Delist.ru

Автоматизация процесса формирования индивидуальных учебных плано в систем е переподготовки персонала промышленных предприятий (25.05.2009)

Автор: Ягудаев Геннадий Григорьевич

Рассматривается некоторое ограниченное число допустимых последовательностей таких, что объединение их родовых множеств и тех из рассматриваемых последовательностей, которые являются полными допустимыми, в совокупности дает все множество полных допустимых последовательностей.

На основе обобщенного принципа оптимальности исключается часть родовых множеств; из рассматриваемых полных допустимых последовательностей оставляются только те, которые дают наибольшее значение функционалу; исключаются из рассмотрения последовательности, для которых родовое множество пусто.

Выбирается некоторая допустимая последовательность из числа рассмотренных последовательностей, для которой родовое множество не пусто и не исключалось. Рассматривается некоторое ограниченное число допустимых последовательностей, являющихся продолжением выбранной последовательности и таких, что объединение их родовых множеств и тех из них, которые являются полными, в совокупности дают родовое множество выбранной последовательности.

Для множества, состоящего из вновь образованных в п.3. допустимых последовательностей и неисключенных и непродолженных ранее допустимых последовательностей, производятся операции, указанные в п.2.

Далее пп.2, 3, 4 циклически повторяются. Если на каком-то этапе процесса решения не останется ни одной допустимой последовательности с непустым или неисключенным родовым множеством, то процесс решения завершен и в качестве решения берется одна из рассмотренных полных допустимых последовательностей с небольшим значением функционала. На каждом этапе процесса решения требуется помнить множество полных последовательностей, остающихся для дальнейшего продолжения.

Таким образом, имея полную базу данных методических материалов и тестовых заданий для всех модулей специализации, можно не только сформировать индивидуальный учебный план, но и провести его динамическую корректировку по результатам статистического анализа результатов решения тестовых заданий.

Предложена методика подготовки, повышения квалификации и аттестации персонала промышленных предприятий, включающая этапы входного контроля, непосредственно обучения и выходного контроля (Рис.4). Введены операции последовательной реализации учебных элементов «(», параллельной «(» и обратной связи «F», что позволяет реализовать все приведенные этапы на основе единого универсального механизма.

На первом этапе сотруднику предоставляется возможность просмотра краткого содержания, отражающего специфику специальности. В профессиограмме превалируют параллельные несвязные последовательности учебных модулей и тестов, объединенных в блоки ((U1(T1)((U2(T2)(… ((Un(Tn)). В результате сотрудник выбирает определенное направление переподготовки.

Входное тестирование осуществляется на основании предъявления тестовых заданий по всем учебным модулям. Во входном контроле основной задачей является выявление уровня знаний по всем модулям выбранной специальности, т.е. определение F(T1(T2(… (Tn). Использование разработанных методов позволяет сформировать индивидуальную программу на основании результатов входного контроля.

Третий этап представляет непосредственно обучение, которое заканчивается после изучения всех модулей, закрепляющих теоретические знания и практические навыки выбранного направления переподготовки. Процесс обучения определяется жестким треком последовательного соединения модулей и тестов U1(T1(U2(T2(U3(U4(… (Tn.

Выходной контроль является четвертым этапом, который представляет единый гетерогенный тест F(T).

Использование приведенных операций позволяет формализовать описание программ обучения. Так, профессиограмма предполагает возможность каскадного соединения модулей и тестом и последующим параллельным соединением таких структур:

Жесткий трек определяется как каскадное соединение:

Подобным образом можно организовать различные механизмы организации программ переподготовки.

Методика формирования индивидуальных учебных планов

  Программная реализация методики генерации индивидуальной образовательной траектории

В четвертой главе диссертации разработана система баз данных учебных материалов, тестовых заданий, результатов ответов тестируемых, регистрации обучаемых, закрепления обучаемых за консультантами и др. Для организации взаимодействия реализован набор программных приложений, разработанный по фреймовой технологии, что позволяет создавать произвольную конфигурацию функционала пользовательских приложений. Все приложения инвариантны к технологическим решениям, а именно, возможна работа в локальном, сетевом и WEB вариантах.

Для каждой операции с базой данных разработан удобный пользовательский интерфейс. В систему включены разработанные в диссертации моделирующие функции. Таким образом, методисты кроме информационной поддержки получают возможность оценки эффективности разработанного учебного плана с учетом индивидуальных свойств обучаемых различных возрастных категорий и с различным начальным уровнем знаний. Система имеет возможность генерации отчетов. Разработаны различные механизмы связывания входных и выходных термов.

Основная идея создания базы данных заключалась в инвариантности управления, т.е. редактирование базы может быть реализовано как с помощью обычного пользовательского интерфейса, так и на основании включения алгоритмов автоматического редактирования на основе собранной в результате процесса подготовки статистики.

При формировании интерфейса приложений и их функциональных возможностей основной целью была возможность использования созданных приложений пользователями с низким уровнем знания компьютерной техники и информационных технологий.

Конструктор тестовых заданий представляет собой инструментальную среду разработки мультимедийных тестовых заданий («закрытое», «открытое», «на соответствие», «на перетаскивание», их комбинации и др.). Первой функцией конструктора является создание графического образа задания с помощью функций «добавить графический объект», «добавить текст» и «добавить флэш-ролик». Эти функции позволяют создавать полноценный анимированный образ.

Конструктор лекций представляет инструментальную среду формирования лекций, как последовательности мультимедийных фрагментов, реализованных в различных инструментальных средах.

Структура программных приложений

Основная функция – формирование лекции, сбалансированной по форме представления учебного материала.

Конструктор курсов представляет инструментальную среду структуризации лекций в рамках единого учебного курса.

«Администратор учебного плана», которая объединяет все учебные курсы в единое информационное пространство и обеспечивает структуризацию учебных материалов с возможностью формирования логической взаимосвязи модулей за счет их согласования по входным и выходным термам.

Среда консультанта обеспечивает автоматическое построение образовательной траектории по результатам выполнения обучаемым тестовых заданий с возможностью ее последующей ручной корректировки.

). Разработана открытая структура программного комплекса, обеспечивающая возможность использования комбинированных технологий обучения.

Реализованы принципы синхронизации подготовки и передачи мультимедийных методических материалов с возможностью комбинированного использования локального, сетевого и WEB-вариантов. Разработаны программные приложения репликации полной структуры учебного курса с учебными материалами из сетевого варианта в локальный и обратно, что позволяет обеспечить мобильность создания отдельных курсов. Функциональные возможности репликаторов сводятся к копированию структуры курса с привязанными к ней визуальными файлами учебных материалов.

Репликатор из локального варианта в сетевой позволяет создать новые или редактировать уже используемые курсы базы, по которым в настоящий момент ведутся занятия. Репликатор из сетевого варианта в локальный вариант дает возможность пользователям, имеющим желание и средства проходить учебные мероприятия в другом месте, создать локальный компакт диск с собственным учебным курсом.

Разработанные компоненты, обеспечивают универсальность, которая достигается гибкостью интерфейса, единой процедурой аутентификации и авторизации, а также мультиплатформенной реализацией. Доступ к системе обеспечивается WWW-сервером по протоколу HTTP. Все данные системы хранятся в распределенной базе данных, к этим данным относятся: информация о регистрации и их регистрационные данные; статистическая информация; методические, учебно-практические материалы и курсы обучения; планы обучения; итоговые и текущие тесты; архивная информация и др.

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ, приведенных в списке публикаций.

Основные выводы и результаты работы

Проведен системный анализ задач организации системы подготовки, повышения квалификации и аттестации кадров. Определены классы методов и моделей формализованного представления компонентов учебного плана и процедур компьютерного тестового контроля в рамках системы автоматизации и моделирования процессов обучения.

Разработаны модели процедур оценки индивидуальных свойств обучаемого. С целью осуществления мониторинга уровня сформированности требуемых характеристик специалиста предлагается комплексный показатель качества психолого-индивидуальных компетенций.

Проведена классификация методов и моделей оценки восприятия и забывания учебной информации. Построена рекуррентная модель с аппроксимацией зависимостей на межмодульных интервалах функциями Лагерра произвольного порядка.

Поставлена задача многокритериальной оптимизации функции восприятия учебной информации и разработан алгоритм оптимизации распределения учебной нагрузки по критерию забывания.

Структура программных приложений формирования учебного плана

загрузка...