Введение к работе
Актуальность проблемы
Информатизация и компьютеризация оказывают революционизирующее влияние на различные области человеческой деятельности. Но наиболее существенно их воздействие на интеллектуальные сферы жизнедеятельности людей, на технологии накопления, использования и распространения знаний, включая образовательные технологии. Одной из основных проблем образования, решению которой должны помочь информационные технологии, является проблема обеспечения должного уровня качества обучения. В свою очередь, качество обучения в значительной мере определяется качеством образовательных ресурсов и, прежде всего, качеством электронных образовательных ресурсов (ЭОР).
Важнейшими показателями качества ЭОР являются доступность, научная строгость, полнота. Это – в значительной мере конфликтные показатели. Для поиска удачных компромиссных решений необходимо приспосабливать процесс обучения к уровню знаний и умений, к психологическим особенностям обучаемых. Другими словами, необходимо применять адаптивные среды формирования образовательных ресурсов.
Данная работа, в своей теоретической части, посвящена решению актуальной задачи – разработке методов и алгоритмов построения адаптивной среды создания электронных образовательных ресурсов. В прикладной части работа посвящена реализации предложенных методов и алгоритмов в автоматизированных обучающих системах.
Объектом исследования является система повышения квалификации и переподготовки персонала промышленных предприятий.
Предметом исследования являются методы и алгоритмы синтеза образовательных траекторий.
Цель и основные задачи исследования
Цель работы – повышение эффективности системы переподготовки персонала промышленных предприятий, за счет разработки методов, моделей и программных механизмов построения образовательных траекторий.
Для достижения указанной цели в диссертации решены следующие задачи:
-
Анализ инструментальных средств создания ЭОР с учетом критериев семантического соответствия индивидуальным запросам пользователей и адаптивных технологий их создания.
-
Разработка модели семантической сети знаний предметной области.
-
Разработка метода построения оптимальной траектории обучения.
-
Разработка базы данных и диаграмм поведенческой деятельности участников создания ЭОР.
-
Разработка программно-моделирующего комплекса синтеза оптимального маршрута обучения в рамках инструментальной системы «БиГОР».
Методы исследования
При разработке формальных моделей компонент системы переподготовки в диссертации использовались методы общей теории систем, классический теоретико-множественный аппарат, теория графов и др. Системный анализ управления образовательной траекторией в учебных центрах проводился на реальных статистических данных, обработка которых проводилась с помощью современных методов анализа данных с привлечением математических и статистических пакетов.
Научная новизна
Научную новизну работы составляют методы и модели системы повышения квалификации и переподготовки персонала промышленных предприятий. На защиту выносятся:
- модель семантической сети учебного материала в виде И-ИЛИ-графа;
- модели оценки сложности учебной информации и инструментальные средства формирования связности учебных модулей;
- методика профориентации, повышения квалификации и переподготовки персонала промышленных предприятий.
Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов
Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием математического аппарата, согласованностью результатов моделей процессов обучения. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения работы в ряде крупных промышленных предприятий.
Практическая ценность и реализация результатов работы
На основе проведенного исследования в рамках инструментальной системы «БиГОР» разработано математическое и программное обеспечение, реализующее методику построения индивидуальной образовательной траектории. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в системе переподготовки на ряде промышленных предприятий, а также используются при организации учебного процесса на кафедре «АСУ» МАДИ и «САПР» МГТУ им.Н.Э.Баумана.
Апробация работы
Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:
на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (1995-2011гг.);
на заседаниях кафедр «САПР» МГТУ им.Н.Э.Баумана и АСУ МАДИ.
Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области автоматизации образовательного процесса составляет актуальное направление в области теоретических методов и практических подходов к организации системы повышения квалификации и переподготовки.
Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, моделей и методик.
