автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Применение программно-методических комплексов в процессе изучения сложных технических систем на основе динамического моделирования

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Корниенко, Людмила Геннадьевна, 2006 год

Введение

ГЛАВА 1. Современное состояние применения программнометодических комплексов и динамического моделирования в учебном процессе

1.1. Анализ педагогических аспектов применения программно- 14 ф методических комплексов и динамического моделирования в процессе обучения.

1.2. Подход к формированию структуры содержания обучения сложным 30 техническим системам на основе динамического моделирования.

1.3. Обоснование направлений применения программно-методических 50 комплексов на базе средств динамического моделирования в процессе изучения сложных технических систем. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. Теоретические аспекты применения программнометодических комплексов в процессе изучения сложных технических систем

2.1. Разработка методов создания программно-методических комплексов 60 на базе средств динамического моделирования.

2.2. Педагогические требования к построению программно-методических 83 комплексов для изучения сложных технических систем.

2.3. Организационные формы применения программно-методических комплексов в процессе изучения сложных технических систем. Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. Методические подходы к применению средств динамического моделирования как компонентов программно-методических комплексов на примере ф обучения специалистов в области радиоэлектроники

3.1. Методические рекомендации к применению средств динамического 135 моделирования для изучения сложных технических систем в области радиоэлектроники.

3.2. Методы применения программно-аппаратных средств динамического 156 моделирования в системе лекционных и групповых занятий на примере изучения сложных технических систем в области радиоэлектроники.

3.3. Экспериментальная оценка эффективности методических подходов 166 к применению средств динамического моделирования при обучении специалистов в области радиоэлектроники.

Выводы по третьей главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Применение программно-методических комплексов в процессе изучения сложных технических систем на основе динамического моделирования"

Актуальность темы исследования. Процесс информатизации общества предъявляет новые требования к профессиональным качествам специалистов любого профиля в области использования средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). В этой связи одним из актуальных направлений процесса информатизации является информатизация образования. Теоретические вопросы, раскрывающие идеи процесса информатизации образования, отражены в работах О.А. Козлова, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, B.JL Латышева, В.А. Полякова, И.В. Роберт и других авторов.

Отечественный опыт совершенствования методов и организационных форм обучения (А.Ю. Кравцова, А.А. Кузнецов, Л.П. Мартиросян, С.В. Паню-кова, И.В. Роберт, Н.В. Софронова и др.) показывает, что средства ИКТ целесообразно применять при изучении всех учебных дисциплин. Особую актуальность приобретают педагогические приемы и способы использования возможностей средств ИКТ в моделировании объектов и систем профессиональной деятельности, в частности при изучении дисциплин, обеспечивающих подготовку специалистов по эксплуатации сложных технических систем (СТС). Современные информационные технологии, в которых учебные и реальные сложные системы, объекты и процессы заменяются их моделями, видоизменяют содержание и систему средств обучения, что обеспечивает разнообразие видов учебной деятельности, направленной на овладение умением эксплуатации СТС. Но при этом не учитывается, что модели и моделирование в технологиях обучения могут использоваться в нескольких направлениях (Г.Н. Арсеньев, В.А. Веников, К.Н. Волков, А.Г. Михнушев, И.П. Подласый, Л.М. Фридман и

ДР-):

• как элемент содержания обучения, так как основы науки, составляющие содержание учебного предмета, включают в себя систему научных моделей, аппарат для их исследования и методы исследования результатов изучения моделей для решения практических задач;

• как учебное действие, так как включение в явном виде моделей и моделирования в содержание обучения и знакомства с этими понятиями еще недостаточно. Обучающимся необходимо овладеть моделированием как методом познания и решения задач, научиться строить различные модели изучаемых понятий, научиться использовать моделирование для изучения этих понятий;

• как учебное средство моделирование может быть использовано в обучении для многих целей - для фиксации и наглядного представления ориентировочной основы действия, изучаемых абстрактных понятий, общих способов действий по решению широкого класса задач, как средство наглядности, для обобщения изученного учебного материала.

Результаты исследований последних лет, выполненных в русле психолого-педагогической теории учебной деятельности, свидетельствуют о том, что поиск и моделирование способов решения учебной задачи наиболее полноценно осуществляются в специальных учебных средах, включающих в качестве необходимого звена средства ИКТ (Б.Л. Агранович, Г.В. Кедрова, Ю.М. Насонова, И.В. Роберт, Д.В. Смолина и др.). В качестве таких сред могут выступать программно-методические комплексы (ПМК), объединяющие возможности физического, цифрового, аналогового и информационного моделирования с творчеством преподавателя и активностью обучающегося. В исследовании программно-методические комплексы определены как совокупность аппаратных устройств, программных средств и методических материалов, создаваемая с целью совместного эффективного решения ряда (комплекса) взаимосвязанных учебных задач в необходимой последовательности и пропорциональности. К таким задачам в общем случае можно отнести: разностороннее раскрытие особенностей изучаемых объектов и процессов, показ их роли и места в будущей деятельности обучающихся; углубленный анализ сущности сложных физических процессов, показ их в статике и динамике; раскрытие состава конструкций и особенностей эксплуатации сложных технических систем; интенсификацию необходимых информационных связей в обучении (прямых и обратных); управление процессом закрепления знаний, формированием практических навыков; контроль знаний обучающихся на различных уровнях усвоения.

Неотъемлемой частью ПМК на основных видах учебных занятий в процессе подготовки специалистов по эксплуатации СТС являются динамические модели и средства динамического моделирования (СДМ). В диссертационном исследовании СДМ определены как устройства (системы, комплексы программ), обеспечивающие воспроизведение в удобной для изучения форме важнейших динамических свойств, структуры и связи реальных объектов и систем различной физической природы и сложности. Необходимость широкого применения СДМ в учебном процессе обусловлена сложностью изучаемых объектов и процессов, следствием чего является возрастание роли методов и средств моделирования в процессе познания.

Особую значимость приобретает использование в учебном процессе ПМК при подготовке специалистов по эксплуатации наукоемких, высокотехнологичных, сложных технических радиоэлектронных систем. Прежде всего, это относится к космической, ракетной, морской и авиационной технике, в которой многие образцы существуют в ограниченном количестве. При этом подготовка большого числа специалистов для ее обслуживания осуществляется в аудиториях теоретическими методами, а формирование умений вынужденно выносится на период практик и стажировок, в результате чего нарушается последовательность познания - от наглядного представления к абстрактному и от него к практической деятельности. Именно поэтому комплексное применение динамических моделей сложных технических систем, отличающихся от реальных объектов простотой и компактностью конструкции, высокой наглядностью, удобством и экономичностью использования, являются важным средством аудиторного изучения свойств и особенностей реальных систем, способствующих активизации познавательной деятельности обучающихся.

В связи с этим современный период информатизации образования требует совершенствования теоретических аспектов построения структуры содержания обучения и применения ПМК в процессе изучения сложных технических систем на основе методов и средств динамического моделирования.

Таким образом, проблема исследования обусловлена несоответствием модельной структуры содержания научных областей научной структуре учебных дисциплин, практике построения и применения ПМК на основе динамических моделей и средств динамического моделирования в процессе изучения сложных технических систем.

Актуальность исследования определяется необходимостью переструктурирования содержания обучения, разработки и применения программно-методических комплексов в процессе изучения сложных технических систем на основе динамического моделирования.

Объектом исследования является процесс изучения специалистами в области радиоэлектроники сложных технических систем и процессов в условиях применения динамического моделирования.

Предметом исследования выступают педагогические аспекты применения динамического моделирования как метода и средства обучения в программно-методических комплексах.

Целью исследования является разработка модельной структуры содержания обучения сложным техническим системам, структуры и организационных форм применения программно-методических комплексов на основе динамического моделирования в процессе обучения специалистов в области радиоэлектроники.

Гипотеза исследования. Применение программно-методических комплексов на основе динамического моделирования в процессе изучения сложных технических систем повысит эффективность восприятия обучающимися объективно сложной информации и усвоения содержания дисциплин, прочность овладения знаниями, умениями и навыками, если: методы и средства динамического моделирования разработаны с учетом педагогических аспектов процесса обучения; содержание учебных дисциплин сформировано на основе методически согласованной структуры содержания всего обучения с применением динамического моделирования в процессе изучения сложных технических систем в области радиоэлектроники и направленно на овладение методами получения знаний; выявлены и реализованы педагогические требования к использованию средств и методов динамического моделирования сложных радиоэлектронных систем в программно-методических комплексах; методические приемы и организационные формы основаны на применении средств динамического моделирования в программно-методических комплексах.

Исходя из цели исследования и выдвинутой гипотезы, были поставлены следующие задачи исследования:

1) провести анализ психолого-педагогической, научно-технической и методической литературы в области применения средств и методов моделирования в обучении.

2) обосновать подходы к построению содержания обучения и организации информационной поддержки учебной деятельности в процессе подготовки специалистов по эксплуатации сложных технических систем в области радиоэлектроники с применением технологий динамического моделирования.

3) определить педагогические требования к созданию и применению средств динамического моделирования в программно-педагогических комплексах для обучения специалистов по эксплуатации сложных технических систем.

4) выявить организационные формы применения методов и средств динамического моделирования и условия повышения качества обучения специалистов по эксплуатации сложных технических систем профессиональным умениям и навыкам.

5) провести экспериментальную проверку влияния программно-методических комплексов на основе динамического моделирования на эффективность восприятия специалистами в области радиоэлектроники объективно сложной информации, усвоения содержания дисциплин, прочность овладения знаниями, умениями и навыками.

Методологической основой исследования являются фундаментальные работы в области философии образования, психологии и педагогики, методологии педагогических исследований (Б.Г. Ананьев, С.И. Архангельский, Ю.К. Ба-банский, В.П. Беспалько, JI.C. Выготский, В.И. Загвязинский, А.Н. Леонтьев, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина и др.); применения математических и кибернетических методов в педагогике (С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, Л.Б. Ительсон, Н.М. Розенберг и др.); педагогических подходов к решению вопросов оптимизации образовательных систем (Ю.К. Бабанский, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина и др.); теории, методологии и практики информатизации образования (С.А. Бешенков, Я.А Ваграменко, С.А. Жданов, О.А. Козлов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, С.В. Панюкова, И.В. Роберт, В.В. Рубцова, Н.В. Софро-нова, Н.М. Якушев и др.); в области разработки и использования автоматизированных обучающих систем (С.Г. Данилюк, А.А. Павлов, В.П. Поляков, Ю.А. Романенко и др.); построения содержания образования (В.П. Беспалько, Г.В. Букалова, М. Кларк, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, и др.), методов обучения (Ю.К. Бабанский, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин и др.).

Методы исследования: теоретические (анализ психолого-педагогической, методической и дидактической литературы по проблеме); общенаучные (педагогический эксперимент, беседы, опросы, наблюдения, анкетирование); общелогические (анализ существующих методик обучения и управления обучением, сравнение и обобщение учебного материала); экспериментальные (констатирующий и формирующий эксперименты по проблеме исследования); статистические (обработка результатов педагогического эксперимента и его методический анализ).

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоят в выявлении педагогических условий переструктурирования содержания обучения с применением методов и средств динамического моделирования, их классификации как новой группы системы средств обучения, способствующей инициированию процессов усвоения знаний, приобретению умений и навыков практической деятельности обучающихся, формированию и развитию определенных видов мышления; в определении педагогических и технологических требований к построению и применению средств динамического моделирования в программно-методических комплексах; в обосновании информационных, управляющих и корректирующих связей программно-методического комплекса, обеспечивающих получение, передачу, обработку, визуализацию учебной информации, измерение уровня подготовленности и формирование методических указаний обучающимся.

Практическая значимость исследования заключается в определении блочно-модульных структур содержания курсов, реализующих межпредметные связи, которые позволяют в условиях применения программно-методических комплексов сформировать у специалистов в области радиоэлектроники умения применять технологии моделирования в качестве средств визуализации изучаемых закономерностей предметной области и инструмента их исследования (на примере учебных дисциплин: «Высшая математика», «Информатика», «Основы компьютерного проектирования и моделирования», «Основы теории цепей», «Радиотехнические цепи и сигналы» и др.); в разработке и апробации программно-аппаратных средств динамического моделирования и методики их применения, позволяющих формировать у обучающихся навыки самостоятельной исследовательской и научно-поисковой деятельности. Разработанные программно-методические комплексы могут быть использованы на практике в системе высшего образования при изучении сложных технических систем в области радиоэлектроники.

Этапы исследования.

Исследование проводилось в три этапа:

На первом этапе (1997 - 1998 гг.) проводился анализ психолого-педагогической, научно-технической и методической литературы в области разработки и применения средств моделирования и программных средств контроля усвоения знаний в учебном процессе вузов, была выработана рабочая гипотеза и определено направление работы.

На втором этапе (1998 - 2000 гг.) исследованы технологические вопросы автоматизации учебной деятельности в программно-методических комплексах; проведено психолого-педагогическое обоснование применения технологий моделирования, разработана система дидактических, технических требований к средствам динамического моделирования. В соответствии с этими требованиями был разработан и внедрен в учебный процесс ряд образцов программно-аппаратных средств динамического моделирования.

На третьем этапе (2000 - 2005 гг.) проведено экспериментальное исследование педагогических основ построения программно-методических комплексов на основе средств динамического моделирования и условий их эффективного применения; проведены констатирующий и формирующий эксперименты; дана статистическая оценка прочности усвоения обучающимися изучаемого материала; осуществлена доработка и оформление диссертации, формулировка выводов и обобщений.

Апробация результатов исследования. Результаты исследования обсуждались и были одобрены на XXI НМК «Методы проведения различных видов занятий и управления образовательным процессом с использованием новых информационных технологий» (г. Тверь, 18.04.03); на VII и VIII НТК «Современные научно-технические проблемы и направления совершенствования вооружения и средств информационного обеспечения войск РКО» (МВИРЭ KB, 24 октября 2002 г., 30 октября 2003 г.); на научно-практической конференции на тему «Научно-практические аспекты совершенствования управления КА и информационного обеспечения запусков КА» (г. Краснознаменск, 2003 г.); на второй военно-научной конференции Космических войск (г. Санкт-Петербург, ВКА им. А.Ф. Можайского, 28.03.05 - 31.03.05), а также результаты диссертационного исследования приведены в научно методических сборниках МВИРЭ KB и отчете о НИР (МВИРЭ KB, 2003). Экспериментальной базой служил Московский военный институт радиоэлектроники Космических войск.

Внедрение результатов исследования состоит в разработке программно-методических комплексов моделирования сложных технических систем и процессов «SIGNAL», «САУ», «МПС» и применении их в учебном процессе вузов: в Военном радиотехническом институте ВВС, Санкт-Петербург (г. Горе-лово), Военном институте радиоэлектроники Космических войск, Санкт-Петербург (г. Пушкино), Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского (г. Санкт-Петербург), Военной академии воздушно-космических сил (г. Тверь), Московском военном институте радиоэлектроники Космических войск, Московском институте радиотехники, электроники, автоматики (г. Москва), а также в разработке тестового и контролирующего программно-методического комплекса «Тест» и применении его в ряде дисциплин Московского военного института радиоэлектроники Космических войск.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на проверенные психолого-педагогические теории и определяется непротиворечивостью полученных выводов известным положениям педагогики, дидактики и теории управления, на которых базируется исследование; логическим анализом результатов; привлечением большого контингента преподавателей и курсантов к участию в педагогическом эксперименте.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Реализация методических подходов к переструктурированию содержания обучения сложным техническим системам, педагогических требований к построению и организационным формам применения программно-методических комплексов обеспечит создание и использование методов и средств динамического моделирования как компонентов программно-методических комплексов, удовлетворяющих педагогическим условиям их функционирования.

2. Обучение специалистов в области радиоэлектроники использованию методов и средств динамического моделирования, основанное на реализации моделирования, как содержания, средства обучения и учебного действия, будет способствовать получению и формированию новых знаний в профессиональной деятельности.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по третьему разделу

1. Разработаны программно-методическая комплексы для проведения учебных и инженерных исследований в ходе практических и лабораторных занятий, в часы индивидуальной самостоятельной работы. Математической базой построения алгоритмов и пакетов прикладных программ являются описания процессов и систем во временной и частотной областях. Во временной области применен метод пространства состояний, а в частотной - преобразование Фурье. Системность и преемственность обучения в ПМК достигается построением интерфейса программы по принципу структурно-логического соответствия для прохождения и изучения дисциплин на различных этапах временной вертикали всего периода обучения, что способствует поступательному развитию обучающихся, наращиванию знаний, закрепленных практическими действиями. Педагогическая целесообразность пакетов прикладных программ обеспечивается алгоритмом управления действиями обучающихся в процессе овладения и применения выбранного метода. Практические умения, полученные в этой среде, позволяет обучающимся самостоятельно применять в своих исследованиях пакеты прикладных программ более высоких уровней, формировать и закреплять четкие представления о теоретических методах анализа и синтеза систем.

2. Дидактическая эффективность программно-аппаратных СДМ в наибольшей степени проявляется в условиях поточной (лекционной), групповой и индивидуальной организационных формах обучения. Включение эксперимента во вводной части лекции наряду с наглядностью, убедительностью вызывает заинтересованность, активизирует мыслительную деятельность обучающихся, способствует формированию в их сознании сложных пространственных и временных структур систем различных научных уровней. В раскрытии содержания основной части лекции СДМ материализуют абстрактные математические понятия и выражения, а лекционный эксперимент решает задачу соединения абстрактного с конкретным, улучшает качество первичного восприятия обучающимися сложной учебной информации.

3. Применение СДМ на групповых занятиях в условиях лаборатории моделирования способствует интенсификации учебного процесса объединением расчетной и экспериментальной частей занятий. Выполнение обучающимися эксперимента, получение результатов исследования, сопоставление их с расчетами, осмысливание и оценка способствуют формированию самостоятельности, уверенности в своих знаниях и действиях, развитию познавательной деятельности обучающихся, что в целом улучшает качество управления обучением. Индивидуальное проведение экспериментальных исследований в ходе самостоятельной работы, курсового и дипломного проектирования вырабатывает у обучающихся навыки научной и исследовательской деятельности.

4. Экспериментально подтверждена рабочая гипотеза исследования и показано, что дидактически обоснованное внедрение в обучение комплексов СДМ в составе ПМК, выполнение принципов и условий их построения, организационных форм применения повышает эффективность преподавания и учения. В результате улучшается качество восприятия, осмысливания, запоминания учебного материала в процессе занятий, формируются профессиональные навыки и умения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научная организация учебно-воспитательного процесса в вузе, опираясь на объективные законы познания реальной действительности и психофизиологические законы процесса усвоения, предполагает обоснованное решение трех важнейших задач: первая - определение содержания обучения специалиста («чему учить»); вторая - выбор методов, приемов и организационных форм обучения («как учить») и третья - определение средств обучения («с помощью чего учить»). Эти задачи находятся во взаимной связи и оказывают определенное влияние друг на друга. Однако все они в своем единстве подчинены основной цели учебно-воспитательного процесса — подготовке высококвалифицированных специалистов.

В период информатизации, глобальной массовой коммуникации современного общества происходят глубокие качественные изменения содержания обучения в вузе. Осложнение и обновление необходимых специалисту знаний, умений и навыков повышает роль фундаментальной теоретической подготовки будущих специалистов, придает особую значимость уровню их практической подготовки в условиях современного производства. Эти изменения вызывают необходимость всесторонней интенсификации учебного процесса, повышения качества и производительности педагогического труда, более полного использования познавательных возможностей студентов. Одним из ведущих направлений решения этих задач является активное применение в учебном процессе систем управления обучением и программно-методических комплексов, неотъемлемой частью которых являются программно-аппаратные средства моделирования и средства контроля.

Наибольшие возможности в совершенствовании учебного процесса с использованием программно-методических комплексов открываются в обучающих системах. Создание таких систем способствует повышению степени управления процессом познания, а представление процесса обучения динамической системой позволит определить алгоритмы управления, обеспечивающие ей наибольшую эффективность.

В настоящее время нет единого толкования сущности обучающих систем, принципов их построения, формирования управления обучением, формализованных критериев оценки учебной деятельности, понятия «программно-аппаратные средства динамического моделирования (СДМ)», их научного обоснования и области практического применения в учебном процессе. В значительной части работ по проблемам обучающих систем и моделирования рассматриваются в основном аспекты обучающих систем и исследовательских моделей (в том числе и аппаратных) в сфере исследований, и в этой связи раскрываются требования к самим системам и моделям. В отдельных исследованиях сделана попытка рассматривать модели как разновидность средств обучения. Однако выводы и обобщения авторов этих исследований базируются на ограниченном прикладном материале и поэтому нуждаются в дополнительном анализе. В существующих работах вопросы построения аппаратных моделей для изучения динамических процессов и систем оснащены слабо и носят бессистемный характер. Нет единого подхода к определению роли и места аппаратных моделей в общей системе средств обучения.

Настоящая работа направлена на решение не получивших достаточного раскрытия аспектов общей проблемы применения в учебном процессе моделирования в условиях применения программно-методических комплексов. В ней исследованы принципы построения, определены алгоритмы управления систем, обеспечивающие эффективность обучения. Показано, что совместное использование вероятностных связей и принципа статистического поиска позволяет создавать системы, способные к самоорганизации, целенаправленной организации и приведения в действие устройств памяти различных систем управления. Научной основой построения таких систем является теория комбинированных систем управления, в которых обратная связь реализует систему статистического поиска в качестве корректора к разомкнутому каналу управления.

Проведенный в работе анализ классификационных признаков и свойств обучающих систем позволяет распространить их на обучающие системы, построенные на базе комбинаций ПМК. Разработан и предложен вариант системы комбинированного управления обучением - формированием знаний, умений и навыков. Управление информационными потоками осуществляется по разомкнутым каналам, а коррекция практической подготовки осуществляется по каналам обратной связи. Прямые и обратные связи имеют вероятностный характер. Такая обучающая система представляет технологию обучения как целенаправленный динамический процесс формирования, обработки, передачи, восприятия, осознания, запоминания и воспроизведения учебной информации. Алгоритм управления формируется в контуре адаптации, а управляющие указания воздействуют на обучающихся через регуляторы знаний, навыков и умений. Математической основой анализа и синтеза таких систем является теория инвариантности и самонастраивающихся экстремальных систем.

Комплексное применение моделирования и программно-аппаратных средств динамического моделирования рассматривается как закономерный этап и одно из важнейших направлений совершенствования обучения с широкими возможностями повышения качества и эффективности определенных звеньев учебного процесса. На примерах построения типовых моделей систем, процессов и закономерностей, изучаемых в смежных дисциплинах на различных этапах обучения, исследовано влияние наглядности в раскрытии физической сущности изучаемых явлений и процессов, компонентное представление наглядности эквивалентными моделями в виде графических, схемных, знаковых смысловых единиц.

Программно-аппаратные средства динамического моделирования (СДМ) рассматриваются в работе как совокупность устройств (систем, комплексов программ), обеспечивающих воспроизведение в удобной для изучения форме важнейших динамических свойств, структуры и связей реальных объектов и систем различной физической природы и сложности. Основное назначение СДМ - расширить возможность преподавателя в процессе раскрытия важнейших динамических свойств изучаемых объектов и систем. Областью их практического применения в учебном процессе являются учебные дисциплины естественнонаучного и специального инженерного циклов.

В общей системе средств обучения СДМ правомерно отнести к самостоятельному классу средств обучения. Важнейшей особенностью СДМ как класса средств обучения является органическое сочетание двух взаимосвязанных компонентов: первый - аппаратные модулирующие устройства (аналоговые, цифровые, физические), второй - реализуемые с помощью аппаратных устройств учебные алгоритмы и предписания. В иерархической системе технических моделей, используемых в обучении, высшую ступень системы занимают математические СДМ, отражающие общие для множества реальных систем динамические свойства (быстродействие, точность, устойчивость). По существу математические СДМ (аналоговые и цифровые) лежат в основе единого, структурного анализа сложных, отличающихся большим разнообразием систем.

Следующую, промежуточную ступень системы занимают физические СДМ, отражающие специфические для каждой данной системы свойства. Нижнюю ступень системы занимают геометрические (конструктивные) модели, отражающие частные свойства и особенности построения систем и их элементов.

Проведенный в работе системный анализ программно-аппаратных СДМ позволил дать развернутую классификацию, определить роль и место каждого вида в учебном процессе, выявить рациональные пути комплексирования СДМ с другими классами средств обучения при создании программно-методических комплексов (ПМК). Системный подход послужил также основой для определения этапов изучения и исследования сложных динамических систем и процессов. В частности, определена динамика изучения и развития систем, объективно отражающая проявление закона «отрицание отрицания»: реальная система -динамическая модель системы (оценка динамических свойств системы, определение путей совершенствования системы) - новая более совершенная система.

Таким образом, СДМ выступают в учебном процессе не только как средства углубленного изучения реальных систем и процессов, но и как средства их совершенствования и развития. В процессе проведения настоящего исследования были разработаны и внедрены в учебный процесс образцы СДМ практически всех иерархических уровней, что позволило сделать ряд обоснованных обобщений и выводов по вопросам их оптимального построения и практического использования в учебном процессе.

По своему месту в дидактической системе СДМ, как и другие классы средств обучения, занимают промежуточное звено между преподавателями, обучающимися и объектом изучения. Важнейшей дидактической функцией СДМ, особенно их высших уровней, является обеспечение необходимой наглядности при раскрытии динамики сложных систем и процессов. Наличие таких моделей позволяет изучать динамику множества реальных систем различной физической природы и сложности по их поведению в процессе переработки информации (в частности, по их реагированию на типовые внешние воздействия). При этом отпадает необходимость в изучении множества реальных систем и тем самым обеспечивается удобство и более высокая экономичность технического оснащения учебного процесса. В то же время, в отличие от многих средств обучения, СДМ в большинстве своем создают благоприятные условия для формирования и развития у обучающихся практических навыков в проведении исследований систем и процессов, стимулируют их познавательную активность, приучают к творческому, самостоятельному поиску оптимальных технических решений. В этой связи в СДМ проявляется двойственный характер их сущности: с одной стороны, они выступают как эффективное средство повышения наглядности обучения (т.е. обладают свойствами СПИ), с другой стороны, они являются эффективным средством научного исследования и формирования практических навыков. Во всех случаях СДМ выступают как средства опосредованного изучения объектов, систем и процессов.

В работе определены и обоснованы важнейшие педагогические требования к СДМ, которые, по существу, определяют пути оптимального построения и эффективность применения СДМ в учебном процессе. Показано, что СДМ как орудия педагогического труда принесут максимальный дидактический эффект при следующих необходимых условиях: педагогической целесообразности применения СДМ, соответствия СДМ содержанию и целям обучения; адекватности СДМ изучаемым объектам и системам; высокой наглядности и информативности СДМ; системности применения СДМ в составе ПМК, их комплекси-ровании с другими средствами обучения; удобстве, простоте и оперативности управления комплексом СДМ.

Требование педагогической целесообразности применения СДМ является ведущим. Оно обусловлено целесообразностью применения СДМ в осуществлении необходимой наглядности. Весь комплекс СДМ и соответствующих методов обучения направлен на наилучшее выполнение общедидактических принципов в обучении, на эффективное достижение конечных и промежуточных целей обучения. Выполнение этого требования достигается:

• четким определением цели занятия и объема решаемых с помощью СДМ учебных задач, выполнением тех задач, которые не могут быть достаточно эффективно решены без СДМ, определением состава ПМК;

• оптимальным распределением учебной информации между непосредственными и опосредованными способами ее переработки;

• разработкой оптимальных образцов СДМ, исходя из требований соизмеримости их усложнения и удорожания с тем дидактическим выигрышем, который даст его применение в учебном процессе.

Адекватность СДМ, их соответствие изучаемому объекту-оригиналу является не только важнейшим требованием, но и одним из основных принципов построения СДМ, опирающимся на теорию подобия и изоморфизма. Адекватность - необходимое условие существования самой модели. Это требование определяет практическую полезность модели, диапазон решаемых с ее помощью учебных задач. Степень выполнения требования адекватности правомерно связывается с эффективностью практического применения моделей. Можно с полным основанием утверждать о недопустимости применения в обучении моделей, не соответствующих требованию адекватности.

Требование высокой наглядности и информативности определяет такие свойства и характеристики СДМ, опираясь на которые преподаватель передает обучающимся необходимую и достаточную информацию об объектах, системах и процессах. Модель будет наглядной тогда, когда она отражает в достаточной полноте те свойства и характеристики объекта изучения, которые определены целью изучения объекта, а их усвоение является основным содержанием учебной деятельности обучающихся. Высокая информативность модели обеспечивается возможностью отражения свойств наиболее сложных систем данной отрасли науки.

Требование системности предусматривает такую организацию применения ПМК, при которой взаимосвязанная учебная деятельность преподавателя и обучающихся рационализируется совместно на всех этапах учебного процесса в необходимой последовательности и пропорциональности. Использование уров-невого подхода при дидактическом обосновании ПМК позволило, исходя из вида рационализуемой учебной деятельности, определить примерные варианты совместного использования СДМ с другими видами средств обучения.

Удобство, простота и оперативность управления комплексом СДМ направлены на минимизацию трудозатрат преподавателя и активизацию индивидуальной деятельности обучающегося. Наиболее оптимальное применение СДМ достигается в специализированных лабораториях, оснащенных комплексом устройств моделирования.

На основе рассмотренных требований определены и реализованы варианты оптимального построения СДМ различных иерархических уровней. Исходя из того, что оптимальные во всех отношениях образцы СДМ выполнить практически невозможно (противоречие между оптимизируемыми свойствами и возможностями построения), в качестве оптимизируемых критериев были приняты: наглядность СДМ, удобство и оперативность их практического использования.

Математические СДМ. В процессе проведения исследований выполнены образцы динамических моделей типа ПАВМ-1, ПАВМ-2, ПАВМ-3, стенд цифрового моделирования. Оптимальность в наглядности в этих моделях обеспечивается за счет реализации структурного метода моделирования с помощью типовых динамических звеньев. Структурная модель обеспечивает не только наглядность алгоритма функционирования изучаемой системы или процесса через их структурные схемы, но и их прямое соответствие функциональным схемам реальных систем или процессов. Такое наглядное соответствие позволяет обучающимся легко совмещать в пространстве и во времени абстрактные и конкретные образы. Выражение свойств, характеристик, закономерностей абстрактных моделей физическими величинами (напряжением, током и др.) придает им материальную, воспринимаемую и наглядную форму. Любая модель реальной системы, реализованная на ПАВМ, представляет единую в пространстве и во времени композицию структуры, отражающую ее функциональный состав, структурную схему, ее математическое описание, связи между функциональными и динамическими звеньями, а через электронное устройство отображения - динамические свойства модели в виде зависимостей входных, выходных и промежуточных переменных от параметров системы, характеризующих ее состояние.

Информационная оптимальность обеспечивается возможностью набора структур различных классов систем и отдельных устройств, внешних детерминированных и случайных воздействий, относящихся к различным научным отраслям, а также отображение всех переменных состояния модели системы на индикаторных устройствах.

Оптимальность по практическому применению, удобству и оперативность обеспечивается набором структур моделей систем с помощью съемных, функциональных модулей, являющихся моделью типового динамического звена. Эти модули реализуют кодирование и одновременно являются языком программирования для ПЭВМ. Формой представления языка программирования служит набор операторов преобразования К(р), а его реализацией — схема в переменных состояния звена. От обучающихся такой язык не требует специальной подготовки по математическому обеспечению и программированию на

ПЭВМ, что позволяет им сосредоточить все внимание и усилия на изучении и исследовании конкретной учебной задачи. На подготовительные операции (набор модели - ввод программы и ее отладка, коммутация — изменение модели, установка массива данных - исходные данные) тратится минимально возможное время.

Физические СДМ. В комплексе с математическими моделями создавались образцы физических моделей: следящие системы управления, функциональные элементы, блоки и т.д. Наглядность физической модели обеспечивается расположением функциональных элементов, выделением натурного объекта управления и устройства управления. С целью установления связи реального с абстрактным - связи принципиальных элементов системы с ее функционированием - на передней панели эстетически выполнена функциональная схема системы с присущими ей внутренними и внешними связями. Устройства отображения позволяют наблюдать поведение системы по промежуточным переменным системы, а реальный объект управления позволяет обучающимся совершенствовать свои практические навыки по исследованию и совершенствованию промышленных систем и разделов науки.

Удобство, оперативность управления и взаимодействия обучающегося с моделью достигается композицией лицевой панели, внутренним расположением блоков, плат, совмещением органов управления и регулировки с соответствующими элементами функциональной схемы на лицевой панели. Введение в функциональную схему съемных модулей позволяет обучающимся изменять алгоритм функционирования системы и в более широких пределах осуществлять исследование изучаемой системы, а также убедиться в справедливости теоретических методов исследования систем.

Оптимизация критериев построения СДМ эффективно реализуется в случае их применения в специализированных лабораториях моделирования (JIM). Такая организационная форма их применения обеспечивает индивидуализацию обучения в условиях групповой аудитории, систематическую обратную связь (внутреннюю и внешнюю). Осуществление систематического и оперативного контроля с целью выявления, измерения и оценки уровня усвоения учебной информации, обеспечивает эффективное управление обучением.

Выполненное теоретическое и экспериментальное исследование позволяет утверждать, что применение комплекса СДМ совместно с другими классами средств обучения обеспечивает высокую эффективность процесса обучения. Важнейшим его условием является внедрение СДМ с улучшенными дидактическими, техническими и методическими возможностями. Оптимальными организационными формами применения СДМ являются: индивидуальная, поточная, групповая.

Индивидуальная форма применения СДМ повышает эффективность проведения самостоятельной работы, консультаций обучающихся. Эта форма использования СДМ способствует углубленному изучению теоретического материала, формированию навыков и умений исследовательской работы, постановке проблем и их решению.

Поточная форма применения комплекса СДМ (во время лекций) повышает производительность труда преподавателя, эффективность восприятия учебного материала, физических процессов обучающимися, поддерживает непосредственную связь абстрактного и конкретного постоянным подтверждением теоретических положений, законов физической демонстрацией.

Групповая форма применения СДМ реализуется в специализированных лабораториях моделирования. Эта форма применения СДМ в составе ПМК обеспечивает интенсификацию учебного процесса за счет увеличения объема индивидуально перерабатываемой обучающимися информации. Совмещение практических (расчетных) занятий с лабораторными работами позволяет уплотнять учебное время, активизировать самостоятельную деятельность обучающихся, придавать ей проблемный и научно-поисковый характер. Результатом совмещения лабораторного практикума является сокращение времени на отработку программного материала, повышение качества и прочности усвоения материала.

Результаты проведенного исследования представляются полезными как для преподавателей, так и для обучающихся. Преподаватели, внедряя в обучение системы управления и методы моделирования, повышают эффективность передачи информации обучающимся, расширяют диапазон их деятельности, обучающиеся овладевают методологией познания, развивают самостоятельность, практические навыки. Все это способствует повышению эффективности учебного процесса.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Корниенко, Людмила Геннадьевна, Москва

1. Аванесов B.C. Композиция тестовых заданий. - М.: Асс. инженеров-педагогов, 1996. -192 с.

2. Автоматизация синтеза и выдачи домашних и курсовых работ по теоретической механике с использованием ЭВМ. М.: Отд. науч. информ. НИВШ, 1977.-30 с.

3. Айнштейн В.Г. Анализ с помощью моделирования. //Вестник высшей школы. 1975.-№ 10.-С. 17-21.

4. Активное обучение управлению сложными системами на базе ЭВМ. Бушуев С.Д., Михайлов B.C. — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985. — 128 с.

5. Амосов Н.М. Моделирование мышления и психики. Киев: Наук, думка, 1965.-304 с.

6. Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. Л.: Изд-во ЛГУ, 1968.339с.

7. Антология по истории педагогики в России (первая половина XX века): Учеб. пособие / Сост. А.В. Овчинников, М.: ИЦ «Академия», 2000. — 240 с.

8. Аптер М. Кибернетика и развитие. М.: Мир, 1970. - 216 с.

9. Арсенъев Г.Н. Повышение наглядности обучения // Вестник противовоздушной обороны. 1984. - № 3. - С.39 - 41.

10. Арсенъее Г.Н. Радиоавтоматика. Ч. I: Динамика типовых систем автоматического сопровождения в радиоэлектронных средствах: Учеб. пособие для вузов KB по направлению «Радиотехника». - М.: ФВА РВСН, 2002. -218 с.

11. Арсенъее Г.Н. Радиоавтоматика. Ч. II: Динамика типовых систем автоматического наведения и регулирования в радиоэлектронных средствах: Учеб. пособие для вузов KB по направлению «Радиотехника». - М.: ФВА РВСН, 2002.-144 с.

12. Арсенъее Г. Н., Зайцев Г. Ф. Техническая кибернетика. Теория автоматического управления и регулирования систем РЭТ. Ч. I: Линейные непрерывные системы. - М.: МВУРЭ ПВО, 1996. - 296 с.

13. Арсенъее Г. Н., Зайцев Г. Ф. Техническая кибернетика. Теория автоматического управления и регулирования систем РЭТ. Ч. II: Нелинейные и оптимальные системы. - М.: МВУРЭ ПВО, 1995. - 504 с.

14. Арсенъее Г. Н., Волков А. В., Козырев В. Д. Техническая кибернетика. Ч.Ш: Исследование динамических элементов и систем РЭС с помощью персональных ЭВМ. -М.: ФВА РВСН, 1999. - 190 с.

15. Арсеньев Г.Н., Волков А.В., Михнушев А.Г. Техническая кибернетика. Методические рекомендации и программированный учебный материал для закрепления и контроля знаний. М.: ФВА РВСН, 1998. - 260 с.

16. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г. Отчет о НИР "Прожектор-2". "Исследование проблем построения и математических методов анализа и синтеза структур радиоэлектронных систем управления в интересах совершенствования В и ВТ". М.: МВИРЭ KB, 2003.

17. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г. Проблемы и пути комплексного применения технических средств обучения в учебном процессе вузов // Научно-методический сборник № 6. -М.: МВИРЭ KB, 2003. С.7-15.

18. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г Классификация и место технических и программных средств обучения в учебном процессе вузов // Научно-методический сборник № 6. -М.: МВИРЭ KB, 2003. С.17-26.

19. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г. Дидактические возможности технических и программных средств динамического моделирования // Научно-методический сборник № 6. -М.: МВИРЭ KB, 2003. С.27-36.

20. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г. Психолого-педагогические аспекты применения компьютерных средств и технологии в учебном процессе вузов

21. МО РФ // Дидактические аспекты построения и применения кибернетических обучающих систем. Сборник статей. -М.: МВИРЭ KB, 2002. Вып. 1. - С.4 -14.

22. Арсенъев Г.Н., Корниенко Л.Г. Дидактические аспекты классификации и построения кибернетических обучающих систем // Дидактические аспекты построения и применения кибернетических обучающих систем. Сборник статей. -М.: МВИРЭ KB, 2002. Вып. 1. -С.36-48.

23. Арсенъев Г.Н., Михнушев А.Г. Моделирование в учебном процессе // Вестник противовоздушной обороны. 1987. - № 12. - С.68 - 70.

24. Арсенъев Г.Н., Русаков Д.В. Техническая кибернетика. Задания и методические рекомендации на лабораторные занятия. М.: ФВА РВСН, 1998.-90 с.

25. Арстанов М.Ж., Пидкасистый П.И., Хайдаров Ж.С. Проблемно-модельное обучение: Вопросы теории и технологии. Алма-Ата: Мектеп, 1980. -208 с.

26. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе. М.: Высш. шк., 1974.-384.

27. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: Высш. шк., 1980. - 368с.

28. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. М.: Просвещение, 1985. - 208 с.

29. Бабанский Ю.К. Педагогика. М.: Просвещение, 1983. - 608 с.

30. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований. М.: Педагогика, 1982. - 192 с.

31. Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков, М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. - 632 с.

32. Бейлг К, Паск Г. Штучш системи, що саморозвиваються // «Автоматика». 1961. №4.

33. Беспалъко В.П. Некоторые аспекты психолого-педагогического обеспечения автоматизированных обучающих систем // Научно-методические статьи по техническим средствам обучения. М.: Высш. шк., 1978. - Вып.2. - С. 20-28.

34. Беспалъко В.П. Основы теории педагогических систем: Проблемы и методы психолого-педагогического обеспечения технических обучающих систем. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1977. - 304 с.

35. Беспалъко В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). / В.П. Беспалько. М.: Моск. психолого-соц. ин-т, 2002. - 352 с.

36. Беспалько В.П. Программированное обучение: Дидактические основы. М.: Высш. шк., 1970. - С. 47-48.

37. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов. М.: Педагогика, 1989.-144 с.

38. Большие системы: Теория, методология, моделирование. М.: Наука, 1971.-328с.

39. Бондаренко В.К. Технические средства обучения. М.: Знание, 1978. -Вып. 6. -447 е.; 1979. - Вып. 7. - 37 с.

40. Бондаренко В.Н., Голиков В.Ф., Попиль Б.Г. Теория электрорадиоцепей: Учебник / Под ред. Б.Г. Попиля. М.: Воениздат, 1995. - 432 с.

41. Борисов Ю.П., Цветное В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств. М.: Радио и связь, 1985. - 176 с.

42. Борисюк Г.Н., Борисюк Я.Б. и др. Осцилляторные нейронные сети. Математические результаты и приложения. // Математическое моделирование. -1992.-Т.4,№ 1.-С. 3-44.

43. Брановицкий В. И., Гецко Л. Н. Вопросы организации генерирующих обучающих систем (на базе 111111 ПРОЛОГ-ЕС) // Управл. машины и системы. 1983.-№4.-С. 75-80.

44. Буга П.Г. Создание учебных книг для вузов. М.: МГУ, 1987. - 61 с.

45. Бурдаков С.Ф., Смирнова Н.А. Обучаемое управление движением гибкого робота // VI НТК «Робототехника для экстремальных условий». СПб., 1996.-С. 154- 162.

46. Васильев С. К., Захаров В.Н., Прохоров Ю. Ф. Кибернетика в системах военного назначения / Под ред. В. Н. Захарова. М.: Воениздат, 1979. -263 е., ил.

47. Веников В.А., Шнейберг Я.А. Мировоззренческие и воспитательные аспекты преподавания технических дисциплин. -М.: Высш. шк., 1984. 112 с.

48. Веретенников А.Г. Моделирование повышает усвоение // Вестник высшей школы, — 1973. № 6. — С. 23 - 28.

49. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. -М.: Сов. радио, 1968. -328 с.

50. Вопросы построения информационно-методического обеспечения обучающих систем / В. И. Корнейчук, В. В. Пиксотов, В. Н. Сороко, А. 77. Марковский II Вестн. Киев, политехи, ин-та. 1982. Сер. Науч.-метод. Вып.6. -С. 57 64.

51. Воронина Т.П., Кашицин В.П., Молчанова О.И Образование в эпоху новых информационных технологий (методологические аспекты). М.: Изд-во «ИНФОРМАТИК», 1995. -220 с.

52. Воронов А.А. Введение в динамику сложных управляемых систем. — М.: Наука, 1985.- 352 с.

53. Высокодворский М.А. Чтобы управлять ходом обучения // Вестник высшей школы, 1976. - № 11. - С. 16-21.

54. Гастев Ю.А. Модель // БСЭ. 3-е изд. - 1974. - т. 16. - 399с.

55. Генераторы учебных контрольных заданий на базе лингвистических конструкций учебного текста / В. И. Корнейчук, В. И. Сороко, К. Г. Захарович, Л. Л. Чимбай II Вестн. Киев, политехи, ин-та. 1984. Сер. Науч.-метод. Вып. 8. С. 7—11.

56. Георгиева Т.С. Высшая школа США на современном этапе. — М.: Высшая школа, 1989. 144 с.

57. Гергей Т., Маигбиц Е. Психолого-педагогические проблемы эффективного применения компьютера в учебном процессе. // Вопросы психологии. -1985.-№3.

58. Гликман КЗ. Управление самостоятельной работой студентов (системное стимулирование): Учеб. пособие/И.З. Гликман. -М.: ЛОГОС, 2002.- 24 с.

59. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности «Радиотехника». М.: Госкомвуз РФ, 1996.-29 с.

60. Гравит В.А. Педагогические аспекты разработки и применения модельных устройств в учебном процессе вуза: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -Киев, 1982.-22 с.

61. Гузеев В.В. Оценка, рейтинг, тест.// Школьные технологии. -1998.- №3.

62. Гусев В.В. Управление качеством подготовки военного специалиста: опыт системного моделирования. Монография. Орел, 1997. - 238 с.

63. Гуткин JI.C. Проектирование радиосистем и радиоустройств. М.: Радио и связь, 1986. -288 с.

64. Денисов А.Е., Казанский В.М. Дидактические принципы применения средств обучения. Киев: Вищ. шк., 1982. —52 с.

65. Дидактические аспекты построения и применения компьютерных обучающих систем: Сб. статей / Под общ. ред. канд. пед. наук, доц. Г.Н. Арсенъева. М.: МВИРЭ KB, 2002. - Вып. 1 - 146 с.

66. Довгялло A.M. Диалог пользователя и ЭВМ. Основы проектирования и реализации. К.: Наук, думка, 1981. - 231 с.

67. Дударев В.Т. Определение содержания подготовки специалистов /Научные основы определения содержания подготовки специалистов. Разработка интенсивных дидактических систем (Научно-методические материалы). -М.: В А им. Ф.Э. Дзержинского, 1981. -49 с.

68. Дьяконов В.П., Абраменкова Н.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet. М.: "Нолидж", 1999. - 352 е.: ил.

69. Загвязинский В.И. Методология и методы психолого-педагогического исследования: Учеб. пособие / В.И. Загвязинский, Р. Атаханов. М.: ИЦ «Академия», 2001. - 208 с.

70. Закон РФ «Об образовании» //О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации «Об образовании».-М.: Новая школа, 1996 64 с.

71. Закон РФ «О высшем и послевузовском образовании». М.: Новая школа, 1996.-34 с.

72. Зарев 3., Ескенази А. Многотерминална система за генераторе на тесто-ве за контрол на обучението // АСУ. 1979. 12. № 2. - С. 53 - 58.

73. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / B.C. Зарубин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. - 496 с.

74. Захаров В.И. Интеллектуальные системы управления. Основные понятия и определения. // Известия РАН. Теория и системы управления. 1997. - № З.-С. 138- 145.

75. Зинченко В.П. Аффект и интеллект в образовании. М.: Тривола, 1995.

76. Зинченко В.П. Психологические основы педагогики (Психолого-педагогические основы построения системы развивающего обучения Д.Б. Эль-конина, В,В, Давыдова): Учеб. пособие / В.П. Зинченко. М.: Гардарики, 2002. -431 с.

77. Золотарев А.А., Федоров Б.Ф. Технические средства обучения в высших военно-учебных заведениях. М.: Воениздат, 1976. - 223 с.

78. Золотарев А.А. Сборник методических рекомендаций по разработке содержания дидактических систем. М.: МИИГА, 1988.-235 с.

79. Ивановский Р.И. Компьютерные технологии в науке и образовании. Практика применения систем MathCAD Pro: Учеб. пособие / Р.И. Ивановский. -М.: Высш. шк., 2003.-431 е.: ил.

80. Ивахненко А. Г. Самонастраивающиеся системы с положительными обратными связями: Справочное пособие. Киев: АН УССР, 1963. - 328 с.

81. Ивахненко А. Г., Зайченко Ю. П., Димитров В. Д. Принятие решений на основе самоорганизации,- М.: Сов. радио, 1976. 280 е., с ил.

82. Ивахненко А. Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами. — К.: Техшка, 1975. 312 с.

83. Илъяшенко Е.И Рудаков В.Ф. Ассоциативные запоминающие устройства на магнитных элементах. — М.: Энергия, 1975. 128 с.

84. Интеллектуальные системы автоматического управления / Под ред. ИМ. Макарова, В.М. Лохина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 576 с.

85. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов /А.В. Могилев, Н.И Пак, Е.К. Хеннер\ Под ред. Е.К. Хеннера. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 848 с.

86. Ительсон Л.Б. Математические методы в педагогике и педагогической психологии. -М.: Знание. Вып.1, 1968.

87. Капустин Н.П. Педагогические технологии высшей школы: Учеб. пособие / Н.П. Капустин. М.: ИЦ «Академия», 2001.-216 с.

88. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. Изд. 3-е, переработанное и дополненное. -М.: СОЛОН Пресс, 2003. - 736 е.: ил. - (Серия «Системы проектирования»)

89. Качество знаний учащихся и пути его совершенствования / Под ред. М.Н. Скаткина, В.В. Краевского. М.: Педагогика, 1978. - 208 с.

90. Квакернак X, Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления / Перевод с английского В.А. Васильева, Ю.А.Николаева. -М.: Мир, 1977.-650 с.

91. Кибернетика и вуз // Сб. работ по актуальным проблемам высшего образования и разработки АИС ВШ. Томск. 1971. - Вып.4. - 214 с.

92. Кибернетика. Становление информатики. -М.: Наука, 1986. -190 с.

93. Кинелев В.Г. Объективная необходимость. История, проблемы и перспективы реформирования высшего образования России. М.: Республика, 1995.-328 с.

94. Клинберг Л. Проблемы теории обучения. М., 1986. - 176 с.

95. Коган В.И., Сыченков И. А. Основы оптимизации учебного процесса в вузе. М.: Высш. шк., 1987. - 128 с.

96. Козлов О.А. Комплексное использование вычислительной техники в системе подготовки курсантов военных училищ Ракетных войск // Информационный бюллетень военных учебных заведений, 1990. -С. 8-14.

97. Козлов О.А. Современные проблемы информатизации военного обра-зования//Педагогическая информатика, 1998, № 3. С. 53-57.

98. Козлов О.А. Теоретико-методологические основы информационной подготовки курсантов военно-учебных заведений: Монография. М.: МО РФ, 2002.-328 с.

99. Корнейчук В. И. и др. О программированном контроле знаний с помощью ЦВМ // Программир. обучение. К.: 1978. - Вып. 15. - С. 92 - 97.

100. Корниенко Л.Г. Моделирование и компьютерные технологии обучения. // Материалы XXI научно-методической конференции. Тверь: ВУ ПВО ,2003.-С.

101. Кочергин А.Н. Моделирование мышления. М.: Политиздат, 1969.1. С. 19.

102. Кочергин А.Н. Проблемы моделирования психической деятельности: (Материалы к симпозиуму) / Под ред. А.Н. Кочергина, П.П. Волкова. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1967. - 288 с.

103. Крайзер Л.П. и др. Ассоциативные запоминающие устройства. Л.: Энергия, 1967.- 184 с.

104. Краснов Н.Ф. Шире применять новые методы и технические средства обучения. //Вестник высшей школы, № 5, 1980. — С. 3-10.

105. Кувалдина Т.А. Систематизация понятий курса информатики на основе методов искусственного интеллекта. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук. М.: ВШУ. Изд-во «Перемена», 2003. -42 с.

106. Кузин Л. Т. Основы кибернетики: Учеб. пособие для студентов вузов. -М.: Энергия, 1973. Т.1: Математические основы кибернетики. - 504 е., с ил.

107. Кузин Ф.А. Диссертация: Методика написания. Правила оформления, Порядок защиты. Практическое пособие для докторантов, аспирантов и магистрантов / Ф.А. Кузин. 2-е изд., доп. - М.: Ось-89, 2001. - 320 с.

108. Кузмина Н.В. Методы исследования педагогической деятельности. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1970. 114 с.

109. Кузнецов В.И. Принципы активной педагогики: Что и как преподавать в современной школе: Учеб. пособие / В.И. Кузецов. М.: ИЦ «Академия», 2001.-120 с.

110. Куписевич Ч. Основы общей дидактики / Пер. с польск. О. В. Дол-женко. М.: Высш. шк., 1986. - 386 с.

111. Лаптев О. Н. Основные принципы машинной генерации вариантов контрольных заданий // Пробл. комплексного использ. вычисл. техники в народном образовании: Сб. науч. тр. / СГУ. Свердловск, 1980. - С. 79 - 92.

112. Левина М.М. Технологии профессионального педагогического образования: Учеб. пособие / М.М. Левина. — М.: ИЦ "Академия", 2001. 272 с.

113. Леднев B.C. Содержание образования: Учебное пособие. — М.: Высш. школа, 1989.-360 с.

114. Леднев B.C. Содержание образования: сущность, структура, перспективы. М.: Высшая школа, 1991. - 86 с.

115. Леонтьев А.Н. Деятельность: Сознание: Личность. М.: Политиздат, 1977.-304 с.

116. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. — 2-е изд. М.: Мысль, 1985.-572 с.

117. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981.- 185 с.

118. Лернер И.Я. Качество знаний учащихся. Какими они должны быть. — М.: Знание, 1978. 120 с.

119. Макарова Н.В. Методология обучения новым информационным технологиям (для вузов экономического профиля). СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1992. -135 с.

120. Макаров КМ., Лебедев Г.Н., Лохин В.М. и др. Развитие технологии экспертных систем для управления интеллектуальными роботами // Известия РАН. Техн. кибернетика. 1994. - № 6. - С. 161 - 176.

121. Макаров И.М., Лохин В.М., Мадыгулов Р. У. и др. Применение экспертных регуляторов для систем управления динамическими объектами // Известия РАН. Теория и системы управления. 1995. - № 1. - С. 5 - 21.

122. Макаров И.М., Лохин В.М., Романов М.П., Харитонова Е.Б. Системы управления с ассоциативной памятью // VI НТК «Робототехника для экстремальных условий». СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1996. - С. 115 - 123.

123. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. -М.: Педагогика, 1988. 192 с.

124. Методические рекомендации: Обмен опытом по использованию технических средств обучения в учебном процессе. Киев: КВИРТУ ПВО, 1979. — 84 с.

125. Методические рекомендации по комплексному применению ТСО в учебном процессе. Киев: КВИРТУ ПВО, 1983. - 70 с.

126. Михалевич В. С., Каныгин Ю. М. Кибернетика в жизни общества. — К.: Политиздат Украины, 1985. 199 с.

127. Михнушев А.Г. Комплексное использование ТСО // Техника и вооружение. 1977. - № 9. - С. 22-25.

128. Михнушев А.Г. Многофункциональный автоматизированный класс и его использование в учебном процессе. -Киев: Рад. школа, 1978. №4. -С. 73-74.

129. Молибог А.Г. Вопросы научной организации педагогического труда в высшей школе. -М.: Высш. шк., 1971. 296 с.

130. Молибог А.Г., Тарнополъский А.И. Технические средства обучения и их применение. Минск: Изд-во "Университетское", 1985. - 208 с.

131. Несмелова И.А. Использование компьютерных моделей в процессе формирования естественно-математических понятий. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. М.: ИОСО РАО, 1999. - 16 с.

132. Неуймин Я.Г. Модели в науке и технике: История, теория, практика, -Л.: Наука, 1984.- 189 с.

133. Низамов Р. А. Дидактические основы активизации учебной деятельности студентов. Казань: Изд-во КГУ, 1975. - 302 с.

134. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров / Под ред. Е.С. Полат. М.: ИЦ «Академия», 2001. - 272 с.

135. Обучающие машины, системы и комплексы: Справочник / Под общ. ред. д-ра техн. наук проф. А.Я. Соловьева. К.: Вища шк., Головное изд-во, 1986.-303 с.

136. Ожегов С.И. Словарь русского языка: Ок. 57000 слов /Под ред. чл.-корр. АН СССР Н.Ю. Шведовой. 20-е изд., стереотип. - М.: Рус. яз., 1988. -750 с.

137. Основы применения информационных технологий в учебном процессе военных вузов: Научно-методический сборник. М.: Военный университет, 1995.- 101 с.i

138. Педагогическая энциклопедия: В 4 т. М.: Сов. энциклопедия, 1965.

139. Пиаже Жан. Избранные психологические труды. М.: Просвещение, 1969.-303 с.

140. Пиаже Жан: теория, эксперименты, дискуссии: Сб. ст. / Под ред. Л.Ф. Обуховой, Г.В. Бурменской. М.: Гардарики, 2001. - 624 с.

141. Пидкасистый ИИ. Проблемное обучение: Аспекты логико-гносеологический и психолого-дидактический. //Вестник высшей школы, 1977. — № 12.-С. 33-39.

142. Пидкасистый П.И. Самостоятельная деятельность учащихся. — М.: Педагогика, 1972. 184 с.

143. Пирогов А.И. Информатизация как тенденция развития современного общества. М.: Гуманитарная академия ВС, 1992. - 70 с.

144. Пискунов М.У. Организация учебного труда студентов. Минск: Изд-воБГУ, 1982.- 142 с.

145. Пополитов В.Н. Детерминированные и стохастические системы управления.-М.: Наука, 1984.-С. 125-133.

146. Применение ЭВМ для обработки текстовых конструкторских документов учебных графических работ. М.: Отд. науч. информ. НИИВШ, 1978. -Вып. 2.-31 с.

147. Психология и педагогика высшей военной школы: Учеб. пособие / В.И. Варваров, В.И. Вдовюк, В.П. Давыдов и др. Под ред. А.В. Барабанщико-ва. М.: Воениздат, 1989. - 366 с.

148. Пугачев B.C. Теория стохастических систем: Учеб. пособие для вузов / B.C. Пугачев, И.Н. Синицын. М.: ЛОГОС, 2002. - 1000 е.: ил.

149. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. — М.: Политиздат, 1991.-287 с.

150. Ржецкий Н.Н. О двух значениях понятия "модель" в психолого-педагогическом исследовании // Программированное обучение. Киев: Изд-во КГУ, 1971.-Вып. 8.-С. 115-123.

151. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. — М.: Школа-Пресс, 1994.-205 с.

152. Романов А.Н. Технология дистанционного обучения: Пособие / А.Н. Романов. М.: Юнити, 2000. - 303 с.

153. Руднев Ю.П., Емельянов А.А., Корнейчук Н.А. Система коллективного управления процессом моделирования. //Управляющие системы и машины, 1983.-№3.-С. 38-43.

154. Сазонов Б. А. Концептуальные основы разработки новых информационных технологий формирования содержания подготовки по информатике. -М.: НИИВО, 1994.-40 с.

155. Самообучающиеся автоматические системы / Отв. редактор д-ртехн. наук А.А. Фельдбаум. М.: Наука, 1966. - 432 с.

156. Самонастраивающиеся системы. Распознавание образов. Релейныеустройства и конечные автоматы // Труды III Всесоюзного совещания по автоматическому управлению (технической кибернетике). -М.: Наука, 1967. — 432 с.

157. Свириденко С.С. Современные информационные технологии. — М.: Радио и связь, 1990. 304 с.г>

158. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. М.: Педагогика, 1980.-188 с.

159. Советский энциклопедический словарь / Под ред. A.M. Прохорова. -3-е изд. М.: Сов. энциклопедия, 1985. - 1600 е., ил.1 181. Современная дидактика: теория — практика. /Под научн. ред. И. Лернера, И. Журавлева. М.:, 1994. - 184 с.

160. Сохор Б.И. Логическая структура учебного материала. -М.: Педагогика, 1974.-192 с.

161. Степанова Т.А. Государственно-общественная система управлениякачеством образования в регионе. / Автореферат диссертации на соисканиеученой степени доктора педагогических наук. М.: ИПСР РАО, 2003. - 38 с.

162. Стрейц В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: Пер. с анг. / Под ред. ЯЗ. Цыпкина. М.: Наука.

163. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. 296 с.

164. Суворова Н.И. Информационное моделирование. Величины, объекты, алгоритмы. / Н.И. Суворова. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. - 128 с.

165. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология: Учебник / Н.Ф. Талызина. 3-е изд., стер. - М.: ИЦ «Академия», 2001. - 288 с.

166. Талызина Н. Ф. Совершенствовать обучение в высшей школе // Советская педагогика, 1973. № 7 - С. 71 - 82.

167. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: Изд-во МГУ, 1969. - 134 с.

168. Талызина Н. Ф. ТСО — пути разработки и использования, ориентируясь на теорию обучения. //Вестник высшей школы. 1973. - № 2. - С. 28-32.

169. Теория и практика дистанционного обучения: Учеб. пособие / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева и др.; Под ред. Е.С. Полат. М.: ИЦ «Академия», 2003. - 448 с.

170. Тихонов А.Н. Математические модели и научно-технический прогресс // Наука и человечество. М.: Наука, 1979. - С. 283.

171. Тихонов ИИ. Программирование и технические средства в учебном процессе. -М.: Советское радио, 1970. 200 с.

172. Трайнев В.А., Кузнецов В.М. Интенсификация, организационные формы и управление обучением (элементы педагогического менеджмента). — М.: Академия информационных проблем, 1993. 210 с.

173. Трифонов В.В. Учебный процесс и его методическое обеспечение. М.: В А им. Ф.Э. Дзержинского, 1991. 262 с.

174. Трофимов Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов, 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1994. - 542 е.: ил.

175. Тьюринг А. Может ли машина мыслить? (с приложением статьи Дж. фон Неймана «Общая и логическая теория автоматов»). М.: ГИФМЛ, 1960.

176. Уоссермен Ф. Нейросетевая техника. Теория и практика. М.: Мир, 1992.-240 с.

177. Ушинский К.Д. Теоретические проблемы педагогики // Избр. пед. соч. -М.: Просвещение, 1974.-Т.1.-518с.

178. Ушинский КД. Человек как предмет воспитания: Опыт педагогической антропологии / К.Д. Ушинский. М.: Изд-во УРАО, 2003. - 208 с.

179. Филлипс Ч. Системы управления с обратной связью / Ч. Филлипс, Р. Харбор. — М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. — 616 е.: ил.

180. Фридман Л.М., Волков КН. Психологическая наука учителю. М.: Просвещение, 1985. - 224 с.

181. Хайруллина Э.Р. Формирование у студентов технического вуза призвания к профессии инженера. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. — Казань: Информационно-издательский центр ИСПО РАО, 2000. 19 с.

182. Хоперское А.Г. Генератор задач по школьному курсу механики (программная реализация) Новосибирск, 1981. 38 с. - (Препринт /ВЦ СО АН СССР; Вып. 5).

183. Челышкова М.Б. Теория и практика конструирования педагогических I* тестов: Учеб. пособие / М.Б. Челышкова. ЛОГОС, 2002. - 416 с.

184. Чернилевский Д.В., Филатов O.K. Технология обучения в высшей школе. М.: «Экспедитор», 1996. - 288 с.

185. Шахмаев Н.М. Дидактические проблемы применения технических средств обучения в средней школе. М.: Педагогика, 1973. - 268 с.

186. Шахмаев Н.М. Технические средства обучения. М.: Знание, 1975.64 с.

187. Штофф В.А. Роль моделей в познании. Л.: Изд-во ЛГУ, 1969.-123 с.

188. Штофф В.А. Моделирование и философия. Л.: Наука, 1966. - 301 с.

189. Щипаное Г. В. Теория и методы проектирования автоматических ре* гуляторов //«Автом. и телемех.». 1939. Т. IV, № 1.

190. Эффективность сложных систем. Динамические модели / В. А. Виноградов, В. А. Грущанский, С. И. Довгодуш и др. М.: Наука, 1989. - 285 с.

191. Anderson J.A. A simple neural network generating an interactive memory// Mathematical biosciences. 1972. - № 14/ - P. 197 - 220.i/

192. Arimoto S. Learning control theory for robotic motion // Int. J. of Adaptive Control and Signal Processing. 1990. - № 4. - P. 543 - 564.

193. Baker F. B. A conversational item banking and test construction system //AFIPSC Conf. Proc. Vol. 41, Part 2. Fall Comput. Conf. Anaheim, Calif., 1972; -P. 661- 667.

194. Carbonell I. A1 in CAI: An artificial intelligence approach to computer assisted instruction //IEEE Trans. Man. Mach. Syst. - 1971. - № 5. - P. 125-141.

195. Chou P. The capacity of the kanerva associative memory // IEEE transactions on information theory. 1989. - № 35 (2). - P. 281 - 298.

196. Ermenfrout G.B. An introduction to neural oscillators // Neural modeling and neural networks / Ed. F. Ventriglia. Oxford: Pergamon Press, 1994. - P. 79 -110.

197. George F.H., Probabilistic Machines 11 «Automation Progres». January, 1958. № 1.

198. Hassoun M., Watta P. The hamming associative memory and its relation to the exponential capacity DAM // Proceedings of the IEEE international conference on neural networks, ICNN'96. June 3-6, Wascington, D.C. 1996. - P. 583 - 587.

199. Fikes R. E., Nisson N. Y., STRIPS: A new approach to the applikation of theorem proving solving. //Artii. Intellig. 1971. - 2. - P. 189-208.

200. Kohonen T. Correlation matrix memories//IEEE transactions on computers. 1984. - № C-21. - P. 353 - 359.

201. Koffman E. В., Blount S. E. Artificial intelligence and automatic programming in CAI //Artif. Intell. -1975. 6, № 3. - P. 215-234.

202. Simmons R. E. Natural launguage for instructional communication //Artif. Intell. and Heunstic Programming. Edinburgh, Univ. Press., Edinburgh, 1971. - P. 191-198.

203. Singh I. The Computer. Assisted Test Construction and Marking Systems (CATCAMS) // Education Technology. 1979. - April. - P. 46-48.

204. Spifznagel E.L. An inexpensive computer assist in teaching large enrolmentmathematics courses //Proc. Symp. Appl. Math. Vol. 20. - Providence, R. I., 1974. -P. 174-179.

205. Vickers F. D. Cognitive and creative test generators I IAFIPS Conf. Proc. — Vol. 41.-1972. P. 649-659.

206. Wang C.H., Zhaang F.E. A knowledge-based iterative learning controllerand its application to the control of robot manipulators // Symposium on robot control. Part I. Vienna Austria, September 16-18, 1991. P. 279 - 282.

207. Watta P.В., Akkal M, Hassoun M.H. Efficient realization of the groundedfhamming assotiative memory // Proceedings of the World congress on neural net* works, WCCN'96. Sept. 15-20, San Diego, CA., 1996. P. 763 - 767.

208. Watta P.В., Akkal M., Hassoun M.H. Decoupled voting hamming associative memory networks // Proceedings of the IEEE international conference on neural networks, ICNN'97. June 9-12. Houston, Texas, 1997. - P. 1188 - 1193.

209. Wexler J. D. Information network in generative computerassisted instruction /ЛЕЕЕ Trans Man Mach. Syst. -1970. - Dec. - P. 181-189.

210. Zadeh L. Fuzzy logic, neural network and soft computing // Communications of the ACM. 1994. - V. 37, № 3. - P. 65-83.r