Яковенко Олександр Євгенович. Моделі та методи контролю знань в автоматизованій системі управління навчальним процесом

brief description

Яковенко Олександр Євгенович. Моделі та методи контролю знань в автоматизованій системі управління навчальним процесом : дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Одеський національний політехнічний ун-т. - О., 2006

Яковенко О.Є. Моделі та методи контролю знань в автоматизованій системі управління навчальним процесом. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 — Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. — Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2006.
Метою дисертаційної роботи є підвищення якості навчання на основі удосконалення алгоритмічного забезпечення автоматизованої системи управління навчальним процессом (АСУ НП) та використання метода 3D-оцінювання як критерію діагностики знань.
У дисертаційній роботі одержано наукові і практичні результати, які в сукупності вирішують актуальну проблему дослідження, створення та впровадження АСУ НП як програмного інструмента для організації контролю знань і прийняття рішень за результатами проведеного контролю щодо комплексного управління навчальним процесом.
Запропоновано структуру АСУ НП і проведено її комп’ютерну реалізацію, за результатами якої створено математичне, алгоритмічне і програмне забезпечення компонентів системи. Вперше розроблено інформаційну технологію прийняття рішень за умов адаптивного навчання з використанням кількісного оцінювання рівня засвоєння знань студентів як складних об'єктів управління, що відмінна від відомих підходів тим, що оцінка формується в перетвореному3D-просторі та є мірою відповідності кількісних та якісних властивостей об'єкта оцінювання вимогам, які визначаються в межах завдання навчання.

У дисертаційній роботі одержано наукові і практичні результати, які в сукупності вирішують актуальну проблему дослідження, створення та впровадження АСУ НП АСПР як програмного інструмента, для організації контролю знань і прийняття рішень за результатами проведеного контролю щодо комплексного управління навчальним процесом.
1. Виконано аналіз відомих автоматизованих систем управління навчальним процесом і тенденцій їх розвитку, проведено дослідження методів і засобів, що застосовуються в автоматизованих системах обробки інформації та управління для прийняття рішень. Визначено, що відомі системи контролю знань і комп’ютерні навчальні програми вирішують, як правило, окремі наукові і практичні завдання і не спрямовані на формування комплексної системи інформаційного забезпечення й управління процесом поточного навчання з урахуванням особливостей модульної структури навчальних дисциплін.
2. Вперше розроблено класифікацію методів та засобів навчання за структурою і параметрами, що дає право зробити висновок про необхідність створення подібних програмних комплексів за принципом відкритої архітектури на основі модульного підходу.
3. Досліджено вплив умов і мети конкретного завдання прийняття рішення на якість результату. Запропоновано використання методу3D-оцінювання знань студента: розроблено узагальнену цілеорієнтовану модель процесу прийняття рішень в умовах адаптивного навчання. Показано, що параметри елементарна оцінка, отримана студентом за модуль; частка невикористаного часу, відведеного на тест та рівень забування і відновлення знань є достатніми для коректної оцінки результатів навчання. Вперше в системі діагностики навчального процесу час тестування впливає на результат.
4.Проведено моделювання процесу тестування і запропонована методика оцінки знань студента з урахуванням випадковостей за методикою кластерізації послідовності оцінок. Знайдена залежність кількості запитань тесту від рівня засвоєння знань, що дозволило визначити достатню кількість запитань у тестах для об’єктивного оцінювання знань.
5. Запропоновано структуру АСУ НП АСПР і проведено її комп’ютерну реа-
лізацію, за результатами якої створено математичне, алгоритмічне і програмне забезпечення компонентів системи. Вперше розроблено інформаційну технологію прийняття рішень за умов адаптивного навчання з використанням кількісного оці-
нювання рівня засвоєння знань студентів, як складних об'єктів управління, що відмінна від відомих підходів тим, що оцінка формується в перетвореному3D-просторі та є мірою відповідності кількісних та якісних властивостей об'єкта оцінювання вимогам, які визначаються в межах задачі навчання.
6.Використання розроблених методів аналізу і диференційованого оцінювання рівня засвоєння знань підвищує ефективність процесу навчання, що досягається внаслідок формування комплексної системи управління процесом поточного навчання й інформаційного забезпечення для урахування особливостей модульної структури навчальних дисциплін з адаптацією до індивідуальних властивостей, тих, хто навчається.
7. Вирішено завдання колективного аналізу черг в АСУ НП АСПР, що дозволило представити очікувані потреби системи в технічних засобах.
8. Проведено автоматизований аналіз експериментальних даних результатів управління процесом навчання. Отримані результати впроваджено в навчальний процес Херсонського політехнічного коледжу Одеського національного політехнічного університету на кафедрі „Охорони праці та безпеки життєдіяльності” Одеського національного політехнічного університету у відділі практичного навчання ВАТ ”Херсонський завод карданних валів”, ВАТ „Херсонагропроменерго”, що дозволило підвищити якість підготовки фахівців.