WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Рожков Геннадий Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРАКТИВНОГО

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ПРОЦЕСС ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

ПОСРЕДСТВОМ ИХ МОНИТОРИНГА

Специальность 05.13.10 – «Управление в социальных и экономических системах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Брянск, 2011 2

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» (г. Орел).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Коськин Александр Васильевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Подольский Владимир Ефимович - кандидат технических наук, доцент Подвесовский Александр Георгиевич

Ведущая организация - Юго-Западный государственный университет

Защита состоится « 29 » ноября 2011 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д212.021.03 при ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет» по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, учебный корпус №2, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет».

Автореферат разослан « 28 » октября 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент В.А. ШКАБЕРИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Реформирование отечественной системы образования одно из приоритетных направлений государственной политики на современном этапе. Для интеграции в мировое образовательное пространство крайне важным вопросом является построение современной отечественной образовательной социально-экономической системы, для этого необходимы новейшие теоретические разработки в области проектирования автоматизированных систем управления различными видами открытого и дистанционного обучения, с использованием современных информационно-телекоммуникационных технологий, позволяющих решать задачи эффективного управления образовательным процессом.

Современная педагогика позволяет трактовать обучение, как процесс управления. Этот факт как раз и положен в основу существующих подходов к управлению процессом дистанционного обучения и требований, предъявляемых к автоматизированным системам управления процессом дистанционного обучения.

При этом данный процесс реализуется в замкнутой системе, и, как для любой замкнутой системы управления, характеризуется целью управления, имеет объект управления (обучаемых), устройство управления и канал обратной связи, а критерием качества управления в данной системе могут служить результаты контроля знаний.

Но все же, существующие системы управления процессом дистанционного обучения несмотря на то, что позволяют решать обширный спектр задач независимо от конкретных аппаратных средств с предоставлением пользователям возможности настройки конкретной системы под свои потребности и текущую образовательную ситуацию, все-таки обладают серьезным недостатком, связанным со слабо развитыми функциональными возможностями, отвечающими за интерактивное взаимодействие обучаемого и преподавателя, а также обучаемых между собой, что не дает полноценных возможностей управления процессом дистанционного обучения, а, следовательно, и повышения его качества.

Проводимые в диссертационной работе исследования основаны на работах отечественных и зарубежных ученых: Д.А. Новикова, А.В. Соловова, В.Н. Буркова, В.П. Тихомирова, Л.Г. Титарева, Н.А. Коргина, В.И. Солдаткина, С.Л. Лобачева, Дж. Андерсона, Л. Гилберта, Д.Р. Мура, Е.Д. Вагнера и др.

Однако ни одна из известных в литературе схем управления процессом дистанционного обучения полностью не отвечает современным требованиям, предполагающим оперативную реакцию на изменения в текущей образовательной ситуации. Внедрение же подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия позволит реализовать указанное требование, тем самым повысив качество и управляемость процесса дистанционного обучения, а, следовательно, и эффективность социально-экономической деятельности образовательных учреждений.

Таким образом, исследования, направленные на изучение влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения и создание соответствующих инструментальных средств, являются актуальными.

Объектом исследования в данной работе являются процесс и параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.

В качестве предмета исследования рассматриваются модели, методики и алгоритмы управления параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения, основанные на применении современных информационных технологий.

Целью диссертационной работы является повышение качества подготовки специалистов при использовании дистанционных технологий обучения за счет применения мониторинга и управления на его основе параметрами интерактивного взаимодействия участников процесса дистанционного обучения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:



1. Анализ существующих схем организации дистанционного обучения, выявление и классификация параметров интерактивного взаимодействия как существенных факторов, влияющих на качество обучения.

2. Разработка и исследование методов и методик управления выделенными параметрами интерактивного взаимодействия.

3. Разработка математической модели оценки уровня обученности, основанной на применении параметров интерактивного взаимодействия.

4. Разработка и исследование структурных решений и управляющих алгоритмов, обеспечивающих управление параметрами интерактивного взаимодействия.

5. Создание информационно-аналитического программного комплекса управления процессом дистанционного обучения с возможностью мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.

Методы и средства исследования. При решении указанных задач использовались методы системного анализа, теории множеств, теории графов, теории управления сложными информационными системами, реляционной алгебры, объектно-ориентированного программирования, математической статистики.

Достоверность подтверждается корректностью использования существующего теоретического аппарата и их практической реализацией в виде электронной системы дистанционного обучения (ЭСДО) и подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия.

Научная новизна:

методика управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся построением подсистемы мониторинга, основанной на современных информационных технологиях;

математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;

технология управления параметрами интерактивного взаимодействия, отличающаяся возможностью повышения качества подготовки обучаемых посредством корректировки этих параметров;

подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в электронную систему дистанционного обучения.

Практическая ценность работы заключается в реализации предлагаемых методик и алгоритмов в ЭСДО и подсистеме мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, результатах их эксплуатации в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» и ОГОУ ДПО (ПК) специалистов «Орловский институт усовершенствования учителей».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на II Международной научнотехнической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (2006 г., Орел), на III Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве»

(2008 г., Орел), на Региональной научно-практической конференции «Электронное информационное пространство для науки, образования, культуры» (2008 г., Орел), на XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2009» ( г., Санкт-Петербург), на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе (2010 г., Белгород).

Публикации. По теме исследования опубликовано 11 научных работ общим объемом 2,89 п.л., в т.ч. авторских – 2,17 п.л.; получено 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.

Положения, выносимые на защиту:

классификация параметров интерактивного взаимодействия;

методика управления параметрами интерактивного взаимодействия;

математическая модель оценки уровня обученности, отличающаяся учетом параметров интерактивного взаимодействия;

подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, реализующая предложенные методики, модели и алгоритмы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 106 наименований, 5 приложений, 27 рисунков, 23 таблиц, общим объемом 194 страницы машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведено исследование интерактивных средств и методов обучения, а также возможности управления процессом дистанционного обучения.

Был сделан вывод, что процессу дистанционного обучения (ДО) свойственно три вида интерактивности:

1) взаимодействие между обучаемым и предметом изучения;

2) взаимодействие между обучаемым и преподавателем;

3) взаимодействие между обучаемыми.

Проведено исследование существующих автоматизированных систем управления (АСУ) образовательным процессом, базирующихся на Интернет- и Интранет-технологиях.

Данное исследование выявило достоинства и недостатки различных систем управления процессом дистанционного обучения: системы с открытым кодом позволяют решать весь спектр задач независимо от конкретных аппаратных средств и дают пользователям возможность доработки и адаптации конкретной системы к своим потребностям и текущей образовательной ситуации, все же основным и довольно серьезным их недостатком являются слабо развитые функциональные возможности в плане интерактивного взаимодействия учащегося с преподавателем и учащихся между собой.

На данный момент существует множество технологий, облегчающих работу web-программистов и web-дизайнеров по созданию и поддержке Интернет-ресурсов.

В настоящее время уже реализовано большое количество вспомогательных классов и шаблонов проектирования.

На основании проведенного анализа существующих программных средств реализации систем управления процессом дистанционного обучения сформулированы исходные требования к технологическому процессу разработки программного комплекса.

Во второй главе проведено исследование схем, моделей, методик и методов управления процессом дистанционного обучения.

В результате проведенного анализа методов управления процессом дистанционного обучения было решено взять за основу сетевое обучение с применением кейс-технологий, так как гораздо эффективнее строить обучение, опираясь на уже изданные учебные пособия и с помощью дополнительного материала, либо углублять этот материал, либо давать дополнительные разъяснения.

При этом предусматриваются консультации преподавателей, система тестирования и контроля, дополнительные практические работы, совместные проекты и пр.

С целью формализации схемы обучения был проведен комплекс мер, отраженный в методике управления параметрами интерактивного взаимодействия (рисунок 1) состоящий из двух этапов:

1) разработка и исследование математической модели, направленной на определение влияния отдельных факторов на результат обучения;

2) разработка и исследование математической модели оценки уровня обученности, основанной на применении параметров интерактивного взаимодействия (ПИВ).

При реализации первого положения был применен базовый метод, описанный А.В. Солововым, для построения моделей ДО, который был адаптирован и модифицирован. Данный метод модифицирован в части возможности учета ПИВ при моделировании процесса ДО. Кроме того, метод адаптирован для решения задачи управления ПИВ. Коэффициенты, рассчитанные по модели, используются в дальнейшем как коэффициенты математической модели оценки уровня обученности.

1) Определить наиболее значимые объекты исследуемого процесса ДО, которые в модели будут вершинами графа 2) Выявить взаимосвязи между данными объектами с отображением в виде ориентированных дуг графа и знаков между ними 3) Установить ограничения на значения весов дуг графа на основе эвристических соображений экспертов 6) Проанализировать полученные данные на адекватность и оптимальность. В ходе анализа рассматриваются полученные данные о влиянии отдельных факторов на результат обучения. В случае необходимости внести коррективы в исходные данные.

7) Построить математическую модель оценки уровня обученности на основе полученных данных по результатам определения влияния отдельных факторов 8) Определить параметры интерактивного взаимодействия, с учетом которых будет происходить управление процессом дистанционного обучения 9) Построить пространство мониторинга показателей качества обучения исходя из выделенных параметров интерактивного взаимодействия 10) Настроить контур автоматического управления процессом дистанционного обучения на основании построенного пространства мониторинга показателей качества обучения и накладываемых ограничений на управление различными показателями 11) Проверить достоверности математической модели оценки уровня обученности и контура автоматического управления процессом дистанционного 12) Скорректировать, в случае необходимости, модели, параметры интерактивного взаимодействия, контур автоматического управления процессом Рисунок 1 – Основные этапы реализации методики управления параметрами интерактивного взаимодействия В этом методе задача оптимального обучения формулируется как максимизация уровня обученности при ограничении на время обучения.

Для решения этой задачи вводятся: функция уровня обученности UO=UO(T) и функция времени обучения T=T(P), где P – вектор, состоящий из следующих параметров:

1) P1=(P11, P21, …, Pr1) – параметры, описывающие начальное состояние обучаемого: уровень обученности, интеллект, и т.п., которые возможно измерить при помощи тестирования и последующего экспертного анализа результатов.

2) P2=(P12, P22, …, Pp2) – параметры, отражающие начальное состояние учебно-методических материалов: объем материалов, структура, полнота и т.п.

3) P3=(P13(P1, P2), P23(P1, P2), …, Pk3(P1, P2)) – группа варьируемых параметров процесса дистанционного обучения: наглядность учебно-методических материалов и сложность их восприятия, формат и количество заданий, способ и своевременность помощи и т.п.

Таким образом, задача оптимального дистанционного обучения сводится к максимизации функции UO(P) на множестве DZ допустимых значений параметров вектора P3 при ограничении на время обучения T(P):

где T0 – установленный срок обучения.

Для описания модели процесса ДО и определения влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения был применен аппарат взвешенных графов и модифицированный в соответствии с требованиями решаемой задачи метод Монте-Карло.

Была спроектирована модель процесса ДО, отражающая влияние отдельных факторов на результат обучения, в виде знакового графа, в котором в качестве вершин представлены следующие объекты:

1) количество и качество учебно-методических материалов, которые получает обучаемый в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина Т);

2) количество и качество материалов для практических заданий, которые получает обучаемый для выполнения в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина Пр);

3) количество и качество материалов для курсовой работы, которые получает обучаемый для выполнения в ходе изучения какой-либо дисциплины (вершина Кр);

4) количество и качество материалов в интерактивных тестах, которые получает обучаемый для выполнения в ходе прохождения итогового контроля знаний по какой-либо дисциплине (вершина Кл);

5) уровень обученности учащегося (вершина УО);

6) уровень помощи учащемуся (вершина П).

Граф ДО задается матрицей смежности S размерности nn. Вектор проектных переменных – это вектор варьируемых весов дуг графа:

Помимо варьируемых весов k в матрице смежности графа могут быть установлены и фиксированные веса, не входящие в вектор проектных переменных.

Вес варьируемой дуги k соответствует следующим ограничениям:

Задавать данные ограничения следует в процессе разработки модели процесса ДО, руководствуясь эвристическими соображениями о влиянии объектов процесса ДО друг на друга.

Собственные значения матрицы S следует представить в виде вектора:

где i может быть как действительным, так и комплексным числом.

Исходя из этого, целевая функция будет описана следующим образом:

где |1| – абсолютная величина 1.

Таким образом, задача определения влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения сводится к следующему: минимизировать f(U) при ограничениях k [1k, 2k].

Рисунок 2 – Алгоритм определения влияния отдельных факторов на результат Координаты случайных точек при каждой итерации применительно к сформулированной задаче рассчитываются следующим образом:

где e – порядковый номер этапа поиска, e=1, 2, 3, …;

dk(e) – ребро гиперкуба поиска по проектной переменной k на этапе e;

k(e-1) – координата точки лучшей пробы предыдущего этапа.

По результатам проведения серии экспериментов по определению влияния отдельных факторов на результат дистанционного обучения при помощи алгоритма, изображенного на рисунке 2, были получены усредненные и округленные до сотых значения, отражающие влияние выделенных факторов на результат обучения (уровень обученности), которые представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Влияние отдельных факторов на результат обучения Фактор Обозначение В соответствии с проведенными экспериментами, по истечении пяти лет уровень обученности увеличивается до 0,71 и уменьшается уровень требуемой помощи до 0,07, а согласно известным дидактическим рекомендациям, полученным на основе анализа существующих шкал уровней обученности, при достижении уровня обученности УО=0,71 наступает период самоорганизации, и процесс обучения можно прекращать, что в применяемой в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет УНПК» балльной шкале соответствует оценке «Хорошо».

В соответствии с данными выводами, в основу построения математической модели оценки уровня обученности были положены полученные результаты. При этом главные показатели качества обучения (коэффициент усвоения учебнометодических комплексов, коэффициент усвоения умений и коэффициент усвоения навыков) было принято решение рассчитывать следующим образом:

1) Коэффициент усвоения учебно-методических комплексов (теория) в ходе изучения j-дисциплины i-м обучаемым:

где 2 xij 5 – оценка, выставленная i-му обучаемому на экзамене по j-й дисциплине;

2) Коэффициент усвоения умений (курсовые работы) в ходе изучения j-й дисциплины i-м обучаемым:

где 2 yij 5 – оценка, выставленная за курсовую работу i-му обучаемому по j-й дисциплине;

3) Коэффициент усвоения навыков (практические задания) в ходе изучения j-й дисциплины i-м обучаемым:

где 2 zij 5 – оценка, выставленная за зачет i-му обучаемому по j-й дисциплине;

В формулах 79: i 1, n ; j 1, m ; K1i, K2i, K3i, CAB, COMC [0, 1].

Уровень обученности (Ki) у обучаемого следует определять как суммарный показатель степени усвоения обучаемым учебных программ:

Таким образом, управление ПИВ, основанное на показателях качества, состоит в поиске максимума целевой функции, определяющей оценку уровня обученности:

При этом в формулах 7-9 показатели качества обучения следует рассматривать в виде отношения объема информации, умений и навыков, усвоенных обучаемым, к общему объему информации, умений и навыков, предложенных ему в ходе обучения, в соотношении со степенью активности педагогического взаимодействия субъектов образовательного процесса (преподаватель – обучающийся) и со степенью организационно-методического обеспечения поддержки и контроля самостоятельной работы обучающихся.

На основе сформулированных положений был сделан вывод о том, что основные условия оптимального функционирования модели оценки уровня обученности состоят в поддержании на заданном уровне показателей качества образования. Если один или несколько показателей начинают отклоняться от определенного уровня, то необходимо определить и устранить причину данного отклонения.

Была сформулирована задача управления ПИВ, состоящая в постоянном контроле показателей качества обучения и при их отклонении от заданной нормы в принятии решений по стабилизации показателей. Для этого данный факт был обозначен как изменение значений параметров (ИЗП), влияющих на показатели качества обучения, а значения данных параметров было решено представлять в виде интервальных чисел:

где d, d – нижняя и верхняя граница i-го показателя Dij;

R – множество вещественных чисел; i 1, n ; j 1, m.

При этом интерес, с точки зрения стабилизации показателей качества обучения, представляет ситуация, когда значение индикаторной функции Pij, характеризующей вероятность появления ИЗП, равно 0, то есть интервал Dij выходит за нижнюю границу диапазона его нормативных значений n, так как выход за верхнюю границу n означает еще большее улучшение параметра, чем предусмотрено.

В случае, если Pij=0, активизируется множество возможных причин ИЗП Mij.

где Ci – событие, содержащее в себе одну или несколько причин изменения качества образования.

Для реализации сформулированной задачи управления ПИВ было предложено построить модель интеллектуального управления ПИВ, отраженную на рисунке 3.

Совокупность факторов, влияющих на процесс обучения

ХЭО ХРД ХЭО XММ

Рисунок 3 – Схема управления параметрами интерактивного взаимодействия На рисунке 3 введены следующие условные обозначения:

ВВ – вектор влияющих воздействий;

ДКМ – вектор данных о контрольно-тестовых мероприятиях;

ВРВ – вектор внешних регистрируемых воздействий;

ФД – вектор формализованных данных;

КОРРРЗ – вектор рекомендаций по корректировке совокупности коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных ПИВ;

XРЕЗ – вектор реализованных управленческих решений;

XК – система критериев;

XММ – математические модели;

XЭО – экспертные оценки;

XРД – регламентирующие документы;

XРЗ – совокупность коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных ПИВ.

В представленной на рисунке 3 схеме объектом управления являются ПИВ, как одна из составляющих всей совокупности факторов, влияющих на процесс обучения посредством вектора влияющих воздействий (ВВ).

Управление предполагается осуществлять посредством двух контуров:

оперативного и планового управления.

Плановое управление заключается в реализации методики, отраженной на рисунке 1. Для этого за основу берется совокупность данных контрольно-тестовых мероприятий (ДКМ), которая после аналитической обработки, основанной на системе критериев, и проведения анализа, основанного на результатах математического моделирования по формализованным данным (ФД), и последующего экспертного заключения трансформируется в вектор рекомендаций по корректировке совокупности коэффициентов и эталонных значений, сопоставленных ПИВ, которые используются при расчете исходного влияющего воздействия (ВВ).

В основу построения модели интеллектуального (оперативного) управления ПИВ была положена идея контроля показателей качества и при их отклонении от заданной нормы в принятии решений по стабилизации показателей, когда при формировании управляющего воздействия оценивается разность между эталонным (планируемым) значением показателя качества и фактически достигнутым на момент принятия управленческого решения. Минимальное значение этой разности соответствует оптимальному для данной ситуации управляющему воздействию.

В третьей главе исследованы структурные решения и управляющие алгоритмы, обеспечивающие функционирование разработанной информационноаналитической автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения, основанной на применении ПИВ, на базе которой проводились диссертационные исследования.

Структурная схема разработанной автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе ПИВ представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Структурная схема разработанной автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения Особенности работы автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе ПИВ определяются архитектурой режима клиент-сервер. Спроектированная архитектурная среда предполагает организацию работы в режиме удаленного доступа.

Центральное место в данной структуре занимает web-сервер, который управляет работой всей системы в целом. Предложенная конфигурация позволяет реализовать мультиплатформенный учебный сервер, не зависящий от какого-либо конкретного программного обеспечения (операционная система, сервер БД и т.п.), с возможностью удаленного распределенного доступа к автоматизированной системе управления процессом дистанционного обучения.

Разбиение структуры системы на отдельные функционально законченные блоки является также оправданным шагом, который позволит в дальнейшем значительно снизить затраты на эксплуатацию и обслуживание системы, а также позволит снизить требования к мощности используемых вычислительных ресурсов.

Определен круг задач, выполняемых обучающей системой вне зависимости от местонахождения пользователя системы и основные функциональные элементы, которые должна включать в себя автоматизированная система управления процессом дистанционного обучения, учитывающие потребности различных групп пользователей, работающих с ней.

Описаны задачи и последовательность их выполнения, свойственные выделенным функциональным элементам автоматизированной обучающей системы в разрезе соответствующих им групп пользователей.

Разработана нормализованная концептуальная схема автоматизированной системы управления процессом обучения и обоснован выбор системы управления базами данных (СУБД) для реализации информационной базы программного комплекса.

На основе рассмотренной структуры автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на базе ПИВ и исследованных моделей был выделен ряд основных, нетиповых алгоритмов, обеспечивающих работу подсистемы автоматического управления.

Базовый алгоритм управления ПИВ, обеспечивающий функционирование подсистемы оперативного управления ими, представлен на рисунке 5.

Мониторинг значений параметров интерактивного взаимодействия автоматизированной системы Рисунок 5 – Алгоритм управления параметрами интерактивного взаимодействия Данный алгоритм состоит из нескольких взаимосвязанных частей:

мониторинг значений ПИВ;

обработка и анализ полученных значений с целью принятия необходимых управленческих решений;

реализация сформированных управленческих решений.

Стоит отметить, что мониторинг значений ПИВ выполняется в автономном автоматическом режиме с заданными временными промежутками.

Процесс обработки полученных значений параметров осуществляется в циклическом режиме и зависит от изменения значения параметра во времени. В случае ухудшения динамики наблюдения за конкретным параметром возникает необходимость в формировании конкретных управленческих решений, направленных на стабилизацию и улучшение значения параметра. Кроме того, необходимо производить корректировку состояния автоматизированной системы, которая подразумевает внесение изменений в статистические отчеты, рейтинги и т.п.

В четвертой главе проведено практическое обоснование методик автоматизации процесса управления дистанционным обучением на основе параметров интерактивного взаимодействия.

Описаны структурные схемы интерфейсов выделенных подсистем и конфигурации технических и программных средств, используемых при апробации программного комплекса.

С целью управления параметрами интерактивного взаимодействия была проведена их классификация (рисунок 6).

Рисунок 6 – Классификация параметров интерактивного взаимодействия В ходе эксперимента проводилось исследование влияния на качество обучения выделенных классов параметров интерактивного взаимодействия, с учетом которых происходил процесс управления обучением: общение преподавателя со студентами; проверка контрольных работ; проверка курсовых работ; публикация теоретического материала; публикация заданий на контрольные работы; публикация заданий на курсовые работы; публикация тестовых материалов;

качество теоретического материала; качество заданий на контрольные работы;

качество заданий на курсовые работы; сдача студентами контрольных работ; сдача студентами курсовых работ; скачивание студентами теоретического материала;

скачивание студентами заданий на контрольные работы; скачивание студентами заданий на курсовые работы; вход пользователей в систему.

Эксперименты по применению ЭСДО были проведены в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК» на базе факультета дистанционного обучения. В качестве базы для эксперимента использовался обширный комплекс дисциплин, изучаемый студентами Железногорского, Ливенского и Московского филиалов по специальностям «Менеджмент организации», «Маркетинг», «Налоги и налогообложение», «Финансы и кредит», «Прикладная информатика» и др.

Эксперимент был начат весной 2009 года, и с момента его начала в процессе обучения было задействовано свыше 1300 человек.

Результаты проведенных экспериментов, отраженные в таблице 2, подтверждают эффективность использования автоматизированной системы управления процессом дистанционного обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия за счет повышения уровня организованности как преподавательского состава, так и обучаемых, выраженного в соблюдении установленных нормативов на переписку (времени ответа на вопрос), на проверку контрольных и курсовых работ, в постоянном совершенствовании преподавателями предлагаемых для изучения методических материалов за счет предоставления студентам возможности их оценивания и высказывания пожеланий.

Таблица 2 – Основные результаты проведенных экспериментов Степень активности педагогического Степень организационно-методического обеспечения (баллов):

качество теоретического материала качество заданий на контрольные работы качество заданий на курсовые работы Динамика успеваемости обучаемых, зачеты (баллов) Динамика успеваемости обучаемых, курсовые работы (баллов) Динамика успеваемости обучаемых, экзамены (баллов) Уровень обученности, % Процент не сдавших сессию в срок, % В таблице 2 введены следующие сокращения:

1* – второе полугодие, предшествующее внедрению ЭСДО;

2* – первое полугодие, предшествующее внедрению ЭСДО;

3* – первое полугодие после внедрения ЭСДО;

4* – второе полугодие после внедрения ЭСДО;

5* – третье полугодие после внедрения ЭСДО;

6* – четвертое полугодие после внедрения ЭСДО.

Для определения влияния параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения были выдвинуты следующие нулевые гипотезы о наличии линейных зависимостей:

1) определить наличие линейной зависимости между степенью активности педагогического взаимодействия и уровнем обученности;

2) определить наличие линейной зависимости между степенью активности педагогического взаимодействия и процентом обучаемых, не сдавших сессию в срок;

3) определить наличие линейной зависимости между степенью организационно-методического обеспечения и уровнем обученности;

4) определить наличие линейной зависимости между степенью организационно-методического обеспечения и процентом обучаемых, не сдавших сессию в срок.

В качестве критерия проверки нулевой гипотезы была применена случайная величина (15), которая при справедливости нулевой гипотезы имеет распределение t-критерия Стьюдента с k=n-2 степенями свободы.

Полученные результаты расчета представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты проверки выдвинутых гипотез Нулевая Коэффициент корреляции гипотеза Пирсона (r(X,Y)) Таким образом, все выдвинутые нулевые гипотезы №№ 1-4 о влиянии параметров интерактивного взаимодействия на процесс дистанционного обучения, нашли свое подтверждение В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена классификация, выделены классы параметров интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, взаимосвязи между ними и ключевые параметры интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения, позволившие спроектировать и разработать подсистему мониторинга ЭСДО.

2. Сформулирована задача управления параметрами интерактивного взаимодействия, состоящая в постоянном контроле показателей качества обучения и разработана технология управления параметрами интерактивного взаимодействия.

3. Разработана методика управления параметрами интерактивного взаимодействия участников дистанционного обучения.

4. Предложена математическая модель, описывающая процесс дистанционного обучения, на основании которой определено влияние отдельных факторов на результат обучения и математическая модель оценки уровня обученности на основе параметров интерактивного взаимодействия.

5. Разработаны структурные решения и управляющие алгоритмы, обеспечивающие функционирование подсистемы мониторинга параметров интерактивного взаимодействия в автоматизированной системе управления процессом дистанционного обучения.

6. Разработана подсистема мониторинга параметров интерактивного взаимодействия, интегрированная в ЭСДО, которая внедрена на факультете дистанционного обучения ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК».

7. Исследовано и доказано влияние выделенных параметров интерактивного взаимодействия на повышение качества подготовки специалистов посредством увеличения уровня обученности на 7% и снижения процента не сдавших сессию в срок на 5% при применении дистанционных технологий обучения за счет использования подсистемы мониторинга данных параметров.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Рожков, Г.Г. Структурная схема взаимодействия пользователей распределенной автоматизированной системы дистанционного обучения ОрелГТУ [Текст] / А.В. Батищев, А.В. Коськин, Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. – Орел: ОрелГТУ, 2009. - №3/53(564). – С. 3-7.

2. Рожков, Г.Г. Концептуальная модель данных автоматизированной системы управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия [Текст] / Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. – Орел: ОрелГТУ, 2010. – №6(62). – С. 86-89.

3. Рожков, Г.Г. Структурная схема автоматизированной системы управления процессом обучения [Текст] / А.В. Коськин, Г.Г. Рожков // Труды Вольного экономического общества России. – М.: МАТИ, 2010. – Т137. – С. 879-883.

4. Рожков, Г.Г. Подходы к разработке алгоритмов функционирования подсистемы автоматического управления процессом обучения на основе параметров интерактивного взаимодействия [Текст] / А.В. Коськин, Г.Г. Рожков // Информационные системы и технологии. – Орел: ОрелГТУ, 2011. – №1(63). – С. 62Публикации в сборниках научных трудов и материалов конференций 1. Рожков, Г.Г. Методы борьбы с почтовым спамом [Текст] / Г.Г. Рожков // Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП).

Материалы II Международной научно-технической конференции. – Орел: ОрелГТУ, 2006. – Т4. – С. 180-187.

2. Рожков, Г.Г. Исследование и организация комплекса электронных учебнометодических материалов при построении автоматизированных систем управления процессом профессиональной подготовки [Текст] / Г.Г. Рожков // Известия ОрелГТУ. – Орел: ОрелГТУ, 2007. - № 4-2/268(535). – С. 173-175.

3. Рожков, Г.Г. Разработка и исследование математических моделей адаптивного процесса профессиональной подготовки [Текст] / Г.Г. Рожков, Д.В.

Рыженков // Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП). Материалы III Международной научно-технической конференции. – Орел: ОрелГТУ, 2008. – Т3. – С. 67-71.

4. Рожков, Г.Г. Подходы к разработке структуры автоматизированной системы управления учебным процессом [Текст] / Г.Г. Рожков, Д.В. Рыженков // Электронное информационное пространство для науки, образования, культуры.

Материалы Всероссийской интернет-конференции, региональной научнопрактической конференции. – Орел: ОрелГТУ, 2008. – С. 53-56.

5. Рожков, Г.Г. Особенности внедрения электронной системы дистанционного обучения в ОрелГТУ [Текст] / А.В. Коськин, А.В. Батищев, Г.Г.

Рожков // Труды XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2009». – СПб.: СПбИТМО, ГОСНИИ «Информика», 2009. – Т1. – С.

146-147.

6. Рожков, Г.Г. Прескриптивная модель процесса автоматизированного обучения [Текст] / А.В. Коськин, И.С. Константинов, А.В. Батищев, Г.Г. Рожков // Труды XVI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2009».

– СПб.: СПбИТМО, ГОСНИИ «Информика», 2009. – Т1. – С. 147-149.

7. Рожков, Г.Г. Влияние параметров интерактивного взаимодействия на управление процессом обучения [Текст] / Г.Г. Рожков // Сборник научных работ Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе. – Белгород: БелГУ, 2010. – Т1.

– С. 67-79.

Свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ 1. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611227 «Структура базы данных электронной системы КРБ» / Г.Г. Рожков – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 февраля 2009 года.

2. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611245 «Система управления дистанционным обучением КРБ» / А.В.

Коськин, Г.Г. Рожков, А.В. Батищев – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 февраля 2009 года.

3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009611211 «Электронная система контроля знаний КРБ» / А.В. Коськин, Г.Г.

Рожков, А.В. Батищев – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26 февраля 2009 года.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ФГБОУ ВПО «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»





Похожие работы:

«ЧЕРНЯЕВА АННА ВИКТОРОВНА СПРАВЕДЛИВОСТЬ И ЗАКОННОСТЬ В ПОЛИТИКО-ПРАВОВОЙ КОНЦЕПЦИИ ДЖ. РОЛЗА Специальность 12.00.01 – теория и история права и государства; история учений о праве и государстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Санкт-Петербург 2010 Диссертация выполнена на кафедре теории и истории государства и права НОУ ВПО Юридический институт (Санкт-Петербург) Научный руководитель : доктор...»

«РАШИД КАЛВИР ХОДЖАТУЛЛА СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ТРАДИЦИОННОЙ МЕЧЕТИ ИРАНА: МИХРАБ. АЙВАН. КУПОЛ Специальность: 18.00.01 – Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры Москва – Работа выполнена на кафедре советской и современной зарубежной архитектуры Московского...»

«Домрачева Ольга Витальевна Вредные и опасные условия труда как условие трудового договора и элемент института охраны труда Специальность 12.00.05 – трудовое право; право социального обеспечения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Екатеринбург 2011 Диссертация выполнена на кафедре трудового права Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Уральская государственная юридическая академия Научный...»

«УДК 621.386.26. Широбоков Сергей Валентинович Импульсная рентгеновская трубка для 100 - см рентгеноэлектронного магнитного спектрометра. Специальность: 01.04.01 – приборы и методы экспериментальной физики. АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Ижевск – 2003 2 Работа выполнена на Кафедре физики поверхности Удмуртского государственного университета. Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Трапезников В.А. Официальные...»

«Баззаев Александр Казбекович Локально-одномерные разностные схемы для уравнения диффузии дробного порядка с краевыми условиями третьего рода Специальность 01.01.07 вычислительная математика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва2013 Работа выполнена на кафедре прикладной математики математического факультета...»

«Нутерман Роман Борисович Моделирование турбулентных течений и переноса примеси в элементах городской застройки Специальность 01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск - 2008 2 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики и компьютерного моделирования в ГОУ ВПО Томский государственный университет Работа выполнена в отделе исследований в ГУ Датский метеорологический...»

«ШУРЫГИНА Елена Геннадьевна ИЗМЕНЕНИЕ СОЦИОКУЛЬТУРНОГО СТАТУСА ИНСТИТУТА СУДА В СОВРЕМЕННОМ РОССИЙСКОМ ОБЩЕСТВЕ: КОММУНИКАТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЛЕГИТИМАЦИИ Специальность 22.00.06 – социология культуры, духовной жизни (социологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Ростов-на-Дону – 2009 Работа выполнена в Педагогическом институте ФГОУ ВПО Южный федеральный университет на кафедре социальных коммуникаций и технологий Научный...»

«ПРОКОПЬЕВА Алена Кирилловна СЛОЖНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ В ТЕКСТАХ ЯКУТСКОЙ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Специальность 10.02.02 – Языки народов Российской Федерации (якутский язык) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Якутск 2013   Работа выполнена на кафедре якутского языка Института языков и культуры народов Северо-Востока Российской Федерации Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«РОСЯНОВА Татьяна Сергеевна CТРУКТУРНЫЙ И СЕМАНТИКО-КОГНИТИВНЫЙ АНАЛИЗ АНГЛИЙСКОЙ ТЕРМИНОЛОГИИ МАРКЕТИНГА Специальность 10.02.04 – Германские языки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Санкт-Петербург-2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования СанктПетербургский государственный университет экономики и финансов доктор филологических наук, доцент...»

«Кан Андрей Николаевич ФОРМИРОВАНИЕ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ ВИЗЕЙСКОРАННЕМОСКОВСКОГО ВОЗРАСТА НА ЖАРКАМЫССКОМ СВОДЕ ВОСТОЧНОГО БОРТА ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ Специальность: 25.00.12 – геология, поиски и разведка горючих ископаемых Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Москва 2006 Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и в Актюбинском...»

«ОЛЬНЕВ Дмитрий Александрович КОНСТИТУЦИОННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРАВА ЧАСТНОЙ СОБСТВЕННОСТИ НА ЗЕМЛЮ Специальность 12.00.02 – Конституционное право; муниципальное право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Челябинск 2012 Работа выполнена на кафедре Государственно-правовые дисциплины федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Пензенский государственный университет. Научный...»

«ГАЛЯВОВ РУСТЕМ АСФАНОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОЛИТИКИ НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ МЕЖОТРАСЛЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОГРАММ Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Казань - 2011 2 Диссертация выполнена в ГУ Центр перспективных экономических исследований Академии наук...»

«Алексеева Надежда Андреевна ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕКСТОВЫХ КАТЕГОРИЙ В КРЕОЛИЗОВАННОМ ТЕКСТЕ ПЕСНИ (НА МАТЕРИАЛЕ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ ПЕСЕН В СТИЛЕ КАНТРИ) Специальность 10.02.04 – Германские языки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Санкт-Петербург – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный экономический...»

«УДК 536.532 Каржавин Владимир Андреевич ВЛИЯНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОПАРАМИ Специальность 05.11.01 Приборы и методы измерения по видам измерений (измерение тепловых величин) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Обнинск 2010 Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского Научный руководитель : Доктор...»

«УДК 514.763.85+517.95 КУШНЕР Алексей Гурьевич КЛАССИФИКАЦИЯ УРАВНЕНИЙ МОНЖА-АМПЕРА 01.01.04 геометрия и топология, 01.01.02 дифференциальные уравнения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Казань 2010 Работа выполнена на кафедре Прикладная математика и информатика ГОУ ВПО Астраханский государственный университет Научный консультант : доктор физико-математических наук, профессор Лычагин Валентин Васильевич Официальные оппоненты...»

«Гусева Алена Леонидовна КОНСТИТУЦИОННО-ПРАВОВОЙ МЕХАНИЗМ ЗАЩИТЫ ПРАВА НА СВОБОДУ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 12.00.02 – конституционное право; конституционный судебный процесс; муниципальное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Москва – 2013 2 Диссертация выполнена на кафедре конституционного и муниципального права Российского университета дружбы народов. Научный руководитель Еремян Виталий...»

«Шашурин Георгий Вячеславович РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА ГРАНУЛЬНЫХ ТУРБИННЫХ ДИСКОВ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Специальность: 01.02.06 – Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва — 2007 Работа выполнена в Институте машиноведения им. А.А.Благонравова РАН и в Федеральном государственном унитарном предприятии Центральный...»

«Кречетова Светлана Юрьевна РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГРОЗОВОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ ЛЕСНЫХ МАССИВОВ ГОРНОГО АЛТАЯ 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Барнаул, 2007 Работа выполнена на кафедре математического анализа ГОУ ВПО Горно-Алтайский государственный университет Научный руководитель : доктор...»

«Ибрагимова Юлия Айдаровна Башкирская женщина в семье и обществе в первой половине XIX в. Специальность: 07.00.07 – этнография, этнология, антропология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Ижевск – 2004 Работа выполнена в Башкирском государственном университете Научные руководители: доктор исторических наук, профессор Янгузин Рим Зайнигабитович, кандидат исторических наук, профессор Асфандияров Анвар Закирович Официальные оппоненты :...»

«Купчинаус Сергей Юрьевич Дидактические условия развития конструктивно-логического мышления студентов – будущих педагогов-математиков 13.00.01 – Общая педагогика, история педагогики и образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Ижевск 2006 Работа выполнена в ГОУ ВПО Удмуртский государственный университет Научный руководитель : кандидат педагогических наук, доцент Копотев Сергей Леонидович Официальные оппоненты : доктор...»






 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.