрерывного дополнения и обновления учебного материала, особенно для специальных дисциплин;

- обеспечением своевременной доступности студентам нового учебного материала;

- переходом на индивидуальные, дистанционные формы обучения;

- противоречием между непрерывно увеличивающимся объемом учебной информации и неизменным временем усвоения образовательных программ.

Постоянное обновление учебного материала, совершенствование методов и средств его создания, предъявления, усвоения важны не только для студентов старших курсов, но и для повышения квалификации, а также переподготовки дипломированных специалистов. Все это в совокупности определяет качество подготовки специалистов с высшим образованием и является основой для непрерывного образования, а также совершенствования и дальнейшего развития интеллектуального потенциала государства.

Актуальность изложенных выше проблем отражена отчасти в таких международных и государственных документах, как труды II всемирного конгресса ЮНЕСКО по образованию и информатике [37, 134], федеральная целевая программа «Электронная Россия» [134], концепция создания и развития единой системы дистанционного образования в России [61], межвузовская научно-техническая программа «Создание системы открытого образования» [125], работы Исследовательского центра «Проблем качества подготовки специалистов» и др. Изложенные выше проблемы дополняют основные группы проблем обеспечения качества высшего образования, представленные в [120, с. 42-45, 121]. Профессионально квалифицированный специалист XXI века должен обладать, помимо своих профессиональных знаний, способностью эффективного использования новых возможностей от информатизации общества, в первую очередь предоставляемых информационными ресурсами, информационными технологиями [58]. Концепции информатизации инженерного образования входят в противоречие с его современной парадигмой, так как она не учитывает последние достижения в области наноэлектроники и информатики, тенденций и темпов их развития и перспектив использования в инженерной практике.

Одним из эффективных средств решения проблем подготовки специалистов, удовлетворяющих современным требованиям, являются информационные технологии, которые начали применяться в вузах с 70-х годов XX века. Немногим ранее и примерно в эти же годы большое развитие получили технические средства обучения, а также дидактика - направление педагогики, изучающая общие методы и средства обучения. Ее концепции, методы, ориентированные как на аудиторное (групповое), так и на индивидуальное обучение, получили развитие и дали хорошие результаты в СССР, США и в государствах Европы.

Однако дидактика не учитывала информационные изменения в обществе, а именно, резкое увеличение объемов научно-технической информации, которую необходимо собрать, отобрать, срочно переработать и представить как учебный материал, необходимый для подготовки специалистов, удовлетворяющих требованиям не только сегодняшнего, но и завтрашнего дня. Действительно, с позиции теории надежности, представление и изучение устаревшего материала в специальных дисциплинах эквивалентно отказу в процессе подготовки специалистов. Поэтому своевременное внесение нового учебного материала, обеспечивающего его усвоение в заданные сроки, остается актуальной задачей вузов в современную эпоху. Для ее решения требуется поиск соответствующих методов и средств.

С другой стороны, технические средства обучения (ТСО) и информационные технологии в виде программированных обучающих курсов или обучающих и контролирующих программ, внедрявшиеся в учебный процесс, не обеспечивали простоту освоения и удобство использования за пределами вузов-разработчиков этих средств. Эти средства не обеспечивали также способность к модернизации учебного материала и использовались практически лишь в вузах-разработчиках для изучения разделов дисциплин, таких как, математика, физика, программирование, химия и других естественных дисциплин, не получив широкого внедрения в других вузах.

Поэтому поиск, разработка методов и средств, обеспечивающих создание нового учебного материала для специальных дисциплин, его своевременную модернизацию и доступность, а также усвоение с заданным качеством, в соответствии с квалифицированными требованиями и временным интервалом обучения, отведенным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, является актуальной задачей для исследователей и разработчиков информационных средств обеспечения учебного процесса в вузе.

Объект исследований - информационное обеспечение и структуры управления образовательными процессами.

Предмет исследований - методы, технологии обеспечения качества учебной информационной базы.

Цели и задачи работы. Целью работы является нахождение методов и средств повышения качества учебного процесса в системе открытого образования, обеспечивающих учебному материалу для специальных дисциплин возможность модернизации, а также его усвоение в соответствии с квалификационными требованиями и временным интервалом, отведенным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:

1) Исследование познавательных и образовательных процессов с позиций теории систем, теории управления и инженерной психологии, что позволит выявить компоненты в этой деятельности, максимально влияющие на время изучения дисциплины, качество усвоения учебного материала.

2) Исследование и анализ традиционных и нетрадиционных принципов и обучающих технологий, что позволит выявить и отобрать наиболее эффективные для формирования нового учебного материала, его использования в системе открытого образования и управления.

3) Провести исследования и анализ основных источников знаний, методов и средств формирования учебного материала и компьютерных технологий, что позволит обосновано предложить новые организационно-методические и технологические решения - модульные технологии для создания электронных форм учебных материалов по спецдисциплинам, а также управления образовательными процессами.

4) Выполнить экспериментальные исследования и систематизацию семантических ошибок в традиционных конспектах лекций, подтверждающих полезность модульных технологий.

5) На основе проведенных исследований разработать модульную технологию создания учебного материала.

Методы исследования. Используются два метода: теоретический и экспериментальный. Теоретический заключается в анализе процессов познавательной деятельности с позиций теории управления и теории систем на лингвистическом, теоретико-множественном, логико-алгебраическом и топологическом уровнях представления учебного материала, в обосновании и создании методологии формирования информационной части учебных компьютерных модулей, алгоритмов процессов самоконтроля и контроля знаний.

Экспериментальный метод заключается в качественной и количественной оценке семантических искажений в лекционном материале студентов путем сбора, систематизации, статистической обработки и анализа конспектов лекций студентов по новой дисциплине.

Научная новизна работы.

1. Предложена новая модульная технология создания учебного материала, обеспечивающая сочетание достоинств традиционного лекционного материала и учебников, и отсутствие их недостатков.

2. На основе проведенных исследований выявлено, что в деятельности обучаемых доминирующим по времени является осмысление получаемой учебной информации. Для уменьшения этого времени сформулированы основные критерии к ее содержательной части.

3. Впервые выполнены экспериментальные исследования семантических ошибок в конспектах лекций студентов на примере дисциплины «Теория информационных процессов». Проведена классификация этих ошибок, дана их количественная оценка.

4. Разработана концептуальная модель обучающей системы как организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты с двумя информационными контурами организационного управления.

На защиту выносятся:

1. Технология создания учебных модулей как средство повышения качества образования.

2. Критерии минимизации времени усвоения учебного материала на основе результатов исследований деятельности обучаемого, как последовательности информационных процессов.

3. Структура образовательной системы, как организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты.

4. Классификация семантических ошибок, а также их количественная и качественная оценка.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основе предложенной в работе методики были созданы информационные учебные модули. Использование модульного принципа при построении содержательной части учебной информации обеспечили ей динамичность и способность к модернизации, а также переносимость в другие дисциплины. Предложенные рекомендации по формированию учебных информационных модулей обеспечивают усвоение учебного материала с минимальными для студента временными и умственными затратами за счет снижения времени на осмысление воспринятого учебного материала.

Внедрение разработанного программного продукта подтверждено актами Московского государственного горного университета, Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики технического университета) и Московского государственного индустриального университета.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях.

1. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Концепции формирования электронного учебника на основе инженерного образования для радиоэлектронных специальностей // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2000.

2. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Оптимизация процессов изучения учебного материала // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2000.

3. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., К формированию критериев качества электронных учебников // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2001.

4. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Применение методов моделирования для учебных модулей в дистанционном обучении // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002.

5. Платонова О.В. Обеспечение качества средств информационных технологий в сфере образования // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002. - С. 77-78.

6. Закорюкин В.Б., Платонова О.В. К решению проблем минимизации времени изучения дисциплины // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002.-С. 78-81.

7. Платонова О. В. Дистанционное обучение: взгляд изнутри // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2002 г.

8. Платонова О.В. Декомпозиция времени изучения дисциплины // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2003.

9. Платонова О.В. Экспериментальные исследования забываемости лекционного материала студентами // VIII международная научно-практическая конференция «Наука - Сервису». - Москва, 2003. - С. 198-200

10. Платонова О.В., Закорюкин В.Б., Модели временных затрат на изучение дисциплины // 52 НТК МИРЭА. Сб. тр. 4.1. Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). - М., 2003 г.

11. Закорюкин В.Б, Платонова О.В., Структура учебных модулей и их электронных версий» // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий. Мат-лы межд. конф. и Рос. науч. школы. Часть 5, - М.: Радио и связь, 2004. -С. 133-135.

12. Платонова О.В., Закорюкин В.Б. «Технология создания учебных модулей как средство обеспечения информационной базы управления обучением» // Современные информационные технологии в управлении и образовании, Сб. науч. тр. М: ФГУП НИИ «Восход», МИРЭА, 2005 г., С. 204-209.

Основные результаты работы

1. На основе выполненных исследований предложены новые организационно-методические и технические решения - модульные технологии создания электронных форм учебных материалов, которые обладают достоинствами конструктивных и программных модулей и лишены недостатков традиционных учебников.

2. Проведены исследования познавательной деятельности как последовательности информационных процессов восприятия предъявляемой информации, ее осмысления, подготовки и принятия решений. Графические и математические модели этих процессов показали, что основным объективным фактором длительности познавательных процессов является интервал осмысления предъявляемого учебного материала. Для его уменьшения сформулированы основные критерии формирования содержательной части учебной информации, которые характеризуют ее качество.

3. Проведен системный анализ методов и средств активизации познавательной деятельности, используемых традиционной дидактикой. Предложена концептуальная модель образовательной системы, как структуры замкнутой организационно-технической, содержащей функциональные и обеспечивающие компоненты и два замкнутых информационных контура. Процесс обучения в такой системе рассмотрен с позиций теории управления как последовательность информационных и управляющих воздействий. Выделены три аспекта в рассмотрении такой системы: дидактический, кибернетический, психологический.

4. Кибернетический аспект дидактической системы показал, что методы теории управления эффективны для активизации познавательной деятельности. Следовательно, время усвоения предъявляемой учебной информации в структурно замкнутой системе можно уменьшить, если доминирующими обратными связями в контурах системы будут положительные. Это, в свою очередь, зависит от качества учебной информации, следовательно от выполнения критериев, предложенных для ее формирования. Дан сравнительный анализ обратных связей в технических и образовательных системах, а также их принципиальные отличия в этих системах.

5. Проведен анализ тенденций развития единой информационно-образовательной среды, качественный анализ состава основных источников знаний для студентов, методических рекомендаций министерства, а также компьютерных технологий, используемых для формирования учебной информации, выделены их достоинства и недостатки. На основе этого анализа, анализа модульных концепций для аппаратных и программных средств, а также системных критериев пользователей средств управления разработаны концепции формирования учебной информации по модульному принципу, а также соответствующие модульные технологии, позволяющие реализовать эти концепции.

Согласно этих концепций учебный модуль является функционально самостоятельной заменяемой семантической единицей информации, имеющей трехзначную адресацию всех ее компонент. Это позволяет создавать электронный учебник как многоуровневую систему с перестраиваемой структурой и легко изменяемыми структурными звеньями. Разработана методика создания информационных учебных модулей.

6. Для подтверждения целесообразности представления учебной информации на основе модульных технологий впервые проведены экспериментальные исследования семантических искажений в традиционных конспектах лекций студентов. Дана классификация множеств ошибок по шести видам, а также количественная оценка частостей их появления, относительных частостей средних и среднеквадратических отклонений выборки. Выявлено, что наибольшее количество семантических искажений проявляется в виде искажений слов и фраз в предложениях. Даны практические рекомендации по идентификации и устранению семантических искажений.

7. Практическая ценность модульных информационных технологий:

- Учебные информационные модули принципиально не содержат семантические искажения; они обеспечивают студентов своевременной и достоверной информацией, что является необходимым условием успешной самостоятельной работы.

Представление модулей как функционально самостоятельных семантических единиц информации обеспечивает широкие возможности их использования в системе открытого образования, включать их в рабочие программы других смежных дисциплин, а также в индивидуальные учебные планы системы дополнительного образования, а также переподготовки специалистов.

- Модульные технологии позволяют создавать учебные информационные модули разными авторами и авторскими коллективами по единой методологии, а также легко дополнять их мультимедийными средствами. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

13

14

15

16

17

1. Абовский Н.П. Творчество: системный поход, законы развития принятия решений. М.: СИНТЕГ, 1998.

2. Аванесов B.C. Методологические и теоретические основы тестового педагогического контроля. /Диссертация на соискание ученой степени д. пед. н. Санкт-Петербург, 1994г.

3. Аванесов B.C. Научные проблемы тестового контроля знаний. /Монография. М.: Исследовательский центр, 1994. - 135с. Адлер Ю.П., Маркова Е.В, Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976, -280с.

4. Акофф Р. Искусство решения проблем: Пер. с англ. М.: Мир, 1982, -224 с.

5. Активизация познавательной деятельности студентов: Сб. научных трудов / Под ред. Н.Д. Никандрова. JL: Изд-во. ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1973, - 118 с.

6. Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. JL, Изд-во ЛГУ, 1968, -339 с.

7. Байденко В.И. Болонский процесс и высшая школа России: время выбора / В.И. Байденко // Высшее образование сегодня. 2003. - № 1.- С. 2-7.

8. Байрамов Ж.А. Тестовый контроль знаний как средство организации учебной деятельности студентов. Дис. канд. пед. наук. 13.00.01. Махачкала, 1999.

9. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003. - 616 с.

10. Берталанфи Л. Фон. История и статус общей теории систем //18