1. Система новостей и рассылки.

Система предназначена для разработки разделов и типов новостей (групп новостей) с возможностью создания для каждого типа индивидуальных шаблонов, настроек и прав доступа и обеспечения наполнения системы новостями с механизмом публикации. Она дает возможность отображения списка новостей, аннотаций новостей и полного текста с графическим изображением, а также возможность полнотекстового поиска, в том числе и с возможностью учета морфологии русского языка. Система обеспечивает создание рассылок новостей с разграничением прав доступа и включение новостей определенных типов в рассылку, а также осуществление регистрации и подписки пользователя на рассылки новостей с последующей отправкой выпусков на e-mail. Система позволяет ввести информацию о пользователях и подключить их к темам подписки, а также обеспечивает их списочное представление, поиск, группировку, фильтры.

Система новостей и рассылки может быть применена для публикации различных каталогов, справочников, алфавитных списков, публикации различного рода периодической информации: новостей, пресс-релизов, анонсов, расписаний и т.д.

2. Система форумов и гостевых книг

Система обеспечивает открытие форумов и гостевых книг с возможностью их оформления по различным шаблонам, а также добавление, редактирование, удаление и автоматическую корректировку тем и сообщений, контроль над обсуждением тем. Система может быть применена для организации интерактивного общения пользователей Web-сайта на различные темы.

3. Система опросов и анкетирования

Система предназначена для конструирования различных вопросов и просмотр их структуры и статистики ответов в реальном режиме времени, при этом оформление формы голосования и вывода статистики происходит по шаблонам, определенным для различных типов вопросов. Существует возможность добавления новых типов вопросов и соответствующих им шаблонов и возможность ротации определенных вопросов с целью равномерного накопления статистики ответов на сайте и управления отображением вопросов и их списков. Также предусмотрена возможность группировки вопросов с целью организации викторин и анкет, регистрации пользователей, поиск зарегистрировавшихся пользователей по различным критериям и фильтрам и проверки результатов викторин по эталонным ответам.Система может быть применена для проведения различных опросов посетителей сайта, организации викторин, сбора результатов, их анализа и публикации.

Воронежский государственный технический университет

УДК. 681.3

Паринов А.В., Кутараев А.А., Паринова Л.В.

ЕДИНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ВУЗА

Развитие компьютерных технологий проникает во все сферы деятельности человека и способствует быстрому прогрессу в области промышленных технологий, связанных с созданием сложных и наукоемких образцов техники. Важнейшим качеством работника 21-го века, наряду с высоким профессионализмом, является умение работать в современной информационной среде. Соответственно, возникает актуальная проблема освоения и эффективного использования информационных технологий в образовательной и научно-технической сферах. Создание и постоянное развитие единой информационной среды является главным направлением в решении этой проблемы.

Цели работы:

1. Совершенствование образовательных процессов и методов проведения научных исследований по учебным и научным направлениям за счет создания единой информационной среды университета.

2. Повышение эффективности и уровня профессиональных навыков выпускаемых специалистов за счет внедрения современных компьютерных технологий в учебный процесс.

3. Использование технологий открытого образования в разработке методического и информационного обеспечения дистанционного обучения.

4. Укрепление связей между вузом и предприятием за счет целевой подготовки студентов по заказам предприятий. Участие предприятий в развитии материально-технической базы вузов.

Практическим результатом ведения данного проекта является создание на новом техническом уровне трехсторонних взаимоотношений вуз-студент-предприятие. Предполагается, что предприятие ставит перед вузом свою конкретную научно-техническую задачу. Студенты, с учетом общей задачи, выполняют задания в качестве своих курсовых и дипломных работ, используя технологии CAD/CAM/CAE. Результаты работ накапливаются в единой информационной базе. Тематическое, прикладное наполнение разделов Информационной Базы (ИБ) позволит создать новые возможности для творческих коллективов в освоении новых форм обучения, в частности - дистанционных, и ускорить внедрение новых технологий в процессы создания информационных систем.

Рассмотрены два ключевых момента при реализации подобной системы:

1. Техническая реализация ИБ

Существующий в настоящий момент макет ИБ построен на принципах открытых систем. Он базируется на трехуровневой архитектуре, включающей в себя: базу данных, построенную на основе СУБД MYSQL; WEB сервер Apache, обеспечивающий контакт с базой данных;

- клиент, представляющий собой, систему активных HTML страниц, выполняемых на интернет-браузере (поддерживающем javascript).

2. Обработка материалов для размещения в ИБ.

Обработка материалов рассмотрена с позиций систематизации выполненных прикладных работ, выделения общей, методической части и подготовка данной части для трех видов публикаций: через Интернет в виде файлов, сверстанных и готовых к печати (MsWord, AdobeAcrobat, PageMaker); в виде электронных учебников, доступных через Интернет; в виде интерактивных учебных курсов с авторизированным доступом через Интернет – порталы;

Обработка результатов выполнения прикладных задач, сделана в настоящий момент в качестве аннотаций в разделах ИБ, предполагающих доступ через Интернет. Прорабатываются вопросы взаимодействия систем PDM и электронных архивов с информационной базой.

Воронежский государственный технический университет

УДК. 681.3

Паринов А.В., Лагутина С.В., Паринова Л.В.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Современный процесс дистанционного образования (ДО) предполагает, как правило, самостоятельное изучение обучающимся теоретического материала, а затем контроль знаний с помощью различного рода тестов и проверочных работ. При этом существенным недостатком является отсутствие эксперта, советника, в роли которого обычно выступает преподаватель, позволяющего передать учащемуся практические навыки решения конкретных задачных ситуаций. Для того, что бы в какой-то мере ”заменить” наставника в систему ДО добавляются элементы экспертной системы (ЭС). Система может применяться как дополнение к курсу заочного обучения, либо как самостоятельное средство организации учебного процесса. Система может быть настроена практически на любой, более или менее формализованный курс, что делает область её применения практически безграничной. Основные возможности и особенности системы:

- так как известны не только правильные ответы, но и способы их получения, ЭС «объяснит» как может быть получено решение поставленной задачи, т.е. системе можно задавать вопросы и она на основании имеющейся у неё базы знаний сможет продемонстрировать не только ответы на них, но и ход решения, т.е. система способна получить новое знание;

- ЭС решает вместе с обучающимся и может фиксировать отклонения и подправлять ход решения в случае необходимости, т.е. если система ”заметила” погрешность в решении то она способна выдать решающему предупреждение об отклонении с пояснением того, что сделано неправильно и как следует действовать, чтобы достигнуть положительного результата;

- ЭС может выдавать рекомендации к повторению вплоть до конкретного раздела в теоретическом материале и выявлять ошибки, которые относятся не только к проверяемому разделу;

- ЭС может оценивать знания обучающегося в процессе тестирования или решения задач и формировать индивидуальные задания (например, наборы тестов);

Для обеспечения этих особенности системы применяются методы экспертного оценивания и элементы искусственного интеллекта. Таким образом, система является не просто набором данных по курсу с подсистемой навигации и набором тестов, а совокупностью экспертной системы и электронного учебника. Применение этих технологий выгодно отличает данную систему от аналогичных и делает её уникальной. Система реализуется в виде WEB-приложения с использованием DHTML и PHP для обеспечения интерфейса с пользователем и Microsoft SQL Server для хранения информации. Средства реализации были выбраны не случайно. Во-первых, реализация в виде WEB-приложения делает систему доступной для огромной аудитории пользователей. Использование для реализации интерфейсной части PHP и DHTML позволит в дальнейшем без проблем переносить систему на другие платформы и СУБД. Выбор Microsoft SQL Server в качестве СУБД так же не случаен. Данная СУБД обладает завидной производительностью и, обладая развитым графическим интерфейсом, предоставляет мощные средства для администрирования и ведения базы данных. Представляемая система создания электронного курса для системы ДО, включает следующие элементы:

1. Конструктор курсов – т.е. средство структуризации материалов, создания гипертекстового оглавления и глоссария.

2. Создание и редактирование БЗ и системы оценки знаний

3. Конструктор тестов

При этом от преподавателя требуется не только тщательное планирование и разработка содержания курса и его структуризация, но и разработка критериев оценки знаний обучающегося, которые будет использовать потом ЭС.

Воронежский государственный технический университет

УДК. 681.3

Паринов А.В., Лагутина С.В., Паринова Л.В.

КОМПОНЕНТНО-ЗАВИСИМЫЙ ПОДХОД В РАМКАХ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Процесс перехода от индустриального к информационному обществу требуют кардинальных изменений во многих сферах деятельности государства. В первую очередь это касается обучения. В развитых странах предусмотрено обеспечение развития образования на основе прогрессивных концепций, создание новой системы информационного обеспечения образования, вхождение каждого государства в трансконтинентальную систему компьютерной информации.

Для обеспечения этих целей необходимо быстрыми темпами развивать дистанционное образование, введение которого позволяет перейти на качественно новый уровень обучения. Перспективным направлением является обучение через Интернет с использованием специально разработанных педагогических программных сред (далее ППС) для каждого отдельно взятого предмета. Такой подход позволяет более полно изучить конкретную предметную область, обеспечивая выполнение различных видов учебной деятельности. Необходимость разработки отдельных ППС для каждого предмета влечет за собой большие накладные расходы, поэтому актуальной является задача разработки технологий, которые обеспечивают переход от курса к курсу с минимальным количеством изменений. Решение этой проблемы заключается в выделении общих функций для произвольных ППС и написании специфических компонент для реализации каждой из них. При таком подходе легко модифицировать и расширять созданную систему в зависимости от дидактических потребностей и появления новых знаний.

Анализ конкретной предметной области позволяет выделить компоненты, которые необходимы для правильной и полноценной организации учебной деятельности. Рассмотрим более детально основные из них (для естественно-математических дисциплин).

1. Компонент для реализации входа в систему. С помощью этого компонента реализуется аутентификация пользователей, и разделение пользователей на группы.

2. Компонент безопасности. Служит для авторизации пользователей и разделения прав доступа в зависимости от группы к которой принадлежит пользователь.

3. Компонент администрирования. Служит для общего управления всем узлом дистанционного обучения и организации взаимодействия отдельных компонент. Функциональность предполагает также добавление, удаление, редактирование информации о пользователях, определение прав пользователей на доступ к отдельным компонентам.

Эти три модуля играют особую роль, поскольку образуют мощный каркас, который обеспечивает легкое внедрение и удобное взаимодействие компонент предназначенных для организации процесса обучения. Рассмотрим теперь их.

4. Компонент «Учебное пособие». Представляет собой модуль для работы со структурированным гипертекстом. С помощью него учащийся получает необходимую теоретическую помощь.

5. Компонент «Задачник». Служит хранилищем задач для конкретного предмета. Может быть структурно и функционально объединен с компонентом «Учебное пособие». Функциональные возможности позволяют преподавателям добавлять и редактировать задания, а учащимся загружать задачи себе в тетрадь.

6. Компонент «Конспект». Служит для хранения и работы с задачами отдельного учащегося. Позволяет увидеть решена ли задача, самостоятельно ли решена, оценку за решение. Из конспекта учащийся может загрузить задачу в среду решения задач.

7. Компонент «Среда решения задач». Представляет собой узко специализированный модуль для решения некоторого класса задач конкретного предмета. Важной особенностью среды решения является то, что она должна предоставлять инструментарий для решения задач данной конкретной области и уметь проверять правильность на каждом шаге решения, предоставляя помощь в случае необходимости. Внешний интерфейс взаимодействия с тетрадью от изменения предмета меняться не должен.

8. Компонент для проведения мониторинга. Позволяет собирать данные и проводить статистический анализ для постоянного контроля эффективности обучения.

9. Компонент группового обсуждения проблем. Организуется в виде форума, где можно задать вопрос и получить на него ответ или обсудить конкретные проблемы.

Построенная таким образом система легко модифицируема. Изменение содержания «Учебного пособия» и замена компонента «Среда решения задач» в зависимости от дидактических потребностей курса не влечет за собой изменений в архитектуре и взаимодействии всех остальных компонент. Таким образом, для систем дистанционного обучения реализуется принцип открытой архитектуры.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е. Пачевский, С.С.Немтин, Е.Д. Федорков

Мультиагентный подход к реализации

моделей обучения

В рамках мультиагентного подхода рассматривается возможность реализации адаптации всех уровней, что позволит обеспечить управление объектом - обучаемым на всех этапах процесса обучения.

Основа этого подхода – построение системы как совокупности агентов (агенты пользователя, агенты преподавателя, агенты лекций и даже агенты отдельных объектов знания: определений понятий и правил, задач, методов, результатов, лабораторных работ, комментариев и т.д.). Каждый из агентов имеет семантическое описание своего поля деятельности (свою структуру, свои знания), и соответствует экспертной системе с традиционной структурой . Агент обладает всеми свойствами экспертных систем, а так же памятью своей деятельности. Основная идея применения агентов заключается в том, что каждый агент имеет собственные ресурсы для достижения собственных целей, взаимодействия с другими агентами и разрешения конфликтов с целями других агентов для достижения общей цели. Это позволяет свободно выбирать те цели, которые преследуются на данный момент объектом управления, и соответственно целям выбирать тот эталон (представленный соответствующим агентом), соответствие которому достигается моделью обучаемого на данный момент.

Движущей силой систем, основанных на мультиагентном подходе, является способность агентов вести переговоры. При этом их коммуникация основана на семантических сообщениях (самого высокого уровня), а не на заранее предопределенных сообщениях низшего порядка. Переговоры необходимы для одновременного выполнения функций агентов, когда разные агенты, возможно, имеют разные взаимоисключающие цели и намерения, разные возможности в своих виртуальных мирах, обладают различной информацией. Вопросы взаимодействия агентов разной архитектуры решены применением соответствующего языка коммуникации агентов (ACL) и языка обмена информацией, которые дают возможность агентам эффективно понимать друг друга несмотря на разницу в подходах их построения и функционирования.

Мультиагентная система реализует распределенное управление, которое может быть как централизованным, так и децентрализованным.

Централизованное управление выполняется центральным устройством управления, который формирует коллективы агентов и распределяет все возникающие задачи между агентами коллектива.

При децентрализованном управлении известны разные варианты реализации систем, одним из них является применение «контрактной системы» управления. При реализации данного подхода, вершинами сети агентов является множество независимых управляющих агентов (исполнителей), которые обладают информацией о том, какие задачи они способны решать, какие средства использовать, с какими агентами и как взаимодействовать при решении задачи. При возникновении конкретной задачи агент происходят переговоры между агентами и выясняется какой агент какую часть задачи может решить. С помощью такого процесса происходит распределение решения задачи. Все агенты независимы, т.е. исходное состояние графа до начала решения задачи представляет изолированные между собой вершины. Все связи устанавливаются только в процессе функционирования системы при решении задач. Использованию данного подхода препятствует отсутствие эффективного глобального управления работой такой системы, несмотря на то, что такой подход обладает гибкостью и модифицируемостью обучающей системы.

Таким образом, для каждой конкретной задачи обучения составляется определенный коллектив агентов, что говорит о смене структуры и целей решающей системы в зависимости от поставленной задачи. Формирование коллективов агентов для решения задач обучения позволяет реализовать любой уровень адаптации, т.к. эта процедура предполагает формирование каждый раз структуры системы, ее представления об объекте управления, т.е. обучаемом и целей обучающей системы, адаптируемые под цели, преследуемые на данный момент объектом управления.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е. Пачевский, М.А. Дронов, А.Н. Чекменев

Мультиагентный подход к реализации

моделей обучения

В рамках мультиагентного подхода рассматривается возможность реализации адаптации всех уровней, что позволит обеспечить управление объектом - обучаемым на всех этапах процесса обучения.

Основа этого подхода – построение системы как совокупности агентов (агенты пользователя, агенты преподавателя, агенты лекций и даже агенты отдельных объектов знания: определений понятий и правил, задач, методов, результатов, лабораторных работ, комментариев и т.д.). Каждый из агентов имеет семантическое описание своего поля деятельности (свою структуру, свои знания), и соответствует экспертной системе с традиционной структурой . Агент обладает всеми свойствами экспертных систем, а так же памятью своей деятельности. Основная идея применения агентов заключается в том, что каждый агент имеет собственные ресурсы для достижения собственных целей, взаимодействия с другими агентами и разрешения конфликтов с целями других агентов для достижения общей цели. Это позволяет свободно выбирать те цели, которые преследуются на данный момент объектом управления, и соответственно целям выбирать тот эталон (представленный соответствующим агентом), соответствие которому достигается моделью обучаемого на данный момент.

Движущей силой систем, основанных на мультиагентном подходе, является способность агентов вести переговоры. При этом их коммуникация основана на семантических сообщениях (самого высокого уровня), а не на заранее предопределенных сообщениях низшего порядка. Переговоры необходимы для одновременного выполнения функций агентов, когда разные агенты, возможно, имеют разные взаимоисключающие цели и намерения, разные возможности в своих виртуальных мирах, обладают различной информацией. Вопросы взаимодействия агентов разной архитектуры решены применением соответствующего языка коммуникации агентов (ACL) и языка обмена информацией, которые дают возможность агентам эффективно понимать друг друга несмотря на разницу в подходах их построения и функционирования.

Мультиагентная система реализует распределенное управление, которое может быть как централизованным, так и децентрализованным.

Централизованное управление выполняется центральным устройством управления, который формирует коллективы агентов и распределяет все возникающие задачи между агентами коллектива.

При децентрализованном управлении известны разные варианты реализации систем, одним из них является применение «контрактной системы» управления. При реализации данного подхода, вершинами сети агентов является множество независимых управляющих агентов (исполнителей), которые обладают информацией о том, какие задачи они способны решать, какие средства использовать, с какими агентами и как взаимодействовать при решении задачи. При возникновении конкретной задачи агент происходят переговоры между агентами и выясняется какой агент какую часть задачи может решить. С помощью такого процесса происходит распределение решения задачи. Все агенты независимы, т.е. исходное состояние графа до начала решения задачи представляет изолированные между собой вершины. Все связи устанавливаются только в процессе функционирования системы при решении задач. Использованию данного подхода препятствует отсутствие эффективного глобального управления работой такой системы, несмотря на то, что такой подход обладает гибкостью и модифицируемостью обучающей системы.

Таким образом, для каждой конкретной задачи обучения составляется определенный коллектив агентов, что говорит о смене структуры и целей решающей системы в зависимости от поставленной задачи. Формирование коллективов агентов для решения задач обучения позволяет реализовать любой уровень адаптации, т.к. эта процедура предполагает формирование каждый раз структуры системы, ее представления об объекте управления, т.е. обучаемом и целей обучающей системы, адаптируемые под цели, преследуемые на данный момент объектом управления.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е. Пачевский, Д.В. Быков, Е.Д. Федорков

Технизация процесса обучения.

Технологизация педагогических методов

Систематическими исследованиями проблем обучения первыми занялись психологи через изучение психофизиологических особенностей обучаемых. В психологии обучение понимается так же как в педагогике - усвоение обучаемым определенной системы знаний, умений и навыков. При этом, с точки зрения психологии, важную роль в обучении играет память, т.е. такие важнейшие психические процессы, как запоминание и забывание, характеризующие усвоение знаний. В результате экспериментов психологов, были получены различные коэффициенты и зависимости, на основе которых были созданы первые модели обучения (так, например, модель Эббингауза, детерминированная формула Терстоуна). Позднее данные модели были переведены в вероятностную форму. Данные модели используются разработчиками систем на последующих этапах развития моделей обучения.

Идея автоматизации учебного процесса на данном этапе сводилась к использованию, главным образом, различных технических средств обучения (ТСО), дополняющих учебный процесс. Все разработки были направлены на создание обучающей технической среды. При этом технологичность процесса обучения определялась объемом применения ТСО как дополнительного средства обучения. Постепенно исследователи переходили к идее применения ТСО не как дополнения учебного процесса, а как устройства, берущего на себя некоторые функции учителя. Т. к. ТСО не обладали свойством управления учебным процессом, реализация с их помощью функций учителя, т.е. замена учителя техническим средством для управления или сопровождения хотя бы части учебного процесса было невозможно. В результате исследователи пришли к необходимости осмыслить сам учебный процесс, формализовать его и описать как технологический процесс.

На данном этапе учебный процесс стал объектом исследований. Был исследован сам учебный процесс, а так же различные способы его организации, основанные на различных педагогических методах. При этом основной принцип построения учебного процесса заключался в системе последовательных, четко описанных действий, выполнение которых ведет к заранее запланированной цели. Первым результатом этих исследований и одновременно основой последующих моделей обучения в начале 60-х годов XX века стала модель программируемого обучения, представленная во множестве изданий. Сутью данной модели является адаптация учебного процесса под четко заданные цели. Цели представлены некоторым эталонным результатом, например, заданные правильные ответы. После сравнения результата с эталоном ставится оценка, которая является единственной характеристикой обучаемого. В зависимости от оценки выбирается следующий этап учебного процесса, при неудовлетворительной оценке могут быть выбраны и альтернативные способы изложения материала. Такие модели могут быть реализованы как линейными так и разветвленными схемами обучения. При использовании только одной характеристики обучаемого идея о построении его модели не рассматривается, объектом управления остается сам учебный процесс, уже внутри которого находится объект - обучаемый.

УДК.681.3

Д.Е.Пачевский, Е.В.Баранникова, А.Н. Чекменев

Реализация моделей обучения на основе

метода пакета прикладных программ

Данный этап охарактеризован реализацией идей программированного обучения в электронных учебно-методических материалах (например, ИСУО) на основе метода пакета прикладных программ. Основным принципом данного метода является разделение библиотеки стандартных программ и программ, управляющих ресурсами машины и библиотекой. Для взаимодействия пользователя с системой используется диалоговый компонент со специальным входным языком, позволяющим давать четкие команды вызова обучающей системе. Схема процесса обучения в ИСУО следующая: обучаемому предъявляется порция обучающей информации (ОИ), дается проверочное задание, осуществляется проверка правильности ответов и определяется следующая порция ОИ. При линейной схеме обучения план обучения задается разработчиками заранее с расчетом на среднего обучаемого и не корректируется в процессе обучения. Несколько позднее, реализовали разветвленные (более сложные) схемы обучения, в которых обучаемые были разделены на группы и план обучения задавался для каждой группы отдельно с расчетом на среднего обучаемого этой группы. Характеристикой обучаемого является номер его группы или оценка. Отнесение обучаемого к группе или оценка определяется только по его ответам. Метод ППП позволяет реализовать данные схемы: входной язык диалогового компонента достаточен для принятия ответов обучаемого, а программа, управляющая библиотекой, способна вызвать программы расчета оценок обучаемого и выбрать следующий этап учебного процесса.

ИСУО с разветвленными схемами обучения позволяли задавать индивидуально план обучения для каждой группы обучаемых, однако такие планы обучения все равно рассчитаны на среднего обучаемого, но уже для группы. Исследователи пришли к пониманию что для эффективного управления таким сложным объектом, как обучаемый, для которого невозможно заранее создать точной и полной траектории обучения, необходимо индивидуализировать процесс обучения для каждого обучаемого, а для этого системе необходимы знания об обучаемом, изучаемой им среде и возможностях управления учебным процессом.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е.Пачевский, Н.И.Черняев, Е.Д. Федорков

Контент для электронного обучения

Все предприятия в той или иной степени сталкиваются с проблемой обучения своих сотрудников. Это может быть как банальная переподготовка кадров, так и повышение квалификации управленческого звена. В любом случае применение e-learning как наиболее выгодной и привлекательной формы обучения в сочетании с качественным, профессионально подготовленным контентом позволит получить максимальную отдачу от затраченных обучение средств и усилий. Поэтому важной составляющей восего проекта системы дистанционного обучения помимо выбора программной платформы является выбор контента. Контент — это совокупность текстовой, графической, аудио- и видеоинформации, представленной слушателю для освоения учебной дисциплины. И если правильный выбор программной и аппаратной платформ позволяет применить необходимые технологии и возможности обучения, то в контенте многие из этих возможностей на ходят свою практическую реализацию.

В большинстве случаев контент представлен в электронном формате сети Интернет, реже — размещен на медиа-носителях. Наибольший интерес представляет, несомненно, первый вид так как этот контент обладает мобильностью: он может за не сколько секунд быть передан в любую точку мира посредством телекоммуникационных сетей. В годовом отчете Американской ассоциации он-лайн издателей ОРА (Online Publishers Association) содержится информация о потреблении он-лайнового контента в США за 2003 г. Например, по подсчетам ОРА, число пользователей электронного контента перевалило за 16 млн, что составляет примерно десятую часть всех пользователей сети. Интерес представляет также тот факт, что за первое полугодие 2003 г. американские потребители потратили 748 млн долл. на приобретение платного контента.

Так же как и программное решение, обучающий контент может быть создан самостоятельно, сделан на заказ или куплен в готовом виде. Основным критерием выбора одной из данных альтернатив является характер самих учебных курсов. Существуют две группы курсов:

• курсы общей направленности, не имеющие строгой привязки к специфике бизнеса компании (менеджмент и маркетинг, иностранные языки, пользовательские ИТ-курсы, разработка и администрирование приложений и т.д.), а также широко распространенные специализированные курсы;

• специальные курсы, посвященные непосредственно продукции или бизнесу компании (например, курсы, обучающие работе с определенными устройствами или знакомящие новых сотрудников с бизнесом и структурой фирмы).

И если в первом случае для большинства компаний характерна покупка готовых курсов с возможной незначительной доработкой, то во втором — возможен либо заказ, либо самостоятельная разработка.

Компании, работающие на рынке электронного обучения, можно представить в виде пирамиды. В ее основании находятся наиболее важные для рынка компании — поставщики учебного контента и программных продуктов. Выше находятся провайдеры электронного обучения для розничных (индивидуальных) потребителей и корпоративных клиентов.

Крупнейшими поставщиками контента являются компании: SmartForce, Saba, Docent, SkillSoft, Centra, Learn2.com. В сети Интернет представлен целый ряд учебных порталов, предоставляющих доступ к библиотекам учебных курсов: SkillSoft, SmartForce, NETg, Thinq, Mentergy, KnowldegePlanci, Learn2, DigitalThink. В августе 2002 г. компании SmartForce и SkillSoft завершили процесс объединения, образовав крупнейшего поставщика англоязычного учебного контента в мире (с библиотекой из более чем 3000 часов учебных материалов).

Модель организации выбора обучающего контента похожа на модель организации выбора программного обеспечения, но содержание этапов отличается коренным образом. Основным отличием является то, что если программное обеспечение выбирается достаточно редко, то курсы электронного обучения приобретаются компанией постоянно, следовательно, и применение данной модели носит регулярный характер.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Д.Е. Пачевский Д.С. Останков

Применение ИСУО

Многие гуманитарии сомневаются в целесообразности использования ИСУО в процессе обучения.

Что же. Давайте обратимся к фактам. В Белорусском госуниверситете был проведен широкомасштабный многолетний эксперимент, имеющий целью определение, эффективности использования ИСУО при обучении дисциплинам гуманитарного цикла.

В эксперименте приняли участие более 600 студентов старших и младших курсов естественных и гуманитарных факультетов вузов. Апробации подверглись более двух десятков различных ИСУО (по философии, истории, историографии, проч.).

В целях обеспечения чистоты эксперимента студенческие группы были разделены на два разряда: контрольные (т.е. те, в которых компьютер не использовался) и экспериментальные. При подведении итогов учитывались такие обстоятельства: несменяемость преподавателей, единый характер заданий; равная численность студентов в группах, одинаковые средний балл успеваемости и количество студентов по его категориям, единое расписание занятий и т.д.

Все студенты были обеспечены единообразным методическим материалом. Контрольным группам была выдана инструкция с перечнем вопросов, обсуждаемых в экспериментальных группах и обязательной методикой их отработки. Контрольные замеры осуществлялись традиционным образом, т.е. путем письменного опроса по выполненным заданиям с одинаковой продолжительностью контроля. При сравнении его результатов учитывались такие ответы: абсолютно верные; частично верные; неполные е указанием степени полноты; с небольшими ошибками.

• По качеству знаний - количество ошибок в экспериментальных группах в 2,1 - 8,3 раза меньше, чем в контрольных;

• По прочности знаний – потеря информации по истечении летних месяцев в экспериментальных группах - 20%, в контрольных – 60%;

• По уровню освоения материала – в экспериментальных группах он повысился в среднем с 2,7 баллов до 4,95 к исходу работы на ЭВМ по четырехбалльной шкале от 2 до 5 баллов.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

В.А. Рыжков, Бобров А.И.

Реализация моделей обучения методом

экспертных систем

Для получения большей эффективности управления обучаемым исследователи обратились к более глубокому изучению понятия «адаптации». Адаптация, как процесс приспособления к объекту управления имеет несколько иерархических уровней, соответствующие различным этапам управления обучаемым:

• Параметрическая адаптация реализуется путем подстройки значений параметров модели обучаемого под его текущее состояние.

• Структурная адаптация реализуется путем перехода от одной структуры к другой, структуры должны быть родственными между собой, но отличаться набором параметров и связей между ними. Например, при разветвленной схеме обучения для каждого типа обучаемого определена соответствующая модель, отличающаяся структурой с моделями других типов обучаемых. Такая структурная адаптация называется адаптацией по статической структуре. Другим способом реализации структурной адаптации является адаптация по функциональной структуре, что предполагает изменение функций управления программой обучения, т.е. изменение схемы взаимодействия системы и обучаемого. Функциональная структурная адаптация и адаптация по статической структуре так же могут быть реализованы системами «без памяти» и системами «с памятью».

• Адаптация объекта управления. Всякий объект представлен в системе ограниченной моделью, все не попавшие в модель параметры и структуры считаются внешней средой. Данная адаптация реализуется путем расширения модели за счет добавления в модель новых параметров или структур из внешней среды.

• Адаптация целей реализуется за счет выбора нового множества целей из множества возможных целей, определенных априори в системе. Все предыдущие уровни адаптации направлены на достижение целей, поставленных перед системой.

Для реализации всех рассмотренных уровней адаптации в моделях с разветвленной схемой обучения не хватало «знаний» об обучаемом. Это привело к созданию моделей обучения, в которых для управления процессом обучения используются модели об обучаемом наряду с наличием в системе экспертных знаний о предмете изучения и педагогических методах. Реализацией данного подхода стало появление в 1982 году новых структур обучающих систем на базе метода экспертных систем (ЭС).

Главным отличием данной модели обучения от предыдущих, является возможность не закладывать априори последовательность шагов обучения, т. к. она строится самой системой в процессе ее функционирования, что и позволяет строить для каждого обучаемого индивидуальный план обучения.

Данные обучающие системы способны выполнять параметрическую и структурную адаптации. Однако, в случае возникновения задачи, для решения которой у системы не достаточно знаний, задача остается не решенной. Это говорит о не достаточности параметров в структуре моделей обучаемого или несоответствии цели, преследуемой системой, целям объекта обучения. В данных системах экспертные знания о предмете и методах изучения должны быть полными, проектироваться априори и в процессе обучения не изменяться. Кроме того, работа системы направлена на достижение одной фиксированной, априори определенной цели обучения. Это делает невозможным реализацию адаптации целей обучения и тем более адаптацию объекта обучения.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

В.А. Рыжков, Бобров А.И.

ДИСТАЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ ПРИ ПОМОЩИ ЭВМ.

Дистанционное образование как одна из форм обучения развивается в общем русле научно-технического революции и информатизации общественной жизни. Новый всплеск интереса к дистанционному образованию возник на фоне бурного развития средств телекоммуникационных технологий, возникновения мировой информационной сети Интернет. В педагогическом сообществе стали возлагать большие надежды на эти высокоскоростные лини связи как средство оперативного взаимодействия между преподавателем и учеником, находящимся вне классной аудитории. Компьютер и модем становятся привычным атрибутом офиса, класса, квартиры. А это означает, что резко возрастает потенциальная аудитория обучающихся.

В настоящее время дистанционное обучение - одна из утвердившихся форм обучения. Оно востребовано обществом, пользуется популярностью. Эта форма является наиболее демократичной формой обучения, позволяющей получить образование широким слоям общества вне зависимости от места проживания.

Дистанционное обучение реализует принцип непрерывного образования. Оно опирается на разнообразные средства представления учебных материалов (печатные документы, книжную продукцию средства радио и телевидения, средства телекоммуникаций).

К настоящему времени сложилась система обучения для студентов, которые обучаются не стационарно, а на расстоянии, заочно или дистанционно, т.е. на основе новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации. Во многих ведущих образовательных центрах мира разработаны специальные курсы дистанционного обучения, по окончании которых студенты получают соответствующий аттестат. Широкое развитие может получить дистанционное образование в системе непрерывной многоуровневой профессиональной подготовки, особенно в том ее направлении, которое занимается ускоренной подготовкой специалистов с высшим образованием на базе абитуриентов, имеющих среднее специальное образование.

При решении этой задачи важное место занимает экспертиза знаний учащихся по специальным дисциплинам на различных этапах их обучения в среднем специальном образовательном учреждении и по его окончании. Эта работа является длительной, достаточно сложной в профессиональном плане и трудоемкой.

Целью данной работы является разработка подсистемы экспертного тестирования, которая позволит ускорить процесс получения экспертной оценки и повысить ее точность.

В настоящее время сформулированы некоторые важные, актуальные и для наших дней концептуальные положения, определяющие роль и место компьютера в системе других средств обучения и его разнообразные собственно педагогические возможности.

Последние как средства обучения по ряду показателей на много превосходят возможности традиционных средств реализации учебного процесса. В самом деле, компьютер совмещает в себе, причем на качественно более высоком уровне, возможности разнообразных средств наглядности, материалов с печатной основой, тренажерных устройств технических средств контроля и оценки результатов учебной деятельности, а непрерывно улучшающиеся аудиовизуальные параметры ПЭВМ, общая тенденция к переходу на естественный язык обучения с пользователем, совмещение ЭВМ с видеомагнитофоном и т.п. создают предпосылки для постепенного вытеснения устаревших, малоэффективных и статичных средств обучения (плакаты, макеты, лингафонные устройства, диапроекторы).

Зарубежный опыт и опыт наших вузов, применяющих компьютерные системы обучения и диагностики, показывает, что они являются одним из действенных средств повышения эффективности учебного процесса. Они позволяют обеспечить:

• Индивидуализированное обучение и контроль знаний обучаемых.

• Адаптацию процесса обучения к индивидуальным характеристикам обучаемых по уровню знаний и скорости прохождения материала.

• Разгрузку преподавателя от ряда трудоемких повторяющихся операций, связанных с предъявлением учебной информации и контролем знаний.

• Сбор и анализ разнообразной статистической информации, используемой для совершенствования учебного процесса.

Областью эффективного использования ЭВМ в учебном процессе является диагностика знаний. При помощи ЭВМ можно организовать сдачу промежуточных зачетов по темам, а также генерировать неповторяющиеся серии вопросов практически по всем аспектам темы. Эти вопросы могут быть использованы студентами и для самоконтроля, а также при повторении пройденного материала, что способствует закреплению полученных знаний.

Учебные проверки усвоения, выступая как средство управления учебной деятельностью учащихся и в известной мере деятельностью преподавателей, являются одной из форм организации усвоения, естественно входящей в структуру процесса обучения. Наряду с проверочной функцией учебные проверки усвоения должны выполнять обучающую и корректирующую функции (дополнения, обобщения), а также организационную функцию (проверкой знаний мотивируется работа над изучаемым предметом, направляется внимание на значение определенных навыков и умений, создаются ориентиры для усвоения). При компьютерном обучении усвоение в значительной степени проверяется методами формализованного контроля.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681

В.А. Рыжков, Бобров А.И.

УПРАВЛЕНИЕ НЕПРЕРЫВНЫМ МНОГОУРОВНЕВЫМ ОБРАЗОВАНИЕМ

Одной из перспективных и с успехом применяемых в ряде развитых стран является многоуровневая система профессионального образования. При разумной адаптации к российским условиям она способна снять многие принципиальные трудности, стоящие перед отечественным образованием.

Сформировавшуюся у нас в стране часть образовательной системы можно охарактеризовать как многоуровневую, и до 90-х годов она являлась господствующей. Обучающийся, поступив в учебное заведение, не мог закончить свое образование на каком-то промежуточном этапе, не мог изменить профиль обучения, избрать индивидуальную траекторию обучения. Система ориентирована на массовую подготовку специалистов, готовых к репродуктивному воспроизведению информации. Она унифицирована по срокам обучения, по выдаваемым выпускникам документам, и образовательные учреждения связаны жесткими планами.

Слабые стороны такой многоуровневой системы, проявляющиеся в новых условиях, выражаются в том, что она:

• консервативна, и поэтому со значительным опозданием откликается на запросы общества;

• недостаточно демократична, и ей в значительной степени присуща авторитарность преподавания;

• обладает выраженной направленностью на самообразование;

• не может обеспечить достаточного разнообразия подготовки;

• ориентирована, главным образом, на среднего учащегося, и в ней нет механизмов, способных выявить и целенаправленно готовить “элиту”, высокоодаренных учащихся. В то же время она достаточно неудобна и для людей с более медленным темпом развития, что является серьезной педагогической проблемой.

Сформулируем требования, которым должна удовлетворять многоуровневая система:

Она должна быть мобильной и в достаточной степени учитывать индивидуальные особенности личности. При этом она выступает способом разрешения противоречий между потребностями личности и ограниченностью средств, которыми располагает общество для реализации потребности в получении необходимых знаний.

Система образования должна быть открытой. В условиях постоянно меняющегося подвижного общества личность, рискующая потратить пять лет на образование, может оказаться на выходе из учебного заведения в условиях резко меняющейся конъюнктуры. Узкая специализация перекладывает все издержки риска на личность, поскольку при отсутствии плана распределения и гарантированных рабочих мест для выпускников общество не берет на себя ответственность за их судьбу. В то же время само общество в этом случае также несет невосполнимые потери из-за омертвления “человеческого” капитала и роста социальной напряженности.

Система образования должна в максимальной степени использовать принцип фундаментальности. Темп изменений жизни общества и смены технологий настолько высок, что становится весьма трудным выпустить специалиста, готового после завершения образования работать в избранной сфере деятельности. Поэтому либо необходимо точно предвидеть состояние технологий к моменту выпуска специалиста и тенденции их дальнейшего развития, а также гарантировать рабочее место для каждого специалиста, либо обучать так, чтобы выпускник мог сам достаточно быстро настроиться и адаптироваться к будущей деятельности. Именно эти соображения (и, не в последнюю очередь, соображения экономического порядка) заставляют принять на вооружение принцип фундаментальности образования. Только фундаментальное образование дает такие знания, которые не устаревают с течением времени, помогают ориентироваться в любой новой среде и являются универсальными по существу.

Необходимо разделять уровень образованности и уровень профессионального образования. С помощью разделения этих двух компонентов подготовки специалистов обеспечивается принцип фундаментальности образования. Здесь проблема в том, какой уровень профессиональной подготовки должен присутствовать в процессе общего образования; она, вероятно, должна быть различной для разных профессий и различных этапов образования. При этом есть очень важный момент, когда самоопределение личности просто невозможно раньше, чем будет достигнут определенный образовательный уровень.

Система образования должна предоставить возможности междисциплинарного многопрофильного обучения. Большинство систем образования на Западе предусматривают возможность получения дополнительной специальности в процессе обучения, что является некоторой страховкой личности на случай изменения конъюнктуры и связано с достижением необходимого разнообразия траекторий образования.

Необходимо перестраивать учебный процесс на основе использования новых технологий обучения. Введение многоуровневой системы образования, помимо формального акта разделения на уровни, предполагает серьезную перестройку учебного процесса, его содержания, форм и методов обучения. Следует специально отметить два важнейших момента в многоуровневой системе образования: структурный и содержательный. Именно новые педагогические технологии являются стержнем содержательной стороны многоуровневой системы обучения.

Так как каждый этап образования должен быть относительно завершенным, то появляются определенные требования к отбору материала, его концентрации, широте и глубине изучаемых проблем. В то же время эти же причины заставляют использовать принцип концентричности изложения, при котором изучаемый на предыдущем этапе материал становится предметом изучения и на следующем уровне, но с новых позиций. При необходимости дать наиболее важную и фундаментальную информацию (основные понятия, подходы и принципы) предпочтение должно отдаваться концептуально-аналитическим методам обучения в противовес традиционному вычитыванию учебного материала.

Анализ общих свойств описанных образовательных систем и сравнение их позволяют сделать вывод о важности нахождения оптимального соотношения между образовательными составляющими на разных уровнях обучения и, что очень важно, выделить приоритетные направления в области диверсификации образования.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Скугорова Я.В.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ

Использование информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании является сегодня одним из основных факторов, способствующих повышению его эффективности и качества. Понимание этого легло в основу разработки и реализации программы в области образования.

Данная программа предусматривает оснащение города современными автоматизированными рабочими местами, организацию локальных сетей в образовательных учреждениях (ОУ) и объединение их  в рамках информационно-образовательной сети, что позволит повысить оперативность обмена информацией, принятия и реализации управленческих решений, осуществить переход на электронный документооборот, обеспечить свободный доступ общественности к ресурсам сферы образования города. Одним из направлений программных мероприятий является учебно-методическое обеспечение ИКТ и повышение квалификации руководителей ОУ, администраторов.

Перед руководителями ОУ поставлена не только задача выбора, приобретения и использования готовых мультимедийных дисков и учебных пособий, организации в ОУ медиатек, но и задача создания условий для стимулирования творчества педагогов в разработке собственных электронных учебных продуктов и формировании адаптированных образовательных ресурсов. 

Процесс внедрения ИКТ  стал более целенаправленным, плановым, продуманным в соответствии с особенностями и возможностями развития каждого ОУ и в то же время единым по общим требованиям.

ИКТ в управлении образованием используются сегодня на практике в различных формах и направлениях работы:

- Организация функционирования системы образования: проблемный анализ, планирование, текущее управление, отчетность, делопроизводство и т.д.

- Организация эффективного информационного взаимодействия со структурными подразделениями МУОО, с  ОУ и вышестоящими организациями.

- Организация доступа работников МУОО, руководителей ОУ к информационным ресурсам Интернет.

- Управление инновационной деятельностью, организация городских конкурсов научно-исследовательских работ, научно-практических конференций, разработка методичек, выпуск дисков, брошюр, разработка элективных курсов, создание презентаций, управление проектной деятельностью.

- Создание банка педагогических идей, разработка целевых программ, наполнение  городской методической  службой сайта научно-методической направленности «Школа развития».

- Организация повышения квалификации работников, руководителей ОУ и их заместителей в области ИКТ

Внедрение ИКТ позволяет:

а) Руководству МУОО, Администрации ОУ

• Вести управление по результатам деятельности.

• Принимать эффективные управленческие решения.

• Четко видеть динамику происходящих в системе образования  изменений.

• Объективно оценивать деятельность работников.

• Повысить уровень организации управленческого труда.

б) Методистам, специалистам МУОО, педагогическим работникам ОУ

• Управлять познавательной деятельностью учащихся  и воспитанников.

• Отслеживать результаты обучения и воспитания.

• Принимать обоснованные и целесообразные меры по повышению уровня воспитанности и  обученности и эффективности системы качества образования.

• Целенаправленно совершенствовать методическое мастерство.

• Получить доступ к специальной, педагогической информации.

Представителям учредителя, городской методической службе

• Иметь информацию о деятельности системы образования и ее развитии.

• Корректировать и консультировать администрацию и педагогических работников по конкретным объективным данным итогов образовательного процесса и принимать оперативные управленческие решения.

в) Учащимся и их родителям, представителям общественности

• Иметь доступ к информации о деятельности МУОО, ОУ и результатах образовательного процесса.

• Оказывать влияние на формирование образовательного спроса, развитие школы и качество обучения и воспитания.

Применение ИКТ в управлении образованием позволило на порядок поднять качество и культуру управленческой деятельности, создавать резервы для работы муниципальной системы образования в режиме развития.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Киселева Ю. В. Килина А. А.

Разработка подсистемы взаимодействия студентов в открытых системах дистанционного образования.

Образование, особенно высшее является одним из важнейших факторов социального и экономического прогресса. Объем знаний, необходимых современному специалисту, возрастает, но срок обучения в вузе ограничен несколькими годами. Отсюда следует, что надо интенсифицировать учебный процесс, целеустремленно формировать качества, необходимые специалистам различных профессий. Для этого необходимо обновление всех сторон учебно-воспитательного процесса - его содержания, форм, методов, а что самое сложное - психологии учащихся - образов их мыслей, интересов и установок, их отношений друг к другу.

Проблема развития интерактивного взаимодействия в интернет - обучении определяется характером изменений в обществе, на производстве и в системе образования в частности. В качестве основной тенденции происходящих реформ выступает создание новой глобальной информационно-коммуникационной среды для жизни, образования, общения и производства, ядром которой является интернет.

Применение подхода открытых систем в настоящее время является основной тенденцией в области информационных технологий и средств вычислительной техники, поддерживающих эти технологии. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы - поставщики средств вычислительной техники, передачи информации, программного обеспечения и разработки прикладных информационных систем.

Открытая система - вычислительная среда, состоящая из аппаратных и программных продуктов и технологий, разработанных в соответствии с общедоступными и общепринятыми (международными) стандартами.

Обязательными свойствами открытых систем являются:

• переносимость;

• интероперабильность;

• масштабируемость;

• доступность программного и аппаратного обеспечения для развития и реструктуризации.

Оптимизация процесса дистанционного обучения достигается, если будут реализованы интерактивные взаимодействия, включающие в себя:

• различные методы интерактивного обучения (групповые дискуссии, работа с интерактивным учебным материалом, индивидуальные или групповые консультации, электронная почта и т.д.);

• различные виды интерактивного контроля знаний (телеконференции, он - лайн тесты, групповые проекты, индивидуальный файл с заданием);

• индивидуализацию обучения;

• предоставление обратной связи студентам в процессе обучения;

• предоставление возможности повторного обращения к учебным материалам.

Для проверки положений выдвинутой гипотезы в соответствии с целью исследования поставлены следующие задачи:

• проанализировать психолого-педагогические подходы и практические разработки интерактивного взаимодействия в дистанционном обучении;

• выделить особенности дистанционного обучения на основе интерактивного взаимодействия;

• определить структуру дистанционного курса с использованием комплекса средств интерактивного взаимодействия;

• разработать и реализовать модель учебного процесса на основе современных информационных технологий и интерактивных средств взаимодействия в дистанционном обучении;

• выделить ключевые направления внедрения средств интерактивного взаимодействия для организации дистанционного обучения;

• оценить эффективность используемых средств и методов взаимодействия в дистанционном обучении.

По результатам социологического опроса следует отметить, что некоторые студенты отметили существование преподавателей, которые «считают себя истиной в последней инстанции». На втором месте среди самых распространенных ошибок, которые, по мнению студентов, допускают преподаватели, оказались недобросовестное (формальное, «отбывательское») отношение к работе, невнимательность и равнодушие преподавателей по отношению к студентам и предвзятое, шаблонное отношение преподавателей к студентам. Интересно отметить, что сами преподаватели считают, что они излишне мягко и демократично относятся к студентам. Тем не менее, преподаватели, так же как и студенты, отметили свое безразличное отношение к студентам, шаблонность отношения к студентам и отсутствие желания работать. Интересным, однако, является комментарий одного преподавателя: «относиться небезразлично трудно - не хватит сил на работу».

Что касается отношения между студентами по результатам социологического опроса в дистанционном обучении не существует предвзятости.

Сделан вывод о том, что вместе с новыми методами и технологиями дистанционного обучения привносит в образовательную практику новые понятия и термины, к которым в первую очередь относятся: виртуальный класс (группа), поддержка обучения (поддержка студентов), учебные телекоммуникационные проекты, обратная связь, диалоговая технология, компьютерная связь, телеконференция, координатор, модератор.

Показывается, что при дистанционном обучении субъектами основной поддержкой в интерактивном взаимодействии будут выступать студенты, а средствами осуществления подобного взаимодействия - электронная почта, телеконференции, диалоги в режиме реального времени, тесты он - лайн (т.е. в реальном времени) и т.д.

Выявлено, что применение интерактивных методов обучения должно разрабатываться и совершенствоваться в зависимости от особенностей конкретных учебных ситуаций, целевых аудиторий, что является одним из ключевых элементов в реализации идеи непрерывного обучения, управления накоплением и развитием навыков и знаний индивидов для активной самореализации.

Критериями эффективности интерактивного взаимодействия студентов в подсистеме выступают степень усвоения учебного материала; среднее время, затрачиваемое студентами на изучение учебного курса; выигрыш по времени для преподавателя на проверку контроля знаний; выигрыш в объеме и разнообразии информации для студентов.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Орлов Д.С., Сокольников В.В., Федорков Е.Д.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ В ОБРАЗОВАНИИ.

В состав системы поддержки принятия решений входят три главных компонента: база данных, база моделей и программная подсистема, которая состоит из системы управления базой данных (СУБД), системы управления базой моделей (СУБМ) и системы управления интерфейсом между пользователем и компьютером.

База данных играет в информационных технологиях поддержки принятия решений важную роль. Данные могут использоваться пользователем для расчетов при помощи математических моделей.

Система управления данными должна обладать следующими возможностями:

• составление комбинаций данных, получаемых из различных источников, посредством использования процедур агрегирования и фильтрации;

• быстрое прибавление или исключение того или иного источника данных;

• построение логической структуры данных в терминах пользователя;

• использование и манипулирование неофициальными данными для экспериментальной проверки рабочих альтернатив пользователя;

• обеспечение полной логической независимости этой базы данных от других операционных баз данных, функционирующих в рамках фирмы.

Целью создания моделей в системах принятия решений являются описание и оптимизация некоторого объекта или процесса. Использование моделей обеспечивает проведение анализа в системах поддержки принятия решений. Модели, базируясь на математической интерпретации проблемы, при помощи определенных алгоритмов способствуют нахождению информации, полезной для принятия правильных решений.

Использование моделей в составе информационных систем началось с применения статистических методов и методов финансового анализа, которые реализовывались командами обычных алгоритмических языков. Позже были созданы специальные языки, позволяющие моделировать ситуации типа "что будет, если?" или "как сделать, чтобы?". Такие языки, созданные специально для построения моделей, дают возможность построения моделей определенного типа, обеспечивающих нахождение решения при гибком изменении переменных.

В системах поддержки принятия решений база моделей состоит из стратегических, тактических и оперативных моделей, а также математических моделей в виде совокупности модельных блоков, модулей и процедур, используемых как элементы для их построения.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Орлов Д.С.

ОБЗОР ПОДСИСТЕМЫ «АРХИВ ДАННЫХ ДОКУМЕНТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ»

Любое современное предприятие, заботящееся об увеличении роста качества и точности проектирования изделий и технологических процессов их изготовления, стремится использовать системы автоматизированного проектирования и управления.

Разрабатываемые процессы должны обеспечивать наибольшую производительность и наименьшие затраты. Принцип автоматизации документооборота означает, что необходимо автоматизировать не только те или иные расчеты, но и оформление выходных документов, в том числе, оформление необходимых командировочных документов и их учет. Программное средство обеспечивает ввод данных, возможность расширения базы данных, осуществляет доступ к данным, обеспечивает безопасность хранения данных, осуществляет управление учетными записями пользователей. Таким образом, программный комплекс автоматизации документооборота машиностроительного предприятия позволит быстро находить конструкторскую документацию и информацию о разработчике, вносить изменения в документацию, добавлять в базу данных.

Понятно, что разрабатываемые технологические процессы должны обеспечивать наибольшую производительность и наименьшие затраты. Но, это далеко не полный перечень задач, решаемых во взаимной связи. Многовариантность возможных решений и необходимость выбора из них оптимального объясняет большую трудоёмкость конструкторского проектирования. Становится ясным, что вся эта работа может быть выполнена оперативно только при условии использования автоматизированных систем проектирования.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Орлов Д.С., Сокольников В.В.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ С ПОМОЩЬЮ АРМОВ

Деятельность работников сферы управления (бухгалтеров, специалистов кредитно-банковской системы, плановиков, технологов, руководителей, конструкторов и т.д.) в настоящее время ориентирована на использование развитых технологий. Организация и реализация управленческих функций требует радикального изменения как самой технологии управления, так и технических средств обработки информации, среди которых главное место занимают персональные компьютеры. Они все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления опыта управленческих работников, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) определяется как совокупность информационно-программно-технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по "накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а работник сферы управления (экономист, технолог, руководитель и т.д.) выполняет часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Персональная техника применяется пользователем для контроля производственно-хозяйственной деятельности, изменения значений отдельных параметров в ходе решения задачи, а также ввода исходных данных в АИС для решения текущих задач и анализа функций управления.

АРМ создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций. Наиболее простой функцией АРМ является информационно-справочное обслуживание. АРМ имеют проблемно-профессиональную ориентацию на конкретную предметную область. Профессиональные АРМ являются главным инструментом общения человека с вычислительными системами, играя роль автономных рабочих мест, интеллектуальных терминалов больших ЭВМ, рабочих станций в локальных сетях.

Локализация АРМ позволяет осуществить оперативную обработку информации сразу же по ее поступлении, а результаты обработки хранить сколь угодно долго по требованию пользователя.

Целью внедрения АРМ является усиление интеграции управленческих функций, и каждое более или менее «интеллектуальное» рабочее место должно обеспечивать работу в многофункциональном режиме.

АРМ выполняют децентрализованную одновременную обработку экономической информации на рабочих местах исполнителей в составе распределенной базы данных (БД). При этом они имеют выход через системное устройство и каналы связи в ПЭВМ и БД других пользователей, обеспечивая таким образом совместное функционирование ПЭВМ в процессе коллективной обработки.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, — наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

Создание АРМ на базе персональных компьютеров обеспечивает:

- простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;

- простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;

- компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;

- высокую надежность и живучесть;

- сравнительно простую организацию технического обслуживания.

Эффективным режимом работы АРМ является его функционирование в рамках локальной вычислительной сети в качестве рабочей станции. Особенно целесообразен такой вариант, когда требуется распределять информационно-вычислительные ресурсы между несколькими пользователями.

В наиболее сложных системах АРМ могут через специальное оборудование подключаться не только к ресурсам главной ЭВМ сети, но и к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным информационно-поисковым системам, базам данных и знаний, библиотечным системам и т.п.).

Воронежский государственный технический университет

А.А. Пак Е.Н. Кордюкова, А.Н. Чекменев

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О РАВЕНСТВЕ СРЕДНИХ ДВУХ НОРМАЛЬНЫХ ГЕНЕРАЛЬНЫХ СОВОКУПНОСТЕЙ ПРИ ИЗВЕСТНОЙ ДИСПЕРСИИ

Генеральные совокупности Х и Y подчиняются нормальному закону распределения с параметрами и . Дисперсии данных совокупностей являются известными величинами.

Из генеральных совокупностей были извлечены две независимые выборки объемов n и m и рассчитаны выборочные средние и .

Задача состоит в проверке по выборочным данным при заданном уровне значимости нулевой гипотезы о равенстве генеральных средних (математических ожиданий) рассматриваемых совокупностей:

.

Нулевая гипотеза может быть также записана в виде равенства выборочных средних генеральных совокупностей:

.

Рассмотрим три случая.

1. Альтернативная гипотеза о различии генеральных средних:

.

Проверка гипотезы осуществляется с помощью Z-критерия при заданном уровне значимости .

Наблюдаемое значение Z-критерия определяется по формуле:

. [1]

Критическое значение Z-критерия вычисляется по таблице распределения функции Лапласа по равенству:

.

Если , то основная гипотеза принимается.

Если , то основная гипотеза отвергается.

2. Альтернативная гипотеза о различия генеральных средних:

.

Проверка гипотезы осуществляется с помощью Z-критерия при заданном уровне значимости .

Наблюдаемое значение Z-критерия определяется по формуле [1].

Критическое значение Z-критерия вычисляется по таблице распределения функции Лапласа по равенству:

.

Если , то нулевая гипотеза принимается.

Если , то нулевая гипотеза отвергается.

З. Альтернативная ей гипотеза о различии генеральных средних:

.

Наблюдаемое значение Z-критерия определяется по формуле [1].

Критическое значение Z -критерия вычисляется следующим образом:

.

Затем используется равенство .

Если , то нулевая гипотеза принимается.

Если , то нулевая гипотеза отвергается.

Воронежский государственный технический университет

А.А. Пак И.С. Малышева

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О РАВЕНСТВЕ СРЕДНИХ ДВУХ НОРМАЛЬНЫХГЕНЕРАЛЬНЫХ СОВОКУПНОСТЕЙ ПРИ НЕИЗВЕСТНОЙ ДИСПЕРСИИ

Генеральные совокупности Х и Y подчиняются нормальному закону распределения с параметрами и . Дисперсии данных генеральных совокупностей неизвестны.

В том случае, если справедливо предположение о том, что неизвестные генеральные дисперсии равны между собой, можно к проверке гипотезы о равенстве генеральных средних применить Т-критерий Стьюдента. Если же нет оснований предполагать равенство дисперсий, то перед проверкой гипотезы о равенстве генеральных средних, проверяется гипотеза о равенстве генеральных дисперсий с помощью F-критерия Фишера-Снедекора.

Рассмотрим задачу:

.

1. Альтернативная ей гипотеза:

.

В этом случае для проверки нулевой гипотезы строится двусторонняя критическая область. Проверка гипотезы осуществляется с помощью Т-критерия Стьюдента при заданном уровне значимости .

Наблюдаемое значение Т-критерия определяется по формуле:

[1]

Критическое значение Т-критерия вычисляется по таблице распределения Стьюдента по заданному уровню значимости (помещенному в верхней строке таблицы) и числу степеней свободы k=n+m-2: .

Если , то нулевая гипотеза принимается.

Если , то нулевая гипотеза отклоняется.

2. Альтернативная гипотеза:

.

В этом случае для проверки нулевой гипотезы строится правосторонняя критическая область. Проверка гипотезы осуществляется с помощью Т-критерия при заданном уровне значимости .

Наблюдаемое значение Т-критерия рассчитывают по формуле [1].

Критическую точку находят по таблице распределения Стьюдента по уровню значимости (помещенному в нижней строке таблицы) и по числу степеней свободы k=n+m-2

Если , то нулевая гипотеза принимается.

Если , то нулевая гипотеза отвергается.

3. Альтернативная гипотеза:

.

В этом случае для проверки нулевой гипотезы строится левосторонняя критическая область. Проверка гипотезы осуществляется с помощью Т-критерия при заданном уровне значимости .

Наблюдаемое значение Т-критерия рассчитывают по формуле.

В силу симметрии распределения Стьюдента относительно нуля:

Поэтому сначала находят , как в предыдущем случае.

Если , то нулевая гипотеза принимается.

Если ,то нулевая гипотеза отвергается.

Воронежский государственный технический университет

А.А. Пак, А.Н. Чекменев

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О РАВЕНСТВЕ

ДИСПЕРСИЙ ДВУХ НОРМАЛЬНЫХ

ГЕНЕРАЛЬНЫХ СОВОКУПНОСТЕЙ

Генеральные совокупности Х и Y подчиняются нормальному закону распределения. Из данных генеральных совокупностей были извлечены выборки объема и и рассчитаны исправленные выборочные дисперсии и . Задача состоит в проверке нулевой гипотезы о равенстве генеральных дисперсий рассматриваемых генеральных совокупностей при заданном уровне значимости :

Нулевая гипотеза может быть записана также через исправленные дисперсии:

Рассмотрим три случая.