Delist.ru

Автоматизация подготовки персонала промышленных предприятий с использованием объективно-ориентированной интегрированной обучающей среды (26.11.2010)

Автор: Пашков Даниил Александрович

Методы исследования. Результаты диссертационной работы получены на основе комплексного использования методов: общей теории систем, теории множеств, теория размытых множеств, теории баз данных (БД), теории вычислительных сетей.

Научная новизна. Основным результатом является разработка расширенной системы моделей и средств построения комплексной ИООС, поддерживающей адаптивную среду тестирования и обучения персонала промышленных предприятий, реализованную с помощью средств объектно-ориентированного программирования.

Научную новизну диссертации составляют:

Формулировка основных задач, целей и требований к компонентам ИООС, архитектура ИООС.

Разработка семантических моделей основных компонентов ИООС и их реализация в виде логических схем баз данных.

Методика и алгоритмы анализа учебных фрагментов.

Алгоритм планирования разработки УК.

Практическая значимость полученных результатов. Результаты проведенных научных исследований и разработок были использованы при создании комплекса прикладных программ, позволяющих построить систему для ее применения в различных предметных областях подготовки персонала промышленных предприятий. Комплекс построен с использованием средств и инструментария объектно-ориентированного программирования и функционирует в среде Интернет, где в качестве клиентского места выступает web-броузер.

Внедрение результатов. Применение на практике отдельных компонентов программного комплекса и ИООС позволило сократить время обучения с заданным качеством на 12-16%, а также повысило уровень автоматизации работы системы. Модули системы были использованы при подготовке специалистов на кафедре «Автоматизированные системы управления» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), также система внедрена на предприятии ЗАО «СТРОЙСТАНДАРТ ПЛЮС». Практическое использование результатов подтверждено соответствующими актами о внедрении, приводимыми в приложении к диссертации.

Апробация результатов. Основные научные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ (ГТУ) в 2007-2010 годах, на научно-методических конференциях МАДИ (ГТУ) (Москва, 2007-2010 годы), а также на международной конференции «Информационные и телекоммуникационные технологии в интеллектуальных системах» (2009, 2010 г.).

На защиту выносятся следующие результаты:

Архитектура ИООС.

Семантические модели основных компонентов ИООС.

Логические схемы баз данных ИООС.

Методика и алгоритмы классификации учебных фрагментов.

Алгоритм планирования разработки учебных курсов.

Макет ИООС.

Публикации. Отдельные положения диссертации отражены в 7 печатных работах.

Объем работы и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав основного текста, общих выводов по каждой главе, заключения, списка использованных источников (116 наименование) и приложения.

СОдержание работы

Во введении приводится краткая характеристика диссертационной работы. Обосновывается актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту. Излагаются краткое содержание глав диссертации и их логическая взаимосвязь.

Первая глава посвящена анализу и классификации компьютерных обучающих систем. Проведенный анализ позволил сформулировать требования к ИООС и разработать ее архитектуру.

Все множество программ и инструментальных систем принято называть программным обеспечением (ПО) компьютерных обучающих систем (КОС). Анализ литературы позволил выделить следующие наиболее значимые методические цели, реализуемые посредством ПО КОС:

Индивидуализация и дифференциация процесса обучения;

Построение стратегии усвоения учебного материала для обучаемого;

Осуществление контроля с обратной связью, диагностикой ошибок и оценкой результатов учебной деятельности;

Осуществление самоконтроля и самокоррекции;

Усиление мотивации обучения.

К ПО КОС относятся: педагогический программный продукт, программа учебного назначения, обучающая программа. Анализ ПО компьютерных обучающих систем позволил выделить и классифицировать следующие требования к ним: дидактические, методические, технические, эргономические, эстетические и требования к оформлению документации.

На основе анализа существующих систем были обобщены и сформулированы требования к основным функциональным возможностям ИООС:

Возможность формирования учебных фрагментов с текстовым и графическим материалом.

Использование алгоритма (стратегии) обучения и тестирования, его адаптация в зависимости от уровня знаний обучаемого.

Применение адаптивного тестирования с формированием рейтинговой оценки уровня знаний на основе индивидуальной статистики обучения.

Наличие механизма для реализации администрирования и сопровождения учебного процесса.

Возможность учета уровня компетентности обучаемого.

Обеспечение обратной связи «обучаемый – преподаватель» с использованием телекоммуникационных средств.

Обеспечение функционирования в сетях Интернет.

Применение принципов архитектуры открытых систем и идеологии клиент-сервер.

Анализ существующих компьютерных обучающих систем (таких, как АДОНИС, АОСМИКРО, КОБРА, НАСТАВНИК, СИМТЕХ, СЦЕНАРИЙ, ТАМАС, УРОК, УЧИТЕЛЬ И УЧЕНИК, КАДИС) на соответствие вышеуказанным требованиям позволил сделать вывод о том, что вышеуказанные системы не реализуют требуемых функций, предъявляемых к КОС. Таким образом, существует необходимость разработки архитектур, моделей и технологий контролирующей компоненты в рамках комплексной системы, адаптирующей учебный процесс в соответствии с личностными характеристиками обучаемого, с использованием современных телекоммуникационных технологий.

Проведенный анализ существующих КОС, среди которых рассматривались WIMPUS, Logo, STEAMER, TRNIMAGE, LEKTOR, CTS, MEMOLAB, SAMPLE, NEWTON_T, SCHOLAR, а также анализировались COURSEWRITER, TUTOR, TenCORE, HELENA, Intermedia, NoteCards, HyperTies, Linkway, Guide, HyperCostoc позволил определить архитектуру ИООС, представленную на рис.1 и сформулировать основной круг решаемых задач.

загрузка...