ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ НА ОСНОВІ ОБ’ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНОЇ МОДЕЛІ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ : ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ НА ОСНОВЕ объектно-ориентированные модели предметной области

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність теми, визначено мету й завдання дослідження; показано його зв’язок з науковими програмами, планами та темами; визначено об’єкт і предмет дослідження; розкрито наукову новизну отриманих результатів та їх практичне значення; подано інформацію про апробацію роботи; висвітлено особистий внесок здобувача та загальні відомості про публікації з проблем дисертаційного дослідження.

У першому розділі – «Характеристика сучасних методів автоматизованого моніторингу самостійної роботи в умовах кредитно-модульного навчання» – проаналізовано праці провідних науковців з проблем сучасного стану організації самостійної роботи студентів (СРС) у системі кредитно-модульного навчання; розглянуто моделі педагогічної системи при впровадженні СРС, характеристики та особливості впровадження автоматизованих навчальних систем (АНС), функціональні характеристики моніторингу з можливістю управляти навчальною діяльністю, моделювати знання предметної області за допомогою онтологічного інжинірингу.

Навчання студента в медичному університеті здійснюється в педагогічній системі (ПС), яка є багаторівневою полісистемою. Вона складається з таких взаємопов’язаних елементів: мета навчання, зміст навчання, методи навчання, викладач (або технічні засоби навчання), той, хто навчається, організаційні форми навчання. Взаємодія компонентів ПС формує педагогічний процес, який спрямований на досягнення мети навчання та одержання якісних знань. Аналіз структурно-функціональної організації ПС, у тому числі із застосуванням автоматизованої навчальної системи (АНС) (В. Безпалько, 1977, 1996, Н. Кузьміна, 1990, О. Рижов, 2007) виявив відсутність підсистеми оперативного управління самостійною роботою (СР), а також критеріїв якісного оцінювання засвоєння знань. Для результативності роботи ПС при автоматизованому навчанні необхідно мати керуючу підсистему, функцією якої стає спостереження за об’єктом навчання.

Створення інформаційно-освітнього середовища (ІОС) у навчальному закладі є базою для розробки програмного забезпечення супроводу СР. Аналіз функцій ПС, які повинні забезпечувати управління СРС, дав змогу визначити інформаційний моніторинг у розподіленому середовищі навчального закладу як засіб досягнення мети. Моніторинг завдяки регулярності, спрямованості на вирішення завдань управління, високій технологічності, прогностичності отриманих результатів іде далі, ніж традиційна діагностика оцінки якісної складової знань (О. Майоров, 1998, В. Андрєєв, 2000, В. Безпалько, 1996, Г. Сімонова, 2005, Т. Колмогорцева, 2003, С. Шишов, 1999, Д. Уїлмс, 1995, Д. Матрос, 1999 та ін.). Проведення моніторингу дасть змогу створити механізми управління навчальним процесом на основі зворотного зв’язку та аналізу індикаторів моніторингу на етапі самостійної роботи. В ІОС навчального закладу АНС виступає як засіб, за допомогою якого реалізуються функції моніторингу (спостереження, контроль, управління).

Останніми роками досліджуються питання, пов’язані безпосередньо з якістю освіти, розробляються технології й механізми управління нею (С. Гільманов, 2003, М. Поташник, 1996, Є. Ямбург, 1998 та ін.), зокрема на основі моніторингу (В. Безпалько, 1996, Д. Матрос, 1999, Н. Кулемін, 2001 та ін.). Функціонування системи моніторингу знань будується на попередньо сформованій моделі знань ПрО. Модель знань ПрО можна використовувати як для управління навчальним процесом, так і для вирішення питання про включення різноманітних матеріалів до навчальної програми предмета, а також завдання адаптивного управління. Модель ПрО відображає знання навчального курсу, які можуть бути формалізовані за допомогою спеціалізованих засобів та використовуватися в АНС як індикатори моніторингу.

І. Башмаков (2000) і Л. Зайцева (2003) визначають процес навчання як процес управління складною технічною системою, в якій об’єктом управління є студент. Модель студента є одним із базових компонентів інтелектуальних комп’ютерних систем навчання та відображає зміни когнітивних і психологічних характеристик студента в процесі проходження навчального курсу. Є. Попов, Д. Поспєлов, В. Захаров, В. Хорошефський (1990) вважають найбільш перспективними комплексні моделі, які інтегрують переваги базових моделей (логічна, мережева, продукційна, фреймова) подання знань ПрО.

Для інтеграції знань в єдиному ІОС і подальшого формування навчальних курсів на основі індексації пов’язаних фрагментів декларативних знань у вигляді навчальних об’єктів потрібний єдиний концептуальний підхід, який можна реалізувати за допомогою онтологій (Т. Гаврилова, 2000, А. Бездушний, 2006, М. Мальков, 2007).

У другому розділі – «Методи й організація дослідження» – наведено методи дослідження відповідно до об’єкта, предмета, мети й завдань; загальні відомості про контингент досліджуваних студентів; доцільність використання методів; алгоритм організації дослідження.

В експериментальному дослідженні взяли участь 149 студентів другого курсу медичного факультету Запорізького державного медичного університету. Із них 67 студентів увійшли до експериментальної групи, 82 –до контрольної. Для формування груп було використано метод рандомізації та метод Монте-Карло.

Дослідження включало в себе три етапи. Мета першого етапу
(2006-2007 рр.) – обґрунтування проблеми й визначення характеристик для розробки інструментарію дослідження. На цьому етапі вивчали науково-теоретичні й методичні аспекти СРС, можливості використання АНС в навчальному процесі. Було визначено мету, завдання, об’єкт, предмет і програму досліджень, відібрано характеристики, яким повинна відповідати ІС моніторингу, а також методи: теоретичний аналіз й узагальнення літературних джерел та нормативних документів; педагогічні спостереження. Створено інфраструктуру, електронну бібліотеку.

Другий етап (2007-2008 рр.) – розробка та запровадження ІС моніторингу знань студентів на рівні інфраструктури університету; організація та проведення експериментального дослідження; визначення мотиваційних характеристик студентів, рівня засвоєння знань за допомогою розподіленої ІС моніторингу.

Третій етап (2008-2009 рр.) – впровадження ІС моніторингу в навчальний процес Запорізького державного медичного університету та інших ВНЗ України.

У третьому розділі – «Структурно-функціональна характеристика інформаційної системи моніторингу знань» – подано структурно-функціональну характеристику ІС моніторингу знань, яка працює в єдиному ІОС вищого навчального закладу.

Використання АНС в ІОС дає змогу розширити функціональні можливості та перейти до технологій дистанційного навчання для реалізації моніторингу СРС. На підставі результатів аналізу мети навчання, особливостей СР з функціональною складовою АНС та комунікаційних можливостей ІОС розроблено концептуальну модель ІС моніторингу.

Запропонована модель ІС моніторингу знань з використанням біологічно-орієнтованої інформаційної технології наповнення складається з двох рівнів. На структурному рівні (рис. 1) виділяють такі компоненти: викладач (виконує освітню функцію, розробляє сценарій автоматизованого навчання та контролю знань в АНС RATOS, спостерігає та виконує функції консультанта за допомогою програмної моделі NetOP School); студент (виконує функцію об’єкта, на який спрямований освітній процес, під час навчання або контролю взаємодіє з відповідною автоматизованою системою, отримуючи навчально-методичні матеріали з електронної бібліотеки згідно зі сценарієм навчання); АНС RATOS (забезпечує інструментальні функції з розроблення навчальних і контролюючих модулів; навчальну, контролюючу,  керівну функції); електронна бібліотека (забезпечує функцію формування і зберігання контенту бази навчально-методичних елементів); програмний модуль дистанційного консультування (забезпечує функцію інтерактивної взаємодії викладача зі студентом на базі мережевого комунікаційного програмного модуля NetOP School фірми «Danware Data»).