Построение информационной образовательной среды вуза на основе технологий управления знаниями (29.03.2010)

Автор: Кудинов Виталий Алексеевич

опросно-диагностические (анкетирование, интервьюирование, беседа, тестирование, оценивание-рейтинг, обобщение независимых характеристик): беседы с преподавателями, студентами; компьютерное тестирование студентов;

обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение, самонаблюдение): наблюдение за ходом образовательного процесса, за деятельностью студентов;

праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей): экспертиза электронных ресурсов образовательного портала, проектирование электронных образовательных ресурсов;

экспериментальные (констатирующий, формирующий и диагностический педагогический эксперимент): внедрение электронных образовательных ресурсов в учебный процесс, отработка методики преподавания с помощью электронных программных средств учебного назначения и проверка ее эффективности, анализ и обобщение опыта экспериментальной работы;

количественной и качественной оценки полученных результатов (компьютерная обработка данных, их оформление в виде таблиц, схем, рисунков).

Научная новизна исследования состоит в:

обосновании целесообразности использования технологий управления знаниями для информатизации обучения в вузе;

разработке системы теоретико-педагогических, методических и технологических требований и рекомендаций по созданию и использованию системы управления знаниями вуза на основе корпоративного портала управления знаниями (КПУЗ);

обосновании принципов отбора, адаптации и формализации механизмов учета индивидуальных особенностей обучаемого, а также методов и видов передачи знаний в системе управления знаниями вуза;

разработке модели представления знаний в КПУЗ, решающей задачи организации учебного процесса с учетом описания требований к результатам обучения, содержания учебных курсов, индивидуальных программ обучения;

определении факторов использования корпоративных порталов управления знаниями в обучении с учетом психологических особенностей работы педагогов и студентов в сети в контексте образовательной деятельности с акцентом на эффективности представления знаний для их последующего освоения. В этом случае возникает потребность в использовании педагогических и дидактических принципов и методов для организации эффективного взаимодействия пользователя с информационным пространством;

разработке методики измерения и оценки педагогической значимости использования технологий управления знаниями в обучении, определении системы измеряемых показателей и системы оценок, разработке рекомендаций по применению измерителей при описании образовательных траекторий, идентификации педагогической целесообразности, прогнозе и доказательстве педагогической эффективности;

выявлении дополнительных требований к профессионализму педагогов, зависящих как от объективных, так и субъективных факторов, внутренних и внешних условий внедрения технологий управления знаниями в процесс обучения.

Теоретическая значимость исследования заключается в:

разработке теоретической модели системы управления знаниями вуза на основе корпоративного портала управления знаниями, отражающей структуру, содержание и требования к отдельным ее компонентам;

разработке принципов использования технологий управления знаниями в учебном процессе;

разработке на основе онтологий модели представления знаний применяемых в учебном процессе;

определении способов оценки педагогической целесообразности и эффективности использования технологий управления знаниями в процессе обучения, а также выявлении степени влияния технологий управления знаниями на повышение эффективности подготовки специалистов в системе высшего профессионального образования.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная обобщенная модель КПУЗ, реализация его отдельных подсистем, портала в целом, применение предложенных модели, алгоритмов и программных средств способствует повышению уровня информатизации, качества, адаптивности и эффективности учебного процесса.

Использование КПУЗ в учебном процессе вуза приводит к увеличению степени усвоения учебного материала по сравнению с контрольными группами и сокращению времени обучения.

Разработанная модель, алгоритмы и созданный КПУЗ имеют универсальный характер. Они могут использоваться не только в образовательных организациях, но и в различных сферах деятельности человека, в том числе и на производстве.

Основные положения, выносимые на защиту

Одним из перспективных направлений информатизации обучения в вузе на современном этапе является использование технологий управления знаниями, которое способствует:

оптимизации учебного процесса, достижению обучаемыми профессиональной, информационной и социальной компетенций,

автоматизации процессов сбора информации, выявления и формализации новых знаний, опирающихся на весь накопленный и формализованный ранее потенциал знаний образовательной организации, на коллективный интеллект и интуицию задействованных в процессе обучения людей;

сокращению сроков освоения и повышению эффективности использования средств информатизации образования обучаемыми и преподавателями.

Информатизация обучения в вузе с использованием технологий управления знаниями может эффективно осуществляться на основе создания корпоративных порталов управления знаниями, процесс проектирования которого включает разработку: архитектуры портала, основанной на мультиагентных технологиях; методологии реализации и алгоритмов функционирования отдельных подсистем; методики проектирования и анализа логической структуры учебного материала как совокупности учебных объектов; модели представления учебных объектов на основе онтологического описания.

Предложенная технология создания и применения корпоративного портала управления знаниями позволяет соотнести сложность и объем учебной информации с возможностями обучаемого, автоматизировать адаптацию процесса обучения к индивидуальным возможностям студента на основе формализации отбора соответствующих учебных объектов и управляющих воздействий. Построение персонализированных программ обучения с использованием корпоративного портала управления знаниями основано на выделении двух типов сущностей: концептов (фрагментов знаний) и учебных объектов (любых доступных ресурсов, которые могут использоваться в учебных целях как самостоятельно, так и совместно с другими ресурсами). В построении индивидуальной программы обучения участвуют три типа агентов: агент обучаемого, агент – построитель программ обучения и поисковый агент.

Использование технологий управления знаниями при реализации электронных образовательных ресурсов позволяет осуществить переход от обучения, управляемого только компьютерной системой, к обучению, управляемому как компьютерной системой, так и обучаемым. Обучаемый становится активным партнером диалога с системой, способным не только отвечать на вопросы системы, но и задавать ей свои вопросы, на которые система либо отвечает сразу, либо за несколько итераций позволяет пользователю получить правильный ответ.

При организации обучения с использованием технологий управления знаниями используется подход, реализующий принципы адаптивного программируемого обучения; позволяющий осуществлять в Intranet/Internet, как оперативный доступ к учебно-методической информации (УМИ), так и интенсивное удаленное интерактивное, в том числе адаптивное, обучение. При этом обработка УМИ, хранение которой осуществляется в базе знаний КПУЗ в виде большого числа фрагментов, имеющих законченное логико-смысловое содержание, с одной стороны, и минимально возможный объем хранения, с другой, должна выполняться на основе объектной модели.

Педагогическая значимость использования систем управления знаниями в процессе обучения может быть оценена на основе педагогической целесообразности и педагогической эффективности их разработки и использования. В целом, педагогическая значимость гарантирует обеспечение (воспроизведение) пределов задаваемых качеств в формировании личности обучаемого. Установление (измерение) педагогической значимости должно быть основано на использовании в разработке систем управления знаниями на основе КПУЗ механизма поэтапного согласования результатов обучения и поставленных целей.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечиваются опорой на фундаментальные исследования в области педагогики и психологии, применением системного подхода к анализу и моделированию педагогического процесса, разносторонним теоретическим анализом, обобщением и учетом имеющегося опыта информатизации образования, практической проверкой всех теоретических результатов, внутренней непротиворечивостью результатов исследования, их соответствием теоретическим положениям базисных наук; продолжительностью, воспроизводимостью результатов опытно-экспериментальной работы, соответствующей широкой апробацией в образовательном процессе вуза.

Этапы исследования. Все работы, проводимые в рамках описываемого исследования, можно разделить на три основных этапа.

На первом этапе (1999 - 2004) изучалась и анализировалась психологическая и педагогическая литература с целью определения методологических подходов к исследованию развивающих возможностей информационных технологий, осуществлялось изучение принципов построения и применения корпоративного портала управления знаниями. Изучался практический опыт информатизации учебного процесса в вузах.

На втором этапе (2004 - 2007) исследовались педагогические аспекты применения технологий управления знаниями для изменения формы и содержания преподавания определенных разделов отдельных курсов. Велась подготовка к опытно-экспериментальной работе: формировалась программа, создавались компоненты электронных учебных курсов (банки индивидуальных заданий, конспекты лекций, методические рекомендации и др.), анализировались психолого-педагогические особенности организации образовательного процесса с использованием портала знаний, возможные прямые и косвенные воздействия на личность обучаемого. Разрабатывались способы проверки знаний, творческие и исследовательские задания.

На третьем этапе (2007 - 2009) было уточнено понятие корпоративного портала управления знаниями, выработаны принципы его формирования. Осуществлена опытно – экспериментальная работа: исследованы особенности восприятия и использования студентами различных электронных учебно-методических материалов; изучены особенности представления электронных образовательных ресурсов в портале знаний вуза для реализации развивающего обучения. Проведено обобщение результатов исследования, сформулированы основные выводы и рекомендации по внедрению его результатов в педагогическую практику, завершено оформление работы.

Экспериментальной базой настоящего исследования явились кафедра программного обеспечения и администрирования информационных систем, кафедра методики преподавания информатики и информационных технологий, межрегиональный научно-методический центр высоких информационных технологий ГОУ ВПО «Курский государственный университет».

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в ГОУ ВПО «Курский государственный университет», ГОУ ВПО г. Москвы «Московский городской педагогический университет», а также в ряде других вузов.

Теоретические положения, материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на X Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» (Троицк, 1999), IX Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 1999), Международной научно-практической конференции «Интернет в системе образования» (Курск, 2001), III Всероссийской научно-методической конференции «Развитие системы тестирования в России» (Москва, 2001), XIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003), II Всероссийском научно-методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы» (Москва, 2004), I Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании» (Курск, 2006), II Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании» (Курск, 2008), научно-методических семинарах центра информационных технологий в образовании Института содержания и методов обучения РАО, Курского государственного университета, Курского государственного технического университета, Московского городского педагогического университета.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав с 21 таблицами и 41 иллюстраций, заключения, приложений и библиографического списка, состоящего из 331 названия. Общий объем работы составляет 519 страниц.


загрузка...