Delist.ru

Программно-инструментальные средсва автоматизиции разработки многоролевых компьютерных тренажеров в системе переподготовки персонала промышленных предприятий (25.05.2009)

Автор: Лукащук Руслан Петрович

При разработке формальных моделей компонентов системы в диссертации использовались методы общей теории систем, теория автоматов, классический теоретико-множественный аппарат и другие.

Научная новизна

Научную новизну работы составляют методы конструирования многоролевых тренажеров, которые предназначены для использования в системе переподготовки персонала промышленных предприятий.

На защиту выносятся:

механизмы обмена данными и синхронизации действий пользователя в едином сценарии деловой игры;

обобщенные модели описания процессов конструирования и реализации сценария;

описания интерактивного поведения пользователя на основе сетей Петри;

программно-инструментальная среда конструирования многоролевых тренажеров.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей, предварительным анализом процессов обучения и тестового контроля на промышленных предприятиях. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы в ряде учебных центров промышленных предприятий.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Внедрение результатов работы позволит повысить качество и эффективность системы подготовки и аттестации персонала промышленных предприятий. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде промышленных предприятий, а также используются в учебном процессе МАДИ(ГТУ).

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 (2005-2008гг.);

на заседании кафедры «АСУ» МАДИ(ТУ).

Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области автоматизации образовательного процесса составляет актуальное направление в области теоретических и практических методов и форм активного обучения в системе переподготовки персонала промышленных предприятий.

Содержание работы

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов и моделей.

Во введении обосновывается актуальность проблемы и приведено краткое описание содержания глав диссертации.

 Системный Анализ методов и моделей компьтерного обучения и тестового контроля

В первой главе диссертации проводится системный анализ педагогических принципов, используемых в системе подготовки персонала промышленных предприятий. Рассмотрены проблемы кадрового обеспечения и общие тенденции развития системы непрерывного образования. Рассмотрены математические модели и методы моделирования процессов компьютерного тестового контроля. Показано, что для организации и проведения компьютерных деловых игр необходимо:

подготовить руководство игры и группы обеспечения;

подготовить методическое и техническое обеспечение;

провести адаптацию деловой игры к соответствующему контингенту участников и условиям ее проведения;

подготовить будущих участников игры, оценить уровень их готовности к игре;

выполнить необходимые расчеты для оценки последствий различных вариантов решений, сформировать оптимальное или рациональное решение для каждого фрагмента игры.

В деловой игре применяется численный метод, позволяющий использовать вычислительные процедуры. Математические модели, описывающие технологические, организационные и другие процессы, в игровой имитации подвергаются численному исследованию и на его основе принимаются количественные решения. Применение компьютерных технологий не является необходимым условием, однако их использование способствует успешной реализации процесса имитации, обеспечивая ряд преимуществ.

Фактор времени, присутствующий и учитываемый в деловой игре, накладывает определенные условия на процесс и результаты игры. Изменение масштаба времени дает возможность сокращать до минут и часов длительность процессов, измеряемых в сутках, годах. Наличие обратной связи в имитационной системе, благодаря многократному проигрыванию различных ситуаций, позволяет играющим, анализируя результаты, обучаться и в каждом последующем периоде принимать более эффективные решения.

Функциональная схема деловой игры

Использование деловой игры в учебном процессе предполагает наличие в ней дидактических методов. В педагогике уже давно успешно используются дидактические принципы наглядности, активности, доступности, связи теории с практикой, научности, заинтересованности и другие. Каждая учебная деловая игра в той или иной мере реализует эти принципы в соответствующие дидактики.

Одним из важнейших принципов обучения является связь теории с практикой. Он реализуется в методах, увязывающих теорию с практикой, подтверждая практическое значение изучаемых явлений. В деловых играх, используемых в учебном процессе, эта связь обуславливается проблемным подходом к усвоению учебного материала, экспериментированием и конкретностью рассматриваемых ситуаций.

или, если это число невелико, соответствующего числа точек.

Функционирование сети Петри описывается формально с помощью множества последовательностей срабатываний, и множества достижимых в сети разметок. Эти понятия определяются через правила срабатывания переходов сети.

, которая определяется как:

Моделирование оценки уровня знаний при реализации механизмов деловых игр может быть решено на основании использования IRT-теории, в рамках которой каждому фрагменту деловой игры приписан уровень сложности и на основе аналитических моделей вводится формализованное описание вероятности правильного решения с уровнем сложности ( испытуемым с уровнем знаний ( на основе условной вероятности:

В диссертации проведено исследование аналитических соотношений и показано, что IRT-модель может быть использована совместно с регрессионными моделями и моделями классификации обучаемых.

ДИ как метод обучения позволяет как бы «прожить» определенную ситуацию, изучить ее в непосредственном действии. ДИ позволяют моделировать различные производственные ситуации, проектировать способы действий в условиях предложенных моделей, демонстрировать процесс систематизации теоретических знаний по решению определенной практической проблемы.

Проведенный в работе анализ показал, что при лекционной подаче материала усваивается 20% информационного материала, в то время как в деловой игре 90%. Введение и широкое применение ДИ позволяет уменьшить время, отводимое на изучение некоторых дисциплин, на 30-50%. При этом достигается больший эффект усвоения материала, что имеет особое значение при повышении квалификации или переподготовке персонала промышленных предприятий без отрыва от производства. Этот фактор является очень существенным для более частого применения ДИ в условиях обучения при постоянном временном дефиците. Оценивая роль ДИ в подготовке и переподготовке кадров можно выделить следующее:

применение в ДИ моделей реальных систем позволяет максимально приблизить процесс обучения к практической деятельности руководителей и специалистов;

загрузка...