Методика навчання неруйнівного контролю майбутніх інженерів-педагогів з використанням каузальних мереж Автореферат

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дослідження, визначено його об’єкт, предмет, гіпотезу, завдання, методологічні й теоретичні основи; розкрито наукову новизну, практичне значення, викладено особистий внесок дисертанта; наведено дані про впровадження результатів дисертаційного дослідження.

У першому розділі «Теоретичні засади методики навчання неруйнівного контролю майбутніх інженерів-педагогів з використанням каузальних мереж» проаналізовано існуючі методики навчання неруйнівного контролю майбутніх інженерів-педагогів у відповідності до державних стандартів вищої освіти, визначено проблему дослідження; удосконалено алгоритм текстологічного методу отримання знань для побудови моделі змісту предметної галузі; обрано для подальших досліджень когнітивний напрямок подання і засвоєння знань й формування професійних умінь; визначено й сформовано умовні блоки, які мають характер наскрізного проникнення через усю змістову частину предметної галузі; теоретично обґрунтовано та розроблено новий комплексний метод навчання; визначено засоби навчання, що узгоджується із цілями навчання неруйнівного контролю, його моделлю змісту та комплексним методом.

Результати аналізу існуючих методик навчання неруйнівного контролю майбутніх інженерів-педагогів показали, що вони не в повному обсязі відповідають вимогам державних стандартів вищої освіти: змістові модулі методик практично відповідають програмі дисципліни; методи навчання в основному є пояснювально-ілюстративними (інформаційно-рецептивними) та репродуктивними за потреби у проблемному навчанні, евристичних та дослідних методах; рівні формування знань є у більшості випадків ознайомчо-орієнтовними на підрівнях знайомства чи репродукції за потреби у понятійно-аналітичних або продуктивно-синтетичних; рівні формування умінь відповідають умінням виконувати дію, спираючись на матеріальні носії інформації щодо неї за необхідності формування умінь виконувати дію, спираючись на постійний розумовий контроль без допомоги матеріальних носіїв інформації, та виконувати дію автоматично, на рівні навички; контрольно-діагностична складова у випадку її присутності, обмежується загальними завданнями чи запитаннями репродуктивного характеру.

Зроблено висновок про необхідність розробки ефективної методики навчання неруйнівного контролю майбутніх інженерів-педагогів за умов відображення містких інформаційних блоків, що є характерними для даної предметної галузі, та дотримання нормативних вимог, що регламентуються освітніми стандартами з питань тем змістових модулів, необхідного часу на навчання, рівнів формування умінь та знань.

Виявлено, що моделі змісту з галузі штучного інтелекту у навчанні відповідають основним дидактичним принципам, що свідчить про можливість їх використання у навчальному процесі. Мережеві та фреймові моделі є найбільш універсальними та прийнятними для обробки їх людиною. Крім того, вони знаходять використання у сучасній педагогічній практиці. Моделі порівняні за наступними критеріями: простота побудови; відображення семантики предметної галузі; нотаційна адекватність; здатність до опису локальних і глобальних цілей; формалізованість; доступність; інтерференційні можливості; адаптивність; дидактична операційність; системність; інваріантність; інформаційна ергономічність; економічність; універсальність; природність і наочність подання знань при використанні; розмірність; зручність розробки системи на основі моделі; довговічність; інтерперабельність; швидкість орієнтації людини в моделі; інтелектуальні можливості; рівень зв’язності знань, що представляються; застосування до технічної дисципліни. У результаті порівняння, визначено, що для навчання неруйнівного контролю доцільно використовувати різновиди семантичних мереж, а саме мережі з каузальними зв’язками для відображення змісту предметної галузі. Це зумовлюється тим, що за умови їх використання постає можливість відображення відповідних предметних знань та причинно-наслідкових зв’язків тріади містких умовних інформаційних блоків «Фізичні основи – Схема пристрою – Методика використання» (рис. 1), які є характерними для неруйнівного контролю, за дотримання нормативних вимог, що регламентуються освітніми стандартами з питань тем змістових модулів, необхідного часу на навчання, рівнів формування умінь та знань.

Для розробки каузальних мереж до тем предметної галузі використано удосконалений алгоритм текстологічного методу отримання знань, що включає наступні дії: складання «базового» списку достовірної авторитетної літератури для ознайомлення з предметною галуззю окремої теми неруйнівного контролю та читання за списком; вибір текстів для витягання знань; перше знайомство з текстами (поверхове прочитання), для визначення знайомих слів – консультації зі спеціалістами або залучення довідникової літератури; визначення місцезнаходження зв’язків тріади «Фізичні основи – Схема пристрою – Методика використання»; уважне прочитання тексту з виписуванням ключових слів та виразів, що відносяться до кожного з блоків; визначення причинно-наслідкових зв’язків між ключовими словами, розробка макроструктури тексту у формі графу або стислого тексту (реферату); виокремлення з подальшим видаленням понять, що не знаходяться у зв’язках з іншими поняттями, не відображають специфіки теми чи є однотипними для декількох тем; формування поля знань на основі макроструктури тексту з використанням графічних елементів.