Журнал - Управляющие системы и машины 2009 №2 Март

Подождите немного. Документ загружается.

УСиМ, 2009, № 2 31

ма использованы возможности графической

библиотеки Graphviz.

Рис. 2. Внешний вид оболочки обучающей системы

Рис. 3. Режим редактирования синтагмы в оболочке обучаю-

щей системы

Рассмотрим реализацию типов ассоциатив-

ного поиска [4] в условиях тезауруса образов.

Первым из них является известный поиск типа

«ИЛИ» – предложенный подход обеспечивает

поиск всех словоформ без дополнительного

морфологического анализатора.

Рис. 4. Режим графической интерпретации связей синтагмы

Реализуется поиск типа «ИЛИ» на основе

следующего SQL-запроса (код 12 в тестовом

примере соответствует образу «старик»):

select syntagma from event where event_id in

(select distinct event_id from construct where

word_id_1 and word_id_2 in (select word_id from

words where bi_i = 12)).

На рис. 5 показан результат поиска «ИЛИ»

всех синтагм тестового примера, где присутст-

вует образ «старик».

Рис. 5. Поиск всех предложений с образом «старик» в любой

словоформе

Предложенная оболочка системы автомати-

чески вставляет в текст SQL-запроса код об-

раза, выбранного пользователем в одном из

32 УСиМ, 2009, № 2

полей окна поиска (рис. 5). При необходимо-

сти поиска типа «ИЛИ» нескольких образов

текст запроса незначительно меняется (код 13

в тестовом примере соответствует образу «ста-

руха»):

select syntagma from event where event_id in

(select distinct event_id from construct where

word_id_1 and word_id_2 in (select word_id from

words where bi_i = 12 or bi_i = 13)).

На рис. 6 показан тестовый результат поис-

ка типа «ИЛИ» для двух образов («старик» и

«старуха»).

Рис. 6. Поиск всех предложений с образами «старик» или

«старуха»

Следующий тип поиска «И» также сохраня-

ет независимость своих результатов от слово-

форм двух–трех входящих в него образов и

запускается переключателем Search2(and).

Несмотря на формальную близость к пер-

вому типу поиска («ИЛИ») поиск «И» гораздо

ближе к человеческому мышлению. Так, пока-

занный на рис. 7 тестовый результат поиска

типа «И» для тех же дву

х образов «старик» и

«старуха» значительно меньше предыдущего.

Данный тип поиска моделирует ситуацию,

когда человек, думая о чем-то своем, рассеян-

но слушает собеседника. Или слышит текст на

малознакомом языке и улавливает смысл не

всех слов. В таких случаях на основе несколь-

ких воспринятых слов в его голове непроиз-

вольно возникает воспоминание о событии, где

эти образы прису

тствуют совместно. Приме-

нение предложенного подхода обеспечивает

появление на выходе системы цитаты из текста

в виде той синтагмы, в которой присутствуют

входные образы. Формальный алгоритм поис-

ка «И» состоит из следующих шагов:

Ш а г 1. Определить коды образов для каж-

дого входного слова и составить из них мно-

жество Images-List-X.

Ш а г 2. Аналогично определять множество

Images-List-i для каждой і-й синтагмы из n су-

ществу

ющих.

Ш а г 3. Отбирать в выходной список Syntag-

ma-List те і-е синтагмы, для которых

mages List X Images List i

−

−⊆ − −. (10)

Рис. 7. Поиск всех предложений, в которых есть образы «ста-

рик» и «старуха»

Третьим из рассмотренных типов поиска

Search3(?) будем считать ответ на формальный

вопрос, начинающийся вопросительным место-

имением

Pronoun. В окне формы, изображен-

ной на рис. 5

÷7, местоимение Pronoun можно

выбрать из верхнего списка, что исключает ис-

пользование неизвестных системе вопросов. Ре-

зультатами данного типа поиска принципиаль-

но могут быть: а) пустой список, б) слово,

в) часть предложения, г) множество синтагм

Syntagma-List. Используя особенности пред-

ложенного подхода, формальный алгоритм от-

вета на вопрос представим в виде следующих

шагов:

Ш а г 1. Если результат поиска типа «И»

Syn-

tagma

-List пуст, то выходом является вариант а).

Ш а г 2. Иначе организовать цикл по эле-

ментам множества

Syntagma-List:

• разбить очередную синтагму на список со-

ставляющих ее пар

Pair-List;

УСиМ, 2009, № 2 33

• проверить в цикле каждую пару из Pair-

List с целью нахождения такой из них, в кото-

рой главный образ совпадает с образом перво-

го слова, а вопросительное местоимение пары

совпадает с вопросительным местоимением

Pronoun; если соблюдается только первое ус-

ловие и тип связи

link_id у обоих вопроситель-

ных местоимений совпадает, пару считать

найденной;

◊ если поиск пары успешен, то выполняется

следующая проверка: является ли подчинен-

ный образ пары главным для каких-либо дру-

гих пар данной синтагмы:

– если нет, то подчиненный образ пары за-

ложить в вариант б);

– если да, то ответ по варианту в) формиро-

вать с помощью рекурсивного алгоритма, «вы-

тягивающего» из синтагмы поддерево образ

ов,

подчиненных подчиненному образу пары.

Ш а г 3. Если образ первого слова ни разу

не был главным ни в одной из пар, то выходом

является вариант г).

На рис. 8 показан пример тестового результа-

та поиска типа

Search3(?), реализующего выше-

изложенный алгоритм с выходом по варианту в).

Рис. 8. Поиск типа Search3(?) в виде нахождения ответа на

вопрос

Заключение. Предложены формальные ме-

тоды ассоциативного поиска на основе исполь-

зования реляционной модели тезауруса обра-

зов, наполняемого в результате обработки тек-

стов с обучающим материалом. Показаны пре-

имущества и практические результаты после-

довательного применения в рамках предло-

женного подхода к моделированию образного

мышления трех типов поиска: «ИЛИ», «И» и

ответ на вопрос с вопросительным местоиме-

нием. Для программной реализации обу

чающей

системы выбрана технология

Python + SQLite +

Graphviz. Новые возможности предложенного

подхода достигаются большей трудоемкостью

внесения текстов учебного содержания в систе-

му, однако сравнительно небольшие объемы

обучающего контента [5] не позволяют счи-

тать такое ограничение критическим.

Перспективным исследованием представ-

ляется построение универсальных алгоритмов

обработки образных конструкций и дальней-

шее развитие на этой основе формальных ме-

тодов моделирования инсайта, механизма об-

мена образами в оперативной памяти и других

феноменов образного мышления.

1. Манако А.Ф., Манако В.В. Електронне навчання і

навчальні об’єкти. – К.: ПП «Кажан плюс», 2003. –

334 с.

2. Бісікало О.В. Алгебраїчна модель лінгвістичного

процесора // Информационные технологии в управ-

лении сложными системами: Сб. докладов и тези-

сов Междунар. науч.-практ. конф. (Днепропетровск,

22–23 мая 2008 г.). – Днепропетровск: ИТМ НАНУ

и НКАУ, 2008. – С. 23–24.

3. Bisikalo O. Knowledge base of teaching system

con-

struction supported by creative thinking model // Third

Intern. Conf. «New Information Technologies in Edu-

cation for All: e-education», Proc. (1–3 Oct. 2008). –

Kiev, Akademperiodika, 2008. – P. 413–421.

4. Бісікало О.В. Класифікація образного пошуку // Те-

зи доп. Першої міжнар. наук.-тех. конф. «Інтелек-

туальні системи в промисловості і освіті – 2007»,

7–9 лист. 2007 р. – Суми, 2007. – C. 14–15.

5. Бісікало О.В. Проектування електронного підруч-

ника на основі формалізації пізнавальної діяльнос-

ті людини // Зб. наук. пр. «Перспективні технології

навчання та осві

тні простори». – Київ, МННЦ ІТ-

таС, 2007. – 1. – С. 179–190.

34 УСиМ, 2009, № 2

УДК 681.5:004.78

Т.Л. Мазурок

Логико-математическая модель управления обучением

Разработана логико-математическая модель в виде элементов формальной системы управления обучением. Особенность мо-

дели – возможность построения на ее основе индивидуальных траекторий обучения с учетом системы межпредметных связей

в условиях компетентного подхода. Приведены результаты практической реализации.

A logic-mathematical model is developed as the elements of the formal control teaching system. A model feature is a possibility of the

construction, on its basis, of individual teaching trajectories taking into account the system of interdisciplinary connections under con-

ditions of the competency approach. The results of practical realization are presented.

Розроблено логіко-математичну модель у вигляді елементів формальної системи управління навчанням. Особливість моделі –

можливість створення на її основі індивідуальних траєкторій навчання з урахуванням системи міжпредметних зв’язків в умо-

вах компетентного підходу. Наведено результати практичної реалізації.

Введение. Современный этап развития образо-

вания характеризуется возрастанием сложно-

сти задач, решаемых в обучении. Такая тенден-

ция связана прежде всего с увеличением объе-

ма необходимых для изучения знаний, неста-

бильностью востребованных компетенций на

рынке труда, необходимостью учета дидакти-

ческих требований к реализации индивидуаль-

ного обучения на протяжении всей жизни [1].

Широкое внедрение в практику обучения ком-

пьютерных средств позволяет повысить его эф-

фективность при условии применения адаптив-

ных средств управления всем процессом обу-

чения как целенаправленным процессом [2].

Рассмотрение обучения как управляемого

процесса носит многоаспектный характер. Ос-

нову разработки методов управления обучени-

ем составляют исследования в области психо-

логической теории обучения, дидактики, сис-

темного анализа, кибернетики, теорий управ-

ления и адаптации.

Несмотря на ведущую роль систем управ-

ления в повышении эффективности обуче-

ния, отсутствие теоретико-методологической

базы их разработки для осуществления ком-

плексного управления на основе современ-

ных дидактических требований определяет

актуальность совершенствования автомати-

зированных средств управления обучением.

Обучение как целенаправленный процесс

подлежит интерпретации отношения объекта

управления и управляющего устройства, реа-

лизующего заданный алгоритм управления (обу-

чения). Такой подход позволяет на основе ис-

пользования методов теории и практики управ-

ления применительно к дидактически обосно-

ванным требованиям создать базу для реали-

зации оптимального обучения. Под оптимально-

стью в обучении понимают возможность пол-

ной индивидуализации алгоритма обучения на

основе методов теории адаптации [3].

Анализ исследований и публикаций

Первоначальные представления об управ-

лении обучением связаны с появлением идеи

программированного обучения, выдвинутой

Б.Ф. Скиннером. Дальнейшее совершенствова-

ние управления обучением связано с работами

Растригина Л.А., Эренштейна М.Ч., Солово-

ва А.П. Однако специфика обучения, прояв-

ляющаяся в отсутствии математических зако-

номерностей описания элементов схемы управ-

ления, определила возможность качественного

скачка в совершенствовании и развитии ин-

теллектуальных средств управления. В соот-

ветствии с динамикой развития прикладных

систем искусственного интеллекта для управ-

ления обучением применялись экспертные

системы (ЭС), интеллектуальные обучающие

системы. Однако методология разработки ин-

теллектуальных управляющих систем в на-

стоящее время не нашла отражения в создании

систем управления целостным процессом обу-

чения с учетом современных многогранных

дидактических требований. Разработка интел-

лектуальной системы управления процессом

обучения предполагает создание системы фор-

УСиМ, 2009, № 2 35

мальных представлений, составляющих ее спе-

циальное математическое обеспечение. Такая

система формальных представлений должна

обеспечивать возможность описания исследу-

емых процессов и явлений в рамках единого

формализма, а также выполнение процедур де-

тализации, т.е. расширения формальных пред-

ставлений вглубь и укрупнения (расширения

формальных представлений вширь) за счет

применения операций включения или объеди-

нения параллельно изучаемых учебных дисци-

плин [4].

Процесс обучения – сложный и многогран-

ный процесс, на который оказывает влияние

множество факторов. Кроме того, множествен-

ность построения индивидуальных траекторий

обучения, необходимость учета интегративных

тенденций в обучении – все это приводит к об-

разованию чрезвычайно большого количества

разнообразных отношений, возникающих ме-

жду отдельными элементами обучения, что за-

трудняет непосредственную формализацию про-

цесса обучения.

Постановка задачи

Повышение эффективности обучения опре-

деляется возможностью управления. Однако

особенности обучения как управляемого про-

цесса определяют необходимость их исследо-

вания с позиций теории управления, описания

модели интеллектуального управления, ее при-

менения а автоматизированном обучении.

Задача исследования

Построение интеллектуальной системы

управления обучением предполагает создание

системы формальных представлений, которые

бы составили основу специального математи-

ческого обеспечения. Поэтому цель данного

исследования – разработка формальной базо-

вой теории процесса управления обучением с

учетом современных дидактических требова-

ний и разработка на ее основе правил нечетко-

го логического вывода.

Схема управления обучением

Основу любой деятельности составляют от-

ношения между элементами (объектами) этой

деятельности. В процессе обучения – это от-

ношения между элементами множеств учеб-

ных дисциплин, обучаемых, формируемых ком-

петенций, а также отношения, возникающие

между элементами внутри каждого из этих мно-

жеств. Поэтому в качестве языка, описывающе-

го процесс обучения, целесообразно выбрать

язык алгебры отношений.

Приведем краткую характеристику рассмат-

риваемых множеств и зададим отношения ме-

жду их элементами. Представим учебный про-

цесс сложной управляемой системой, имею-

щей множество элементов (объектов) и отно-

шений (связей) между ними. С целью упроще-

ния и уменьшения размерности задачи, а также

основываясь на обобщенной схеме управления

процессом обучения [3], будем полагать, что

сложная система состоит из множества обуча-

емых {l

, l

, …, l

}∈ L; множества монопред-

метных структурированных учебных дисцип-

лин {d

, d

, …, d

}∈ D, каждое из которых

состоит из множества учебных элементов

(УЭ); множества формируемых компетенций

, k

, …, k

} ∈ K. Взаимосвязи между указан-

ными элементами, образующие систему управ-

ления обучением на макроуровне, представле-

ны на рис. 1.

K′

′

факт

Рис. 1. Общая структурная схема управления обучением

В данной схеме объектом управления (ОУ)

является множество обучаемых L. В качестве

устройства управления (УУ) рассматривается

система в виде интеллектуального преобразо-

вателя, который на основе информации о со-

стоянии ОУ вырабатывает информацию об оче-

редном управляющем воздействии (УВ) в виде

очередного УЭ, рекомендуемого для изучения.

Так как УЭ входит в состав учебных дисцип-

лин, а также, учитывая определяющую роль

преподавателя как одного из субъектов УУ в

формировании структуры учебной дисципли-

36 УСиМ, 2009, № 2

Рис. 2. Структурная схема интеллектуального управления обучением

ны, управляющая система упрощенно пред-

ставлена на схеме множеством D, а командная

информация – в виде УЭ. Информация о со-

стоянии внешней среды в виде требований к

должностным компетенциям обучаемых обо-

значена на схеме K, а K′ – информация о фор-

мируемой системе компетенций, имеющаяся в

управляющей системе с указанием планируе-

мой степени достижения каждой из ее элемен-

тов. Для реализации обратной связи использу-

ется информация о состоянии ОУ в виде фак-

тически достигнутого уровня каждого из эле-

ментов компетенции – К

факт

и соответствую-

щая ей информация, имеющаяся в управляю-

щей системе – К′

факт

Схема интеллектуального управления обу-

чением, построенная в соответствии с теорией

функциональной системы [5], представлена на

рис. 2. На основании сведений об окружающей

среде и собственном состоянии системы при

наличии потребности и мотивации формирует-

ся цель, которая наряду с другими данными

воспринимается системой, осуществляющей не-

четкий логический вывод. Вывод получим на

основе использования баз знаний (БЗ) науки,

формирующей БЗ учебной дисциплины, а так-

же БЗ, содержащей дидактические рекоменда-

ции, и БЗ в виде нечетких правил продукции

относительно целесообразности установления

системы межпредметных связей. На основе сра-

батывания логического вывода принимается ре-

шение о действии, т.е. выборе очередного УЭ,

и прогнозируются результаты действия как до-

стижимость требуемой компетенции (акцептор

действия). В соответствии с принятым реше-

нием вырабатывается управление, т.е. осуще-

ствляется обучающее воздействие с помощью

дидактических средств. В этом проявляется

воздействие на ОУ. Результаты контроля ус-

воения рекомендуемой последовательности УЭ

сравниваются с прогнозируемыми (механизм

обратной связи, акцептор действия). При их не-

соответствии на базе новой экспертной оценки

принимается решение, вырабатывается и реа-

лизуется управление, устраняющее это несо-

ответствие, т.е. выполняется этап коррекции.

При соответствии результатов подкрепляется

предшествующее управление. Если соответ-

ствие недостижимо, то уточняется цель. При-

веденная схема (рис. 2) – конкретизация инва-

риантной структуры функциональной системы

афферентного синтеза, являющейся исходным

для построения любой целенаправленной дея-

тельности.

Формализация элементов процесса обу-

чения

Рассмотрим краткую характеристику каж-

дого из рассматриваемых множеств L, D, K.

Существует множество подходов к заданию

отношений между обучаемыми. Однако с точ-

ки зрения управления, на наш взгляд, наиболее

эффективно – разбиение множества L на гомо-

генные (однородные) группы в соответствии с

индивидуальными характеристиками обучае-

мых. Дидактическое обоснование необходимо-

сти такого разбиения приведено в [2]. Различ-

УСиМ, 2009, № 2 37

ные формы автоматизированного обучения, в

частности, дистанционное обучение, позволяет

формировать виртуальные коллективы обуча-

емых по критериям познавательных способно-

стей. При данном разбиении можно уменьшить

размерность множества формируемых управ-

ляющих воздействий с учетом индивидуаль-

ных характеристик обучаемых. Таким образом,

множество обучаемых L состоит из подмно-

жеств L

, L

, …, L

, причем:

12 nl

LL L L=UUKU .

(1)

Каждая из групп L

характеризуется набо-

ром атрибутов ИК = <УУ, СА>, где УУс – уро-

вень усвоения, СА – степень абстракции. Со-

гласно известному методу матричного сопос-

тавления личностных свойств и видов общест-

венно-производственной деятельности, опре-

делено восемь основных компонентов в струк-

туре интеллекта, формирование которых спо-

собствует наилучшей реализации генетических

задатков индивида. Таким образом,

{

}

УУс, СА ,1,8

Lj==, (2)

где j – основные компоненты в структуре ин-

теллекта (например, логико-математический,

пространственный и т.д.).

В соответствии с иерархической структурой

монопредметной учебной дисциплины опреде-

лим множество d

как совокупность подмно-

жеств разделов

d , тем

d , учебных элемен-

тов

d , где индексы k, m, b определяют мощ-

ность соответствующих подмножеств, т.е. ко-

личество разделов, тем и УЭ соответственно.

Тогда, используя отношение включения, мож-

но записать:

()

bm k

et r

ii i i

dd d dD⊂⊂⊂⊂

. (3)

Аналогично опишем подмножества форми-

руемых компетенций. В соответствии с компе-

тенциями выделяются общенаучные компетен-

ции

k , социально-личностные

k , специ-

ально-профессиональные

k , общепрофессио-

нальные

k , инструментальные

k , где ин-

дексы f, g, h, t, p определяют мощность соот-

ветствующих подмножеств, т.е. количество

соответствующих компетенций в указанных

группах.

Отметим, что процесс формирования ком-

петенций отражает свойство эмерджентности,

которое проявляется в том, что достижение

системы компетенций не равно сумме знаний,

умений и навыков каждой из учебных дисцип-

лин. Таким образом,

12jm

kdd d

≠

+++K

. (4)

В общем случае в достижении компетенций

участвуют кроме учебных дисциплин, множе-

ства межпредметных связей

{

12 23

,,mp mp

−−

}

mp MP

−

∈K

, где

−

– множество меж-

предметных связей между учебными дисцип-

линами x и y.

Формирование компетенций, например в

условиях традиционного высшего образова-

ния, можно представить с помощью отноше-

ния включения:

DMP K⊂U . (5)

Зададим отношения между рассмотренными

множествами обучаемых L, учебными дисцип-

линами D, системой формируемых компетен-

ций K. Отношения между элементами мно-

жеств

L и D соответствуют множеству отно-

шений «овладеть учебным материалом». Обо-

значим его

O (знак

используется для отли-

чия множества элементов системы от множе-

ства отношений). Тогда можно записать

LO D ,

что означает: множество обучаемых овладева-

ет множеством учебных дисциплин. Множе-

ство отношений между элементами множества

D и K, L и K обозначим

F и

W соответ-

ственно. Они означают:

F – «формирует ком-

петенцию» и

W – «достичь компетенции» со-

ответственно.

В связи с тем что для формирования после-

довательности изучения УЭ необходимо учесть

внутрипредметные и межпредметные связи,

введем дополнительно отношения между УЭ,

отражающие указанные взаимосвязи. На схеме

38 УСиМ, 2009, № 2

возможных взаимосвязей между УЭ (рис. 3)

обозначены следующие виды отношений:

1 – отношение «изучаемый УЭ» входит в

«изучение темы» – отношение подчинения;

2 – отношение «изучаемый УЭ» следует за

«изученным УЭ» – отношение следования;

3 – отношение «изучаемый УЭ» предшест-

вует «учебному элементу» – отношение пред-

шествования;

4 – отношение «межпредметная связь» между

УЭ и темой (соответствует дидактически при-

меняемому

отношению «часть – целое» [6]);

5 – отношение «межпредметная связь» между

УЭ учебной дисциплины

и d

(«часть –

часть»);

6 – отношение «межпредметная связь» ме-

жду темой учебной дисциплины

и d

(«це-

лое – целое»).

Рис. 3. Схема взаимосвязей между УЭ

Все остальные возможные отношения меж-

ду структурными элементами учебных дисци-

плин сводятся к рассмотренным шести видам

отношений. Например, отношения, выражаю-

щие межпредметную связь между темами и

разделами, разделами и учебными дисципли-

нами относятся к виду 4 отношений – «часть –

целое». Аналогично вводятся отношения под-

чинения, следования и предшествования тем,

разделов, учебных дисциплин. Для

отражения

взаимосвязи между учебными дисциплинами

используется отношение «степень интеграции».

Между элементами множеств

MP и K вводится

отношение включения.

На основе детального рассмотрения мно-

жеств и отношений между ними, возникаю-

щими при выборе последовательности УЭ, а

также основываясь на определении модели M,

приведенной в работе [4], в которой моделью

называют кортеж, состоящий из некоторого

множества и отношений на этом множестве,

что можно записать:

,, ,,

=⊂Μ= ⊂

,, ,с, ф ,

KMP

KMPΜ= ⊂ Μ = (6)

где ρ – отношения подчинения, выражающие

вид межпредметной взаимосвязи «часть – це-

лое»; τ – отношения толерантности, выража-

ющие наличие межпредметной взаимосвязи

между элементами одного уровня («часть –

часть», «целое – целое»).

Модель взаимосвязи между системой меж-

предметных связей и системой компетенций

имеет вид:

MP K

PF KΜ= . (7)

Формализация отношений в системе уп-

равления

Отношения между элементами множеств L,

D, K, MP заданы строго в рамках общей схемы

управления обучением.

Основные отношения между рассмотренны-

ми множествами можно представить в виде

неориентированных графов (рис. 4). Каждый

из приведенных вариантов отношений соответ-

ствует определенной ситуации в процессе обу-

чения. Рассмотрим содержательную интерпре-

тацию ситуаций, задающих качественную ха-

рактеристику состояний системы управления

обучением

Ситуация 1. Характеризуется отсутствием

отношений между элементами множеств

L, D,

K, MP, что соответствует неуправляемости

процессом.

Ситуация 2. Характеризуется наличием от-

ношения

LO D , что соответствует ситуации,

при которой множество обучаемых овладевает

материалом учебных дисциплин. Интеллекту-

альная поддержка управления этим процессом

не происходит.

Ситуация 3. Характеризуется наличием от-

ношения

LW K , соответствующего ситуации,

при которой множество обучаемых достигло

системы компетенций. Такая ситуация может

УСиМ, 2009, № 2 39

быть результирующей по окончании управля-

емого процесса обучения либо самообучения.

D D

Рис. 4. Варианты отношений между элементами схемы управ-

ления обучением

Ситуация 4. Характеризуется наличием от-

ношения

DP MP , что соответствует процессу

подготовки базы нечетких правил, устанавли-

вающих целесообразные межпредметные свя-

зи, на основе опроса экспертов – преподавате-

лей-предметников. Является подготовитель-

ным этапом для осуществления интеллекту-

ального управления.

Ситуация 5. Характеризуется наличием от-

ношения

PF K , определяющего установ-

ление соответствия между системой межпред-

метных связей и системой формируемых ком-

петенций. Отсутствие множества обучаемых в

отношении означает подготовительный этап,

осуществляемый с привлечением экспертов.

Ситуация 6. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D и

LW K , что соответствует

неуправляемому овладению обучаемыми мате-

риала учебных дисциплин, формированию ком-

петенций без учета системы межпредметных

связей.

Ситуация 7. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D и

DP MP , соответствующих

овладению обучаемыми учебным материалом

дисциплин с учетом системы межпредметных

связей в отсутствие интеллектуальной под-

держки процесса управляемости достижением

компетенций.

Ситуация 8. Характеризуется наличием от-

ношений

LW K и

PF K , что соответствует

процессу формирования компетенций у мно-

жества обучаемых с учетом системы меж-

предметных связей в условиях отсутствия или

нестабильности разработанных структур учеб-

ных дисциплин, что также не позволяет пол-

ноценно управлять процессом обучения.

Ситуация 9. Характеризуется наличием от-

ношений

DP MP и

PF K , соответствующих

возможности управления процессом формиро-

вания системы компетенций с учетом системы

межпредметных связей между структурирован-

ными учебными дисциплинами. Однако отсут-

ствие ОУ противоречит одной из основных ак-

сиом управления, следовательно, этот процесс

неуправляем и неконтролируем.

Ситуация 10. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D

PF K , что соответствует

процессу овладения обучаемых множеством

учебных дисциплин без учета межпредметных

связей в условиях нереализованного компе-

тентностного подхода. Такая ситуация прису-

ща традиционному образованию с подготов-

ленной частью БЗ о соответствии между сис-

темой межпредметных связей и формируемы-

ми компетенциями и может рассматриваться в

качестве одной из возможных подготовитель-

ных

стадий перед обучением.

Ситуация 11. Характеризуется наличием от-

ношений

LW K и

DP MP , соответствующих

формированию компетенций у множества обу-

чаемых, наличию БЗ межпредметных связей

между учебными дисциплинами. Отсутствие

информации о влиянии межпредметных связей

на достижение компетенций, а также отсутст-

вие овладения материалом множеством обу-

чаемых приводит к невозможности управления

процессом обучения.

Ситуация 12. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D ,

DP MP ,

PF K , что соот-

ветствует овладению обучаемыми множеством

40 УСиМ, 2009, № 2

учебных дисциплин с учетом межпредметных

связей, способствующих достижению системы

компетенций. Однако отсутствует информация

об учебных дисциплинах, формирующих ком-

петенции, а также нет отношения достижения

компетенций обучаемыми. Данная ситуация

соответствует традиционному обучению с ис-

пользованием системы межпредметных связей,

формирующих компетенции в условиях отсут-

ствия компетентностного подхода. Процесс

неуправляем, так как нет взаимосвязи

между

ОУ и целью обучения.

Ситуация 13. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D ,

PF K ,

LW K , соответству-

ющих ситуации овладения обучаемыми мно-

жеством учебных дисциплин и формирования

у них компетенций на основе системы меж-

предметных связей. Эти процессы не скоорди-

нированы, так как нет взаимосвязи между учеб-

ными дисциплинами и системой межпредмет-

ных связей, что может быть следствием отсут-

ствия информационных связей между множе-

ствами

D и MP по разным причинам (отсутст-

вие технических средств обучения, БЗ и т.д.).

Процесс обучения может быть управляем в руч-

ном режиме преподавателем.

Ситуация 14. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D ,

LW K ,

PF K ,

DP MP ,

что соответствует процессу овладения обучае-

мых множеством учебных дисциплин с учётом

межпредметных связей, способствующих дос-

тижению множества компетенций в условиях

компетентностного обучения. Отсутствие вза-

имосвязи между учебными дисциплинами и

формируемыми ими компетенциями – причина

неуправляемости обучением в целом.

Ситуация 15. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D ,

LW K ,

PF K ,

DP MP ,

DF K , соответствующих процессу овладения

обучаемых множеством учебных дисциплин,

формирующих требуемые компетенции на ос-

нове их взаимосвязи с учебными дисциплина-

ми с учетом межпредметных связей. Эта си-

туация является эталонной с точки зрения уп-

равляемости процессом обучения в указанной

постановке.

Ситуация 16. Характеризуется наличием от-

ношений

LO D

LW K

PF K ,

DP MP ,

DF K ,

LV MP , где

V – отношение овладения

межпредметными знаниями, навыками, уме-

ниями в дополнение к предыдущей ситуации,

что позволяет повысить адаптивные свойства

формируемой последовательности УЭ за счет

индивидуального выбора элементов системы

межпредметных связей. Ситуация адаптивно

управляема интеллектуальными средствами.

Таким образом, получены модели

i-х со-

стояний системы

, совокупность которых

представляет сигнатуру формальной базовой

теории

T [4]. Состояния системы на основе

рассмотренных ситуаций можно формально

записать следующим образом:

c* * *

***

,, ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

***

, , ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

***

, , ,

OD LWK MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

***

, , ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

, , ,

*, *, * ,

OD LWK MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

***

, , ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

***

, , ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

c* * *

, , ,

*, *, * ,

OD LW K MPFK

DP MP DF K LV MP

Μ=

Журнал - Управляющие системы и машины 2009 №2 Март - Апрель

Подождите немного. Документ загружается.