Теория и технология создания и применения интеллектуальных обучающих систем

Латышев, Владимир Леонидович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Теория и технология создания и применения интеллектуальных обучающих систем

Автореферат

Автор научной работы: Латышев, Владимир Леонидович
Ученая степень: доктора педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Теория и технология создания и применения интеллектуальных обучающих систем"

Направахрукописи

Латышев Владимир Леонидович

Теория и технология создания и применения интеллектуальных обучающих систем (на примере подготовки и повышения квалификации в области информатики преподавателей технического вуза)

13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень высшего профессионального образования)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва — 2004

Работа выполнена в Институте информатизации образования Российской академии образования, в лаборатории педагогических технологии на базе средств информатизации и коммуникации.

Научный консультант — Член-корреспондент РЛО,

доктор педагогических наук, профессор И.В. Роберт

Официальные оппоненты — академик РАО, доктор педагогических

наук, профессор А.А. Кузнецов

— академик РАО, доктор психологических наук, профессор Н.Ф. Талызина

— доктор педагогических наук, профессор С.В. Панюкова

Ведущая организация — Московский городской

педагогический университет

'Защита состоится 02, . О?. 04 в на заседании диссертационного

совета Д 008.004.01 в Институте информатизации образования Российской академии образования по адресу: 19121, г. Москва, ул. Погодинская, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института информатизации образования Российской академии образования.

Автореферат разослан « » 2004 г.

2?«

Ученый секретарь диссертационного совета

С.С. Кравцов

Актуальность исследования. Научно-технический прогресс конца XX и начала XXI веков, обусловленный стремительным развитием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), породил ряд новых закономерных тенденций во всех областях человеческой жизнедеятельности. Особую значимость при этом приобретает процесс информатизации образования, который можно рассматривать как одну из линий социализации и развития человека в условиях современной научно-технической революции. Это наиболее значимо для высшего образования технического профиля, тем более, что совершенствование практики профессионального обучения, как правило, идет через индивидуальный опыт отдельных педагогов, а частные методики не используют на должном уровне достижения социологии, психологии, возрастной физиологии, теории управления. Вместе с тем, дидактика и частные методики, разрабатывая содержание, цели и методы профессионального обучения, должны отражать основные достижения в области современной информатики (Бешенков А.С., Козлов О.А., Кузнецов А.А., Лапчик М.П., Матросов В.Л., Хен-нер Е.К. и др.), а также информатизации профессионального образования (Поляков В.А., Панюкова С.В., Роберт И.В., Софронова Н.В. и др.). Достижения таких наук, как общая теория управления, информатика, логика, психология оказываются не вполне востребованными в практике высшего технического образования, не в полной мере исследованы возможности реализации методов информатики, деятель-ностного подхода, теории управления в условиях широкого использования средств ИКТ в профессиональном образовании.

вия и комплекс средств познания при погружении в предметную область и пространство задач, а также их решение в интеллектуальных системах. Шрейдер Ю.А. рассматривал вопросы взаимодействия человеческого знания и его информационного представления в интеллектуальных системах. В работах Шибанова Г.П. деятельность человека рассматривается с единых методических позиций, учитываются факторы, влияющие на восприятие и реакцию человека, которые сказываются на эффективности функционирования системы:«человек-машина». Следует при этом отметить, что практически нет исследований, посвященных подготовке преподавательского корпуса, в которых был бы рассмотрен данный вопрос с единых позиций комплексного анализа различных показателей, характеризующих деятельность человека как специалиста в области информатики и как элемента системы «человек-машина», главным компонентом которой является обучающее средство, функционирующее на базе ИКТ. В последние два десятилетия названия таких средств часто изменялись: педагогические программные средства, программные средства учебного назначения, электронные издания образовательного (учебного) назначения, автоматизированные обучающие системы и др. Каждое из них отражало в какой-то мере технологический, педагогический, экспертный аспекты их реализации (Ваграменко Я.А., Вострокнутов И.Е., Галкина А.И., Кузнецов А.А., Роберт И.В., Романенко Ю.А., Савельев А.Я. и др.). В основном, уровень реализации вышеназванных средств не был адекватен их дидактическим возможностям.

Педагогическая- целесообразность реализации возможностей средств ИКТ (обеспечение незамедлительной обратной связи при интерактивном взаимодействии пользователя с информационной системой; компьютерная визуализация изучаемых объектов, процессов, явлений; сбор, обработка, использование информации об изучаемых или исследуемых процессах, явлениях; реализация потенциала распределенного информационного ресурса компьютерных сетей и осуществление информационного взаимодействия; компьютерное моделирование изучаемых объектов, их отношений или процессов) определяет особую значимость осуществления интеллектуальной деятельности, которая в современном информационном обществе является самой востребованной.

Приведенные соображения определили необходимость выделения в условиях становления и развития процесса информатизации образования интеллектуальной составляющей наиболее значимого, с педагогической точки зрения, средства обучения, функционирующего на базе средств ИКТ, - интеллектуальной обучающей системы (ИОС). В первом приближении под ИОС будем понимать комплекс

организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств ИКТ.

В контексте вышеизложенного возникает необходимость разностороннего изучения инновационных процессов в системе высшего технического образования, использования методов междисциплинарного анализа, последовательного применения системного подхода, интеграции концептуально-методических подходов для использования знаний из ряда наук - кибернетики, информатики, системотехники, синергетики, педагогики, психологии в целях оптимизации систем «человек-машина». Значимость этого определяет необходимость подготовки преподавательского состава в области проектирования и использования современных обучающих средств и систем, функционирующих на базе ИКТ, особенно их реализации в качестве ИОС на базе теоретического и технологического потенциала современной информатики.

Подготовкой преподавательских кадров в области информатики, ИКТ, реализации дидактических возможностей средств ИКТ в процессе профессиональной деятельности занимались многие отечественные и зарубежные исследователи (Лпатова Н.В., Ваграменко Я.Л., Зайнутдинова Л.Х., Захарова Т.Б., Козлов О.А., Кузнецов А.А., Кузнецов Э.И., Лапчик М.П., Панюкова С.В., Роберт И.В., Румянцев И.А., Софронова Н.В., Хеннер Е. К., Naisbitt J., Aburdene P., Kreitzberg P., Watts К. и др.).

Вместе с тем, в современных исследованиях, посвященных подготовке преподавателей технических вузов в области информатики, ИКТ и реализации, их потенциала в профессиональной деятельности, не в полной мере рассмотрены вопросы, связанные с: оптимизацией систем «человек-машина» в контексте учета компонентов человеческого фактора (личностные особенности и характеристики мышления обучающихся, преподавателей и методистов); особенностями подготовки преподавательских кадров в области информатики и реализации потенциальных возможностей ИКТ; интеграцией в единую систему существующих подходов к созданию и применению ИОС в процессе обучения и исследований в смежных областях.

Таким образом, обобщая вышеизложенное, можно сформулировать группу противоречий между:

• существующими психолого-педагогическими и организационно -методическими достижениями современных теоретических и экспериментальных исследований в области информатики и ИКТ, реализации идей деятельностного подхода к обучению и личностно-ориентированного образования, системного подхода к обучению и недостаточным уровнем их практического использования при создании

и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем на базе ИКТ;

• потенциальными возможностями ИОС в аспекте повышения эффективности учебной и профессиональной деятельности в области ее интеллектуализации и информатизации, а также осуществления информационного взаимодействия и недостаточным уровнем существующих подходов к их созданию и применению, не учитывающим теоретический и технологический потенциал информатики, а также интегрирующих исследований в смежных научных областях;

• требованиями к компетентности преподавательских кадров в области разработки и применения ИОС на основе использования методов информатики и средств ИКТ в своей профессиональной деятельности, адекватными современным запросам информационного общества, и недостаточной разработанностью научно-методических подходов к подготовке и повышению квалификации преподавателей технических вузов в области создания и применения ИОС, реализованных на базе теоретического и технологического потенциала информатики и ИКТ.

Сформулированная группа противоречий определяет проблему исследования.

Таким образом, актуальность исследования определяется необходимостью разработки: теории и технологии создания и использования ИОС; теоретического обоснования психолого-педагогических и организационно-методических аспектов функционирования ИОС, реализующих идеи деятельностного подхода к обучению, личностно-ориентированного образования, системного подхода к обучению; содержания подготовки преподавателей технических вузов в области теоретических и технологических подходов к реализации средств и методов информатики, ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем.

В связи с этим целью исследования является разработка теоретических положений и технологических решений создания и использования ИОС, а также содержания и технологических подходов к подготовке и повышению квалификации преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем при решении психолого-педагогических и организационно-методических вопросов информатизации образования.

Объектом исследования является процесс подготовки преподавателей учебных заведений высшего профессионального образования технического профиля в области информатики, реализации средств и методов ИКТ при создании и применении ИОС при решении психоло-

го-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования.

Предмет исследования: содержание и методические аспекты подготовки и повышения квалификации преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ как основы теории и технологии создания и использования ИОС в аспекте решения психолого-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования.

Гипотеза исследования: использование теории и технологии создания и применения ИОС, реализующих дидактические возможности средств ИКТ, в аспекте решения психолого-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования, обеспечит:

• совершенствование организационных форм и методов преподавания в области изучения информационных процессов, осуществления информационной деятельности и информационного взаимодействия, извлечения и реконструирования необходимого знания, выполнения различных логических преобразований информации, осуществления поиска целесообразных способов ее кодирования, ее обработки и применения;

• технологическую подготовку преподавателей на базе освоения математической модели человеко-машинной системы, работающей в условиях интерактивного диалога и адаптации к индивидуальным особенностям обучаемого, и модели управления процессом обучения на базе теории управления сложными объектами и математических подходов к формализации человеко-машинных систем;

• снятие психологических трудностей у преподавателя, создающего инновационные формы обучения на базе средств ИКТ, а также профилактику и компенсацию стрессов и негативных психофизиологических последствий деятельности пользователя информационных технологий.

В соответствии с гипотезой исследования были сформулированы задачи исследования:

1. Проанализировать современные научно-методические подходы к повышению эффективности учебного процесса, осуществляемого с использованием систем обучения, реализованных на базе средств ИКТ, в том числе функционирующие в условиях применения распределенного информационного ресурса Интернет.

2. Выявить теоретические аспекты создания и применения ИОС, ориентированных на решение психолого-педагогических проблем активного использования.знаний, в условиях реализации дея-тельностной теории обучения и дидактических возможностей средств ИКТ.

3. Теоретически обосновать структуру ИОС и функциональное назначение ее компонентов, создать математическую модель функционирования ИОС и модель управления процессом обучения на ее основе, определить характеристики логической структуры учебного материала для ИОС.

4. Определить методы анализа и количественные характеристики логической структуры учебного материала для ИОС, средства формирования учебно-методических блоков ИОС и рекомендаций по их практическому применению.

5. Разработать содержательные аспекты подготовки преподавателей технического вуза по информатике и ИКТ в области теории и технологии создания и использования модели ИОС с позиций теории управления сложным объектом на основе математических подходов к формализации человеко-машинных систем.

6. Разработать организационные формы, методы и методические рекомендации применения ИОС в учебном процессе технического вуза, подготовить и провести педагогический эксперимент по их использованию.

7. Разработать структуру и содержание курса подготовки и повышения квалификации преподавателей технического вуза по информатике и ИКТ в области теории создания и технологических подходов к применению ИОС.

Методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области: педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Выготский Л.С., Гальперин П.Я., Давыдов В.В., Краевский В.В., Лер-нер И.Я.,.Леднев В.С, Рубцов В.В., Скаткин М.Н., Талызина Н.Ф. и др.); теории и методики обучения информатике, использования ИКТ в учебном процессе (Ваграменко Я.А., Кузнецов А.А., ЛапчикМ.П., Павлов А.А., Панюкова С.В., Роберт И.В., Романенко Ю.А., Румянцев И.А., Савельев А.Я., Скибицкий Э.Г., Софронова Н.В., Хен-нер Е.К. и др.); педагогической психологии (Архангельский СИ., Бабанский Ю.К., Беспалько В.П., Габай Т.В., Ильясов И.А., Мелеци-нек А., Талызина Н.Ф. и др.); психофизиологии и инженерной психологии (Аткинсон Р., Венда В.Ф., Давыдов В.В., Дюков В.М., Денни-сон П., Зинченко В.П., Ломов Б.Ф., Мунипов В.М., Ительсон Л.В., Машбиц Е.И., Миллер Дж., Рубцов В.В., Скиннер Б.Ф., Ханнафорд К., Эльконин Д.Б.. , и др.); теории систем (Расстригин Л.А., Сотсков Б.С,

Савельев А.Я., Таран В.Л., Шеридан Т.Б., Шибанов Г.П., Шрей-дер Ю.А., Феррел У.Р.., и др.); теории вероятностей, графов и информации (Кристофидес М., Пугачев B.C., Стратонович Р.Л., Сохор A.M. и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение положений психолого-педагогической науки, информатики, теории педагогического эксперимента; изучение и анализ передового опыта преподавания информатики и различных дисциплин с применением методов информатики и средств ИКТ; сопоставительный анализ технологий обучения с целью выявления инвариантных информационных параметров, позволяющих разработать адекватную информационную поддержку учебного процесса; наблюдения, беседы, анкетирование; проведение занятий в компьютерном классе; педагогический эксперимент, обработка и теоретический анализ результатов эксперимента.

Научная новизна исследования заключается в разработке математической модели функционирования ИОС и модели управления процессом обучения на ее основе; в определении характерных особенностей каждого компонента ИОС в области осуществления информационной деятельности, информационного взаимодействия, моделирования изучаемого материала, автоматизации процессов управления; в формулировании основных направлений подготовки и повышения квалификации преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ, раскрывающих научные аспекты средств ИКТ как объекта изучения, а также методические, организационные, материально-технические и профилактические мероприятия, обеспечивающие реабилитацию психофизиологических напряжений у лиц, работающих со средствами ИКТ; в разработке содержания и методических аспектов подготовки преподавателей технических вузов по информатике и ИКТ в области теории создания и технологии применения ИОС с позиций деятельностной теории обучения; в выявлении особенностей психолого-педагогического обеспечения дистанционного обучения.

ектом; в определении особенностей и функций автоматизированного контроля, реализуемого в ИОС в условиях создания сложных алгоритмов анализа ответов обучаемых; в выявлении содержательных и методических аспектов подготовки преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ.

Практическая значимость результатов исследования заключается в: создании модели взаимодействия компонентов ИОС для технических вузов, обеспечивающей реализацию современных методов контроля и психодиагностики; формулировке требований к уровню готовности педагогов к использованию средств ИКТ; психолого-педагогическом обеспечении экспериментальной апробации инновационных форм обучения с использованием ИОС; разработке программы подготовки и повышения квалификации в области информатики преподавателей технического вуза «Создание и применение ИОС в учебном процессе технического вуза»; разработке метода анализа логической структуры курса, инвариантного учебной дисциплине (на примере курса «Теория вероятностей и математическая статистика»), реализованной в ИОС; создании методики применения ИОС в условиях реализации инновационных форм обучения.

Разработанные подходы могут быть использованы в процессе подготовки повышения квалификации преподавательских кадров технических вузов в области информатики и ИКТ.

но-практическая конференция «Высшая школа в новых социально-экономических условиях» (С.-Петербург, июнь 1994 г.); International Seminar «Management of Complex Systems» (Athens, Greece, September, 1994). Ill Международная школа-семинар «Новые информационные технологии»' (Крым, май 1995 г.); Всероссийская научно-техническая конференция «Перспективы информационной технологии в высшей школе» (Тамбов, сентябрь 1995 г.); IV - VII Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 1996 -1999 г.г.); Всероссийская научно-практическая конференция «Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы» (С.Петербург, июнь 1999 г.); VIII - IX Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 2000 - 2001 г.г.); Всероссийская объединенная конференция «Технологии информационного общества - Интернет и современное общество» (ISI/IMS - 2001) (С.-Петербург, ноябрь 2001 г.); X - XI Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 2002 - 2003 г.г.); Круглый стол Комитета по делам семьи и молодежи г. Москвы «Молодежь в компьютерно-игровых и интернет центрах» (Москва, сентябрь 2003 г.).

ИОС, созданные на основе теоретической части диссертации, были экспонированы на ВДНХ СССР (серебряная медаль) и Международной выставке-ярмарке II Конгресса ЮНЕСКО «EdIT'96».

Основные этапы исследования. Исследования выполнялись в рамках научно-исследовательских работ Института информатизации образования РАО, Московского авиационного института (государственного технического университета), Ассоциации инженерных вузов СССР, НИИ ВШ, РосНИИИС, Московского городского экспериментального центра компьютерного обучения.

В течение 1989-1992 гг. проводился анализ психолого-педагогических и учебно-методических материалов, в результате которого были изучены основные тенденции развития системы средств повышения эффективности обучения при использовании средств ИКТ. На основе проведенного анализа были разработаны научно-методические основы создания и использования средств повышения эффективности обучения с помощью ИКТ. В период с 1992 г. по 1996 г. проводился анализ основных направлений совершенствования методической системы в технических вузах при использовании средств ИКТ. В результате были выявлены принципы разработки, модернизации и использования программных средств учебного назначения, их типология. Выявлены принципы их разработки и адаптации в учебном процессе. Определена структура и функциональное назначение компонентов процесса обучения. В 1996-1999 гг. были разработа-

ны ИОС по нескольким дисциплинам, проведен педагогический эксперимент. В 2000 г. были выявлены возможности использования средств ИКТ в аспекте создания и реализации ИОС. Проведен теоретический анализ и интерпретация результатов диссертационного исследования. В 2001-2003 гг. осуществлены оформление диссертации, формулировка окончательных выводов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теория создания и применения ИОС является основой для разработки технологии проектирования и применения компонентов человеко-машинной обучающей системы и включает в себя:

• психолого-педагогические и научно-методические подходы к функционированию элементов эргатической системы;

• состав и структуру ИОС как комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения; математическую модель функционирования ИОС;

• метод проектирования и анализа логической структуры учебного материала.

2. Технология создания и применения ИОС, основанная на методах и средствах управления человеко-машинными системами и реализации организационно-методических подходов к использованию средств ИКТ, позволяет соотносить сложность и объем учебной информации с возможностями обучаемого, автоматизировать управление процессом обучения, обеспечить управление переводом обучаемого на его индивидуальный уровень и выбор соответствующих заданий и комментариев.

3. Психолого-педагогические подходы к подготовке преподавателей технических вузов в области информатики, основанные на дея-тельностной теории обучения в условиях использования средств ИКТ, обеспечивают:

• осуществление деятельности обучающегося, связанной с выявлением потенциально-возможных, принципиально-альтернативных алгоритмов решения задач данного класса, что формирует умения выдвигать гипотезы, идеи по их решению и создавать средства построения оптимальных алгоритмов;

• оперирование при визуальном контроле правильности и осуществление программирования и интерпретации обработки данных;

• автоматизацию контроля результатов обучения, исправления ошибок, создания алгоритма решения задач и его реализации, требующих знания языков и средств алгоритмизации.

можностей формализации процесса обучения, имитационного компьютерного моделирования объектов и процессов, визуального представления учебного материала, автоматизации контроля усвоения, обработки и интерпретации результатов эксперимента, обеспечивает совершенствование организационных форм и методов дифференцированного обучения, самостоятельного приобретения знания, адаптацию к возможностям обучающегося, снятие психологических трудностей у преподавателя, реализующего инновационные формы обучения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснованы актуальность, проблема исследования, сформулированы предмет, объект, цель, гипотеза, задачи и методы исследования, его научная новизна и практическая значимость, положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ становления и развития систем обучения, реализованных на базе средств информационных и коммуникационных технологий» представлены исторические аспекты развития систем обучения, с использованием средств ИКТ. Рассматривается реализация комплексного подхода к процессу обучения, включающего тренинг на базе интерактивного информационного взаимодействия в комфортных психологических условиях (Доулинг К., Репецкий Ю.А., Мищик Л.И., Семёнов И.Н.), которые позволяют имитировать реальные процессы, анализировать проблемные ситуации и вместе с обучаемыми решать их поэтапно, применяя методы игрового и проблемного обучения. Анализ подходов к формированию понятия «педагогические технологии» позволил выделить два основных направления: применение технологии обучения (создание технической среды) и технология самого построения учебного процесса. Одним из первых направлений в технологизации педагогических методов явилось программированное обучение, характерными чертами которого были уточнение учебных целей и последовательная процедура их достижения. Однако, несмотря на то, что благодаря использованию компьютера возможности программированного обучения существенно расширились на базе обучающих и контролирующих специализированных технических средств, реализация программированного обучения средствами информационных технологий (ИТ) вызывала такие технические и организационные трудности, что его рентабельность стала весьма проблематичной.

Анализ развития системы непрерывного образования в условиях использования средств ИКТ показал, что характерной особенностью

нынешнего периода является приоритет способов самостоятельного получения и обработки информации, использование компьютера как мощного инструмента хранения, обработки и транспортировки самых разнообразных сведений. Вместе с тем, на современном этапе информатизации образования ставится задача разработки соответствующего психолого-педагогического обеспечения, функционирующего на базе средств ИКТ. Это требует проведения специальных исследований, связанных, в частности, с психофизиологическими особенностями человека как элемента эргатической системы, какими являются обучающие комплексы, основанные на использовании средств ИКТ, позволяющие формировать у обучаемых общие учебные умения и умение успешно действовать в специфических областях.

Исследование вопросов развития системы непрерывного образования в условиях использования средств ИКТ позволило сделать вывод о том, что ключевым моментом для разработки научных основ ее информатизации является построение исходных теоретических представлений об этом процессе.

В этом контексте в исследовании рассмотрены сущностные характеристики информатизации, которые служат важным компонентом научно-технического обеспечения инновационных образовательных процессов. Обобщенно они представлены в виде ряда положений, суммирующих выводы из проведенного анализа современной проблематики, по которым необходимо осуществлять подготовку преподавательского корпуса. Сформулируем их:

• стремительный прогресс программно-технического обеспечения искусственного интеллекта, выражающийся в быстрой смене поколений компьютеров, эволюции персональных ЭВМ, интерфейсов и их сетей усиливает социально-культурную сущность информатизации. Это определяет необходимость исходить не только и не столько из кибернетических и социотехнических представлений об искусственном интеллекте и его программистско-компьютерной метафоре, сколько из социокультурного понимания коллективно-распределенной мыслительной деятельности в ее интеллектуально-коммуникационной опосредованности;

• информатизация образовательного процесса, насыщение его средствами ИКТ, приводит к инкорпорированию в социокультурную систему непрерывного образования различных обслуживающих его интеллектуально-коммуникационных систем. Развитие системы непрерывного образования предполагает, в частности, социокультурное проектирование информационно-насыщенных и программно-обеспеченных гибридных систем «компьютер-пользователь» с учетом

психологических возможностей человека и ансамбля его ролевых функций в интеллектуально-коммуникационных системах;

• при информатизации непрерывного образования необходимо исходить из особенностей личностного знания пользователей, включенных в обучение на различных его образовательных ступенях. Проектирование компьютерно-оснащенных форм непрерывного образования предполагает не только учет возрастных возможностей усвоения обучающимися знаний, но и их рефлексивных способностей;

• согласно социально-коммуникационной и информационно-знаниевой с>щности процесса информатизации их реализация требует от пользователя преодоления информационных барьеров и творческого соучастия получателя информации в рефлексивном восстановлении целостности той деятельности, которую породила содержащаяся в ней информация. Это, в свою очередь, создает дополнительные условия для раскрытия креативности человека и развития его творческого потенциала в процессе непрерывного образования. Все это необходимо учитывать при проектировании ИОС в целях разработки и внедрения инновационных процессов.

В работе выявлены основные этапы развития дистанционного обучения на основе истории его возникновения и специфики. В диссертации дано определение дистанционного обучения как технологии преподавания, в которой процесс обучения отделен от процесса изучения и информационное взаимодействие между преподавателем и обучающимся организуется на базе средств ИКТ и предполагает автоматизацию учебно-методического обеспечения, тестирования, контроля за продвижением в учении. В работе определены общие принципы проектирования и реализации дистанционного образования. Разработана модель структуры сети для российской высшей школы на базе ведущих университетов и научных центров.

В диссертации выявлены характерные особенности психолого-педагогического обеспечения дистанционного образования и обучения. В методологическом отношении дистанционное обучение представляет собой одновременно социокультурную и антропо-техническую систему. Установлено, что социокультурные аспекты задают экологические рамки системы дистанционного образования, а антропо-технические аспекты определяют распределение функций между ее различными категориями сотрудников (администратор, педагог, тьютор, учащийся, компьютер, информационно-компьютерная сеть, телеконференция и др.) как компонентами той или иной ее структурной организации.

Вышеизложенные результаты исследования нашли отражение в качестве содержательных аспектов подготовки преподавателей технических вузов.

Вторая глава «Психолого-педагогические аспекты подготовки преподавателей к работе в условиях информатизации образования» посвящена следующим вопросам подготовки преподавателей технического вуза: использование средств автоматизации в процессе оценивания эффективности обучения студентов; реализация деятельностной теории обучения в условиях использования преподавателями средств ИКТ; особенности деятельности преподавателей в процессе информатизации образования в контексте развития культуры умственного труда обучающегося.

В диссертационном исследовании представлен анализ задач, составляющих содержание целей подготовки специалиста, что позволило выделить систему необходимых логических знаний и умений, которым в условиях применения средств ИКТ уделяется особое внимание. Содержание необходимых знаний при этом определяется видами информационной деятельности, методами решения задач с использованием средств ИКТ, которые включены в цели обучения и которые должен научиться решать обучаемый. Анализ методов решения задач, включенных в цели, позволил разработать обоснованный учебный план, а характер предусмотренных видов деятельности определил принципы построения учебного предмета. При этом процесс обучения можно разделить на конечное число циклов (Н.Ф. Талызина), под которым понимается деятельность преподавателя и обучающегося и которая приводит последнего к усвоению единицы содержания: понятия, закона, правила и соответствующего умения, в котором они должны функционировать.

В аспекте подготовки преподавателей к разработке ИОС в диссертационном исследовании описан процесс создания ИОС на уровне одного цикла при реализации определенных видов учебной деятельности. Представлены также требования, реализация которых обеспечивает любое управление, в том числе обучением. К ним относятся: определение целей управления; выделение объекта управления; установление исходного состояния управляемого объекта или процесса; определение программы воздействий, предусматривающей основные переходные состояния процесса; обеспечение систематической обратной связи; обеспечение переработки информации, полученной по каналу обратной связи; формирование корректирующих (регулирующих) воздействий.

В контексте вышеизложенного в работе представлено содержание подготовки преподавателей в области реализации деятельностной

теории обучения в условиях использования средств ИКТ. Это позволяет: увеличить глубину усвоения новых знаний за счет возможностей компьютерной визуализации, моделирования изучаемого материала, анализа большого числа различных альтернативных вариантов при одновременной обработке больших объемов учебной информации; осуществить автоматизацию тренинга, контроля, самоконтроля; самостоятельно использовать современные информационные системы для решения сложных проектных или исследовательских задач, соответствующих уровню современного специалиста.

Исследование психолого-педагогических аспектов реализации общей теории управления и деятельностной теории обучения в условиях реализации методов информатики и использования средств ИКТ позволило утверждать, что мышление обучающегося осуществляется в более упорядоченной среде, а циркулирующая при этом информация кодируется человеком в символической форме. Оперирование этой информацией осуществляется в диалоговом режиме с компьютером, что требует овладения языковыми средствами и способами программирования. Вместе с тем, осуществление человеком информационной деятельности (поисковой, моделирующей, игровой и программирования на компьютере) сказывается на развитии его личности как в аспекте его общения с другими людьми, так и с компьютером. Использование средств ИКТ для повышения эффективности своей профессиональной деятельности создает новые условия как для развития его личности и мышления в целом, так и рефлексивных механизмов. Кроме того, привлечение средств ИКТ для решения задач позволяет фиксировать различные этапы и промежуточные результаты поиска решения задач. При этом постоянная возможность контроля, корректировки, оптимизации тех или иных фрагментов программы решения обеспечивает предельно активное осуществление рефлексии в мыслительном процессе, опосредованном диалогом с ЭВМ.

В диссертации уделено особое внимание подготовке преподавателей к использованию методов автоматизации контроля и психодиагностики. Процесс контроля рассматривается как объект управления, что позволяет формализовать некоторые его специфические аспекты и оказывать воздействие на его ход, используя вероятностные модели. Такой подход делает возможным создание более сложных алгоритмов анализа ответов студентов, которые реализуются в ИОС за счет наличия обратной связи. "Это определяет необходимость подготовки преподавателей к автоматизированному контролю в ИОС, реализующему три взаимосвязанные функции (диагностическая, обучающая, воспитательная) и три основных его вида (предварительный, текущий, итоговый). Так как это осуществляется в условиях непрерывной обратной

связи, то повышается эффективность функционирования системы управления обучением. В аспекте содержания подготовки преподавателей в диссертации раскрыта суть функций и критериев качества автоматизированного контроля, реализованного в ИОС. Постоянный контроль уровня знаний обучаемых делает возможным не только достаточный уровень усвоения изучаемого материала, но и адаптацию системы к конкретному индивидууму, что реализуется в ИОС. Задача анализа ответа студента может быть сведена к задаче автоматизированного распознавания образа. Суть ее состоит в разработке алгоритма распознавания, позволяющего идентифицировать принадлежность объекта (ответа обучаемого) к той или иной предметной области, и правил трансформации ответа (при необходимости) в традиционную форму записи или к тому виду, в котором данный объект описан в словаре системы. Кроме того, в ИОС требуется диагностировать характер или природу ошибки, а в ряде случаев такое «распознавание» ответа требует знания не только внутридисциплинарных связей, но и междисциплинарных. Вместе с тем, использование логических структур курсов для ИОС в виде графов, а также опыт распознавания образов делают возможным решение этой задачи. В тексте главы показано, что при составлении программы автоматизированного контроля в ИОС преподавателю необходимо руководствоваться следующими целями: объективным определением уровня усвоения материала; формированием у обучаемых приемов мышления, способствующих успешному усвоению последующих порций учебного материала (обучающая функция контроля); подкреплением успешности мыслительных действий обучаемого. Применение методов тестирования и психодиагностики личностных характеристик обучающегося не является достаточным для успешной организации его деятельности - помимо этого он должен иметь сведения обо всех других внутренних условиях как собственной, управляющей деятельности, так и совершаемой в целом другим человеком. Кроме того, преподавателю должны быть известны особенности внешних условий этих видов деятельности.

На основании ряда характеристик обучающихся, полученных до начала обучения (уровня подготовленности, психофизиологических особенностей, уровня умственного развития, мотивации, некоторых свойств личности и т.п.), формируется модель каждого обучаемого, которая уточняется и корректируется с учетом фиксируемых с помощью ИОС показателей процесса обучения - количества и типа ошибок, времени выполнения заданий, отказов от решения, потребности в помощи. Полученные данные используются при составлении различных вариантов деятельности с ИОС при организации учебной и воспитательной работы.

Важным аспектом подготовки преподавателей является изучение ими методик тестирования, которые находят отражение и реализацию в ИОС. В этой связи в исследовании рассмотрены основные методики тестирования: критериально-ориентированные тесты, тесты достижений, диагностические тесты, адаптивное тестирование и компьютерное тестирование. Преимущества последнего заключаются в большей объективности получаемых результатов в связи с автоматизацией самого процесса тестирования, обработки результатов и сбора статистики и повышении мотивации у большинства обучающихся. Реализация в ИОС пакетов психодиагностических программ, позволила оперативно соединять обучение и диагностику.

В третьей главе «Математические модели функционирования интеллектуальной обучающей системы как содержательный аспект подготовки преподавателей технического вуза» осуществлен анализ деятельности участников учебного процесса при использовании ИОС, исследованы характерные особенности каждого из компонентов ИОС: преподавателя, обучающегося и средств ИКТ. В ходе обучения, осуществляемого в режиме интерактивного диалога, который обеспечивает непрерывный контроль за деятельностью обучающегося, диагностирование, управление системой со стороны пользователя и адаптацию системы в процессе эксплуатации, студент не только получает теоретические сведения, но активно и творчески их применяет. Это достигается с помощью решения задач, требующих для получения ответа использования изученной теории. В ходе таких практических действий у студента обычно возникают вопросы, которые он задает преподавателю или системе. Управляющая реакция системы обуславливается ответами студента на контрольные вопросы. Естественным требованием здесь является минимизация расхождения ответа студента с передаваемой ему информацией.

Разработка математической модели преподавателя потребовала учета большого числа связей и определения некоторых особенностей работы преподавателя. Функции преподавателя в ИОС несколько отличаются от его традиционных обязанностей. Возрастает роль преподавателя как методиста, организатора процесса обучения, научного работника. Ход занятий перестраивается так, что на лекциях преподаватель излагает студентам принципиальные, проблемные положения дисциплины, а практические навыки обучаемые отрабатывают с помощью средств ИКТ. Преподаватель работает в тесном контакте с системой, получает от нее информацию о ходе процесса обучения, посылает запросы и вводит изменения в программу. Вместе с тем, преподаватель должен освоить структуру и состав ИОС как эргатической системы, включающей обучающегося, преподавателя, средства ИКТ и

функционирующей на базе комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения (организационно-методический компонент). Теоретически обоснована структура организационно-методического компонента ИОС, состоящая из основной и вспомогательной частей. В основную часть входят информационный модуль (база данных и база знаний), моделирующий модуль, расчетный модуль, контролирующий модуль. Вспомогательная часть содержит подсистему интеллектуального управления ходом учебного процесса, контрольно-диагностирующий модуль, средства коммуникаций, средства интеллектуального анализа объема и структуры знаний, модуль сервисной технологии (графический и текстовый редактор, электронные таблицы, калькулятор).

Выявлены функциональное назначение и характерные особенности ИОС: содержание текстовых массивов; модули контроля, автоматизации расчетов, построения графиков и формирования текстовых окон; компьютерная визуализация учебной информации; математическое моделирование изучаемых объектов и процессов, имитация работы различных устройств.

Преподавателю в процессе его подготовки раскрывают особенности применения ИОС на различных аудиторных занятиях, во время самостоятельной работы обучаемых, в процессе научно-исследовательской деятельности, курсового и дипломного проектирования. Преподаватель изучает содержательное наполнение ИОС (текстовые массивы, параметры моделей); организационно-управленческие функции, которые основаны на применении модулей контроля, автоматизации расчетов, реализации моделей, построении графиков, формировании текстовых окон. Большое значение играет знание преподавателем особенностей работы обучающегося с ИОС, в процессе которой предусматривается компьютерная визуализация учебной информации, математическое моделирование изучаемых объектов, процессов и явлений, имитация работы различных устройств. Преподаватель в таких условиях может реализовать индивидуальный, дифференцированный подход к каждому обучаемому, осуществлять развитие процессов познавательной деятельности и самостоятельного приобретения знаний, индивидуализацию управляющих воздействий и адаптацию процесса обучения к возможностям каждого из обучающихся.

Особое значение в процессе подготовки преподавателей уделено реализации возможностей средств ИКТ как компонента ИОС. К этому относится организация разнообразных форм деятельности обучаемых по самостоятельному извлечению и представлению знаний, хранящихся в базах данных при реализации возможностей технологий ги-

пертекста, гипермедиа, мультимедиа. В ИОС реализованы: диагностика интеллектуальных возможностей обучаемых, уровня их знаний, умений, навыков, уровня подготовки к конкретному занятию; автоматизация процессов информационно-методического обеспечения учебного процесса; автоматизация процессов контроля результатов учебной деятельности, тестирования; генерация и предоставление заданий в зависимости от уровня подготовки конкретного обучаемого; обеспечение управления информационными потоками.

Разработанная в диссертации модель управления процессом обучения в ИОС основана на том, что изучение процесса обучения осуществлялось с. позиций теории управления. ИОС является специфической системой управления, поскольку вариабельны функции ее звеньев. В ИОС студент, с одной стороны, принимает решения, отвечая на вопросы и контрольные задания, а с другой стороны, является объектом управления, точнее, объектом управления служит его познавательная деятельность. Преподаватель принимает окончательное решение о качестве усвоения материала, оказывает необходимое влияние на ход процесса обучения, однако, может эти обязанности «переложить» на систему, оставив за собой общий контроль за ходом процесса усвоения знаний.

Основными особенностями разработанной в диссертации модели, которая представлена в качестве содержательного аспекта подготовки преподавателей, является то, что для улучшения управления процессом обучения и повышения качества его результатов должны быть достаточно точно соотнесены сложность и объем учебной информации и возможности обучаемого. С этой целью контингент обучающихся был разделен на три группы: успевающие на отлично, хорошо и удовлетворительно. В этом случае назначение модели определяется управлением перевода ученика на его индивидуальный уровень и выбором соответствующих заданий и комментариев. При этом на основании текущих показателей успеваемости уровень обучаемого может варьироваться в ту или иную сторону с соответствующим изменением учебного материала. Такой подход позволяет обеспечить высокую степень индивидуализации адаптивного обучения, улучшения знаний обучаемых.

Будем считать, что моменты времени, когда обучаемому предъявляется информация, представляют собой пуассоновский поток с интенсивностью А. (объемом учебной информации в единицу времени), а величина Х,(1), численно равная объему информации, которую получает обучаемый /-го уровня, является случайной функцией с математическим ожиданием тх(0 и ковариационной функцией А", Реакция обучаемого определяется функцией Тогда

где Ь - оператор, с помощью которого описывается функционирование ИОС. Поскольку реакция учащегося оказывает влияние на процесс обучения, то можно полагать, что это влияние имеет смысл обратной связи. Предположим, что оператор Ь имеет следующий вид

где ф [У,(0] - функция, характеризующая обратную связь; Т - случайная величина, соответствующая интервалу времени между двумя соседними (последним и предпоследним) предъявлениями учебной информации; - коэффициент пропорциональности.

Предложенная модель дает возможность формировать последовательность обучающих фрагментов для /-го уровня учащихся. Критерием вариации объема и сложности может служить условие минимума отношения _ 2а,Рх для известных А. и Т и условий, при которых процесс о'буч?Шя представим в виде стационарного пуассонов-ского потока. В приведенной формуле тх, от,, Дт и Д. - математические ожидания и дисперсии объема учебной информации и реакции обучаемого, а, — коэффициент пропорциональности, Д - коэффициент обратной связи. Такие оптимальные значения а, и Д могут служить предельными значениями при синтезе системы.

Результаты, полученные с помощью модели (1), позволяют автоматизировать управление процессом обучения. При этом в случае систем фрагментарно-ориентированного типа адаптация к возможностям обучающегося достигается благодаря переходу на тот маршрут обучения, который соответствует его индивидуальным характеристикам и уровню подготовленности. По мере изменения уровня варьируется и информация, предъявляемая обучаемому. В системах генерирующего типа обучаемому формируются задания, удовлетворяющие параметрам данного уровня. Иными словами в ИОС реализуется следующая схема управления: по закономерностям выходного сигнала

можно принимать решение о переходе на другой уровень программы, соответствующий определенному ;-му уровню подготовленности учащегося. Для каждого уровня знаний формируются оптимальные соотношения объема и сложности информации. Модель позволяет в ходе обучения накапливать статистику, с помощью которой можно более точно классифицировать контингенты по уровням при усвоении данного предмета, что положительно влияет на корректировку параметров системы.

Так как при изучении вопросов содержания подготовки преподавателей в области создания и использования в учебном процессе ИОС особое внимание уделяется математической модели ИОС и логической структуре изучаемого материала, то в содержание подготовки препода-

вателей включено следующее: математическая модель процесса обучения с использованием ИОС; изучение модели функционирования эрга-тической системы; методика определения исходных данных качественных и количественных характеристик системы; изучение особенностей модели, позволяющей объективно обрабатывать статистику процесса обучения.

В диссертации разработаны и описаны характеристики логической структуры учебного материала для ИОС, изучение которых необходимо при подготовке преподавателей в области проектирования и использования ИОС. При проектировании ИОС важную роль играет анализ логических междисциплинарных связей для организации ее базы знаний. При изучении какого-либо курса ИОС может предлагать обучаемым теоретические сведения и задания из других предметных областей, логически связанных с исходным курсом. Помимо определения последовательности и содержания разделов курса приходится учитывать также связи между отдельными элементами внутри каждого раздела.

В исследовании показано, что эффективность применения ИОС зависит от качества логической структуры ее учебного материала. Благодаря свойству инвариантности логическую структуру системы можно анализировать различными способами. Логическую структуру учебного материала можно записать в виде - некий

оператор, преобразующий суждения в суждение

Разные способы изложения материала будут заключаться в добавлении и замене суждений и самого оператора. Такую запись можно сделать более развернутой, используя логические отношения между суждениями. Наиболее удобной (в технологическом плане) формой анализа логической структуры является ее представление в виде фа-фа, как правило, ориентированного, у которого вершинами служат разделы курса, а ребра указывают на их взаимосвязь. Математической моделью графа является матрица смежности

При анализе курса удобно различать его полную и локальную структуры. Очевидно, что полная структура представляет курс в целом. Соответствующий ей граф содержит все разделы, входящие в данную учебную дисциплину, и отражает их взаимосвязь. В локальной структуре рассматриваются фрагменты одного или нескольких разделов. Вершинами графа локальной структуры служат обучающие кадры, а дуги определяют последовательность их изучения. Ребрам можно приписывать некоторые числа (веса), характеризующие определенные параметры структуры. Например, объемы информации, содержащиеся в разделах или кадрах, время, которое необходимо для изучения, и т. п. Это позволяет ИОС (согласно определенным правилам) осуществлять управление

обучением, исходя из индивидуальных качеств каждого обучающегося. Такую операцию преподаватель выполняет, основываясь на своем педагогическом опыте, интуиции, умении принимать эвристические решения и условии, что каждый раздел, представляет собой логически и информационно завершенную часть. Это обусловлено рядом причин: во-первых, необходимо иметь возможность изучения только определенных разделов курса; во-вторых, такая организация учебного материала позволяет ИОС более гибко осуществлять контроль и управление ходом обучения, предлагая для повторного изучения те разделы, недостаточная усвоенность которых выявилась при дальнейшем обучении.

В работе выполнен анализ влияния повторения на качество знаний обучаемого, который включен в содержание подготовки в контексте изучения возможностей расчетно-математических моделей, позволяющих численно определить параметры, характеризующие обучение. Обучаемому в ходе обучения приходится запоминать определенный материал. Кроме этого, необходимо вырабатывать устойчивые связи между различным информационным содержанием как внутри одного курса, так и междисциплинарно. Повторяя материал, обучаемый закрепляет связи между различными фрагментами информации. Информация, которая редко повторяется или к которой нечасто обращаются, становится менее доступной, т.е. стираются ее связи с другими фрагментами. Анализ зависимости, насколько вероятна сохранность материала от числа повторений, показывает, что нет необходимости в его многократном повторении - для лучшего запоминания достаточно 2... 3 повторения. На практике надежность закрепления материала с помощью повторения оказалась выше, чем аналогичное техническое резервирование соответствующей кратности. Следовательно, повторение не является простым дублированием информации с целью повышения надежности ее сохранения в памяти. Следует отметить, что наибольшая прочность запоминания достигается в случае использования изучаемого материала для решения задач. Преподавателям необходимо уметь использовать разработанные методы и модели при создании прикладного программного обеспечения ИОС.

В четвертой главе «Организационные формы и методы экспериментального применения интеллектуальных обучающих систем в учебном процессе технического вуза» описана авторская методика применения ИОС на различных по форме занятиях, которая включена в содержание подготовки преподавателей технических вузов. В диссертации подробно рассмотрены разнообразные подходы к использованию ИОС на различных по форме учебных занятиях. Рассмотрены также примеры проектирования и реализации программного обеспечения ИОС и сервисного программного окружения, а также экспериментальное применение ИОС в учебном процессе (на лекциях, семинарских занятиях, лабо-

раторных и практических занятиях и во внеаудиторных формах работы). Для преподавателя представлена классификация организационных форм обучения (аудиторных и внеаудиторных) с соответствующими средствами поддержки в электронном виде.

В диссертации представлена организация педагогического эксперимента по выявлению функциональных возможностей автоматизированного контроля, который рассматривается как объект управления, что позволяет формализовать его некоторые специфические стороны и оказывать воздействие на него, используя вероятностные модели. В течение ряда лет в учебном процессе Московского авиационного института на кафедре «Вычислительная математика и программирование» и на кафедре иностранных языков эксплуатировалась разработанная автором система автоматизированного контроля знаний студентов. Она позволяла проверять домашние задания, текущие и рубежные контрольные работы. Варианты содержали как задания с моно- и полиальтернативными ответами, так и задачи, результатом решения которых являлось число со знаком.

Семантический контроль осуществлялся путем сравнения ответа студента с эталонным ответом преподавателя, причем на числовые ответы студентов давались допустимые отклонения с учетом правил округления и точности вычислений. Оценка студентов вычислялась

по формуле: 0 = -^——, где 5 - количество вопросов в задании; _/' -

номер вопроса в задании; т^ - количество предусмотренных преподавателем правильных альтернативных ответов на _/-ый вопрос; т^ - количество правильных альтернативных ответов студента на вопрос; пС1- — количество ошибочных альтернативных ответов студента на у'-ый вопрос; если то считаем, что

Преподаватели получили результаты контроля в виде ведомостей, содержащих сведения о количестве ошибок, допущенных каждым из студентов, номера вопросов, вызывающих трудности, оценки студентов и т.п. Итоги контрольных мероприятий программно обобщались в конце семестра и на кафедры передавался анализ написания контрольных работ и успеваемости.

Для содержательного анализа результатов процесса обучения целесообразно ввести дополнительный критерий, позволяющий определить группы, близкие между собой по контингенту студентов, в которых практически одинаково осуществлялись обучение и контроль. Естественно предположить, что группы, у которых одинаковые законы распределения отметок, обладают общими характеристиками своего состава и условий обучения.

В работе показано, что закон распределения отметок можно представить в виде полинома Р(Х)=иХ" +ЬХ" 1 +... + И/) где Л"- оценка; а,Ь„..Ж- параметры, имеющие различные значения для групп, характеризуемых различными факторами. На практике, как показал наш опыт, удобно пользоваться более простым методом, хотя, безусловно, при этом невозможно учесть все случайные факторы, влияющие на процессы обучения и контроля. Предположим, что у нас имеются две независимые выборки отметок объемами П| и ГК Каждая из них распадается по оценкам, т. е. по рассматриваемому признаку наблюдения, на 4 группы с численностью т'/, т'у, т\ т'4и /и"/, т":, т"з, т"4, так что /я, + тг + тъ + /я4 = л, т | + т2 +т} +т4 = и,.

Необходимо проверить гипотезу о том, что в двух генеральных совокупностях, к которым принадлежат обе выборки, распределения признака одинаковы. Для проверки гипотезы о том, что признаки в каждой из двух генеральных совокупностей распределены по одинаковому закону, удобно пользоваться критерием в следующем виде:

(2)

(=|т,+тДл, пг)

Поскольку у нас имеется 4 разряда, то при заданной точности <7 = 0,05, определим ^, = 7,8 и будем производить сравнение с ним

значений вычисляемых по формуле (2). Если X' < х1)>1 то гипотезу об одинаковом распределении оценок в этих группах можно считать правдоподобной.

На основании проведенного педагогического эксперимента были сделаны следующие выводы:

1. Разработанный метод позволяет с большей достоверностью сравнивать результаты обучения и контроля в разных группах.

2. Сравнение законов распределения оценок в группах дает возможность выделить те группы, показатели которых отличаются от результатов, наиболее характерных для данной сессии. Это позволяет определить причины, повлиявшие на итоги, и внести необходимые коррективы.

3. Несовпадение законов распределения оценок может означать существование неучтенных факторов. В этом случае следует оперировать средними значениями с учетом возможных разбросов.

4. Разработанный метод позволяет создать методику выставления системой научно-обоснованных оценок.

При традиционном контроле оценка выставляется преподавателем, который обладая большим опытом, в состоянии обеспечить ва-лидность и надежность контроля. В ИОС необходимо иметь критерии,

позволяющие оценить знания студента, используя на современном этапе развития обучающих систем только формальные приемы.

Данная задача потребовала определения закономерностей выставления оценки при фиксации определенных объемов знаний обучающихся.

Такой закономерностью может служить гиперболическое распределение,

,. в

известное под названием закона Ципфа-Парето Д^рт. где г - ранг элемента, В и /3 - параметры. Эта гиперболическая зависимость применима для множества ранжированных по уменьшению параметра элементов,' имеющих информационную или социально-экономическую природу.

Параметры В и /? были определены автором эмпирически на основании статистического анализа 2036 оценок, полученных студентами во время экзаменационной сессии. При этом В = 0,357, а р = 0.51.

С помощью закона Ципфа-Парето в ИОС появляется возможность при генерации вариантов контрольных работ составлять их таким образом, чтобы сложность задания определялась предысторией обучения, т. е. в какой части кривой распределения лежат учебные показатели студента.

Выше были приведены некоторые способы определения вероятностных характеристик оценок в различных группах. Получив для них функции распределения оценок, а затем усреднив их значения, можно построить функцию распределения Таким образом, устанавли-

вается соответствие между вероятностью правильного ответа и соответствующей оценкой, т. е. формируется критерий вычисления ИОС текущей оценки знаний студентов или отметки за выполненную работу.

В диссертации предложена процедура формирования вариантов заданий для автоматизированного контроля в ИОС, которая сводится к выбору раздела контролируемого материала и конкретной задачи из данного раздела, т. е. необходимо включить в вариант М задач из N разделов. Рассмотрение принципиально возможных случаев (Л/ = М;

в ходе педагогического эксперимента позволило осуществить автоматизированный контроль знаний студентов по темам «Аксиомы и основные теоремы теории вероятностей» и «Случайные величины и законы их распределения». Опыт эксплуатации контролирующих курсов, реализованных в ИОС, показал надежность их работы и достоверность вычисляемых оценок.

При исследовании вопросов психологического обеспечения экспериментального использования ИОС как содержательного аспекта подготовки преподавателей технического вуза определено, что апробация новых учебных материалов нуждается в определенной психологической поддержке для организаторов, авторов, методистов, преподавателей, обучаемых.

Участники психолого-педагогического сопровождения апробации были разделены на следующие группы: административную (руководители учебных заведений и их заместители); методическую (аналитики, методисты, психологи); преподавательскую (авторы, преподаватели); учебную (обучающиеся). В работе определены основные функции объектов и субъектов психолого-педагогического сопровождения экспериментального использования. Исходя из принципов рефлексивной психологии и педагогики в работе предложена специальная программа психолого-педагогического сопровождения процесса апробации новых учебных материалов, что включено в содержание подготовки.

Реализация вышеописанных методических подходов представляется преподавателям на примере разработанного в ходе исследования курса по дисциплине «Теория вероятностей и математическая статистика» (ТВ и МС) для ИОС. Выбор этого курса обусловлен тем, что он является математической основой многих специальных дисциплин, изучаемых в технических вузах. Будущим инженерам необходимы определенные знания по ТВ и МС для понимания таких дисциплин как теория управления, теория надежности и др.

При подготовке курса для ИОС одной из наиболее трудоемких и ответственных процедур является подбор и анализ содержания информационного модуля. Успех обучения, эффективность ИОС в значительной степени определяется качеством учебного материала, используемого в курсе, разнообразием заданий, предлагаемых обучаемому. В этой связи представлены этапы подготовки ИОС: обоснование целесообразности создания содержательно-методического компонента ИОС по какой-либо дисциплине или ее разделу в условиях использования средств автоматизации для тех разделов учебных дисциплин, которые требуют выработки устойчивых навыков или многократного повторения для их усвоения; разработка содержательно-методического компонента ИОС в виде ориентированного графа, вершинами которого служат разделы учебной дисциплины, а ребра определяют их взаимосвязь; оценка объема и содержания каждого раздела; составление матричного описания графа и определение связности и ранга его вершин; внесение изменений в структуру и содержание учебного материала ИОС на основании полученных результатов; создание и отладка программной реализации содержательно-методического компонента ИОС; проведение экспертной оценки содержательно-методического компонента ИОС. Это учитывалось при составлении информационного блока. Продолжительность изучения курса «Теория вероятностей и математическая статистика» с использованием ИОС составила в среднем 7 часов (вместо 14 часов по традиционному учебному плану).

В аспекте использования ИОС в работе выделены и исследованы возможные механизмы нагрузки на деятельность человека. На утомление заметно влияет выполнение однотипных монотонных операций, в связи с чем приходится чередовать различные виды деятельности обучаемого при его работе с ИОС, делать небольшие паузы во время занятий.

С целью определения величины информации, которая может быть усвоена студентами во время работы в диалоговом режиме в ИОС было выполнено экспериментальное исследование этих вопросов. Для большинства обучаемых можно отметить, что продолжительность активной работы в диалоговом режиме не превышала 40...50 мин. При этом в работе практически всех испытуемых наблюдалось проявление усталостного «порога», когда утомление в действиях обучаемого начинало преобладать над навыком. Этот «порог» наступал на 35...40 минуте и проявлялся в возрастании числа ошибок, увеличении времени реакции обучаемого и т. п. В ходе экспериментальной работы получены зависимости времени выполнения задания от продолжительности занятия в утренние и вечерние часы. Их сравнение показывает, что период активной работы с компьютером в вечернее время почти вдвое короче, чем утром, а «порог усталости» наступает на 15...20 мин. раньше. Это является следствием более быстрого утомления в вечерние часы.

При исследовании режимов контроля навыков был отмечен типичный для рассматриваемого явления характер изменения на протяжении занятия эталонного времени выполнения заданий, подбираемого средствами ИОС для каждого обучаемого. График зависимости /зт приведен на рис. 1. Определено, что изменение времени формирования и ввода обучаемым своего ответа зависит, в основном, от двух факторов: степени обученности и возникающей усталости.

При росте утомления исчерпываются ресурсы работоспособности и снижается способность студента к переработке учебного материала, вследствие чего приходится уменьшить поток информации. В исследовании описана зависимость предъявляемой информации в ИОС от продолжительности занятий по логистической формуле

I - _^пщ_

, где 1тах- максимальный объем информации; 1о- начальный объем информации; х - время; - параметр.

Рис. / - Изменение эталонного времени выполнения заданий в течение занятия

В пятой главе «Подготовка преподавателей технического вуза в области организационно-методических аспектов функционирования интеллектуальных обучающих систем» разработана и представлена схема подготовки специалистов с использованием средств ИКТ. Определено, что для реализации данной схемы необходим выбор организационной системы, обеспечивающей внедрение в вузе технологии обучения, которая сама должна состоять из ряда подсистем, взаимодействующих между собой. В работе показано, что не менее важно разделение учебного процесса на блоки знаний, связанных между собой в определенной последовательности и обеспечивающих получение требуемых знаний и умений с использованием средств ИКТ. Важную роль играет методическое и информационное обеспечение, предусматривающее традиционные средства, средства ИКТ и различные вспомогательные средства -рекомендации по разработке и использованию прикладных и специальных программ, а также система повышения квалификации, обеспечивающая как коллективные, так и индивидуальные формы обучения преподавателей использованию средств ИКТ в учебном процессе.

Определено, что система повышения квалификации преподавателей по использованию средств ИКТ в образовании должна быть основана на системном подходе построения учебных планов и представленных в работе программ с использованием иерархического принципа организации обучения. На первом (верхнем) уровне обеспечивается повышение квалификации руководящего звена (руководители научно-методических отделов и заведующие кафедрами). Эти специалисты должны вырабатывать и изучать концепцию современной технологии обучения, ее общетеоретические, технические, методические и организационные проблемы. Результатом повышения квалификации этого звена должна стать оценка целесообразности применения средств ИКТ в учебном процессе и реализация идеи информатизации образования в вузе по различным направлениям (факультетам, кафедрам, дисциплинам). На втором (среднем) уровне должен проходить повышение квалификации профессорско-преподавательский состав, призванный непосредственно организовывать учебный процесс на базе средств ИКТ. Квалификация этого уровня должна быть высокой как в области знания специальных дисциплин, так и владения средствами ИКТ. В диссертации показано, что результатом повышения квалификации на этом уровне должно быть освоение следующих проблем: разработка учебных программ дисциплин, ориентированных на использование средств информатизации и коммуникации в образовании, написание учебников и учебно-методических пособий, рекомендаций для всех преподавателей, использующих в учебном процессе средства ИКТ. На третьем (нижнем) уровне повышение квалификации прохо-

дит основная часть преподавателей кафедр, внедривших в свои программы различные вопросы использования средств ИКТ.

В исследовании выделены условия эффективного использования преподавателями новых педагогических технологий. Первое - соответствие дидактических возможностей средств ИКТ целям и задачам обучения. Второе - сформированность у самого преподавателя профессионального опыта использования средств ИКТ и участия в информационном взаимодействии соответствующего типа. Третье - соответствующая личностная направленность самого преподавателя, его интеллектуальное принятие нового способа учебной работы с использованием ИОС.

На заключительном этапе работы проведено исследование содержания подготовки преподавателей в области психофизиологических условий комфортной работы пользователя информационных технологий. Известно, что в процессе обучения с применением средств ИКТ человек испытывают большие нагрузки, поэтому были выявлены психологические условия эргономической работы пользователя со средствами ИКТ. Одним из наиболее эффективных способов понижения вредных физиологических последствий работы с компьютером являются гигиенические нормы, регламентирующие продолжительность работы с вычислительной техникой, яркость экрана, расстояние от него до глаз пользователя, освещенность помещения, эргономические требования.

Проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что необходимо включить в содержание подготовки преподавателя технического вуза для использования на практике метод профилактики и реабилитации психофизиологических напряжений лиц, работающих с компьютерами, из арсенала образовательной кинесиологии - одного из современных направлений гуманистической психологии.

В диссертации разработана программа курса «Методы и средства информатики при создании и применении ИОС» для преподавателей технических вузов, отражающая вышеописанные содержательные аспекты их подготовки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные результаты исследования

1. Анализ психолого-педагогических и научно-методических материалов в области становления и развития систем обучения, реализованных в условиях непрерывного образования при использовании информационных и коммуникационных технологий, в том числе проектирования и реализации дистанционного образования, выявил преимущества инновационного подхода к учебному процессу на базе реализации возможностей средств ИКТ. Этот подход ориентирован на

развитие у обучающихся возможностей осваивать новый опыт па основе целенаправленного формирования творческого и практического мышления с использованием инструментария учебно-исследовательской деятельности, ролевого и имитационного моделирования.

В этом контексте в исследовании представлены основные этапы развития дистанционного обучения, история его возникновения и специфика. Определены общие принципы проектирования и реализации дистанционного образования, суть основных направлений его психолого-педагогического обеспечения. Выделены психолого-педагогические особенности дистанционного обучения и основные методологические принципы анализа и построения системы дистанционного образования. Разработана модель структуры сети для российской высшей школы, рассмотрены общие принципы проектирования и реализации дистанционного обучения преподавателями технического вуза.

2. Результаты анализа нашли отражение в содержании подготовки преподавателей технических вузов: исторические аспекты становления и развития систем обучения, реализованных на базе средств ИКТ; основные положения дидактики, учитывающей современные тенденции использования средств ИКТ не только при решении учебных задач, но и при выполнении разнообразных видов деятельности, выполняемых преподавателем и обучающимися; организация обучения, ориентированного на осуществление обучающимися различных видов теоретической и практической деятельности в условиях рационально организованного управления учебным процессом с использованием средств ИКТ; основные принципы проектирования и реализации дистанционного обучения преподавателями технического вуза, психолого-педагогические особенности дистанционного обучения; основные принципы анализа и построения системы дистанционного образования.

3. Разработана теория создания и применения ИОС, включающая: психолого-педагогические и научно-методические подходы к функционированию элементов эргатической системы; метод проектирования и анализа логической структуры учебного материала, разработанный на основе теории графов и структурного анализа, математическую модель функционирования ИОС на разных видах занятий, при различных видах учебной деятельности, состав и структуру ИОС как комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств ИКТ. Обоснована структура организацион-

но-методического компонента ИОС. Выявлены функциональное назначение и характерные особенности ИОС.

Показано, что информация, представленная в ИОС, дает возможность пользователю извлекать и реконструировать важное для него знание, выполнять различные логические преобразования информации, осуществлять поиск удобных способов ее кодирования, обработки и т.п. В исследовании показано, что ИОС, реализующая возможности ИКТ, является не автономной системой преобразования информации, а своеобразным информационным партнером человека. Технический аспект взаимодействия непосредственно определяется компьютером как машинным средством хранения и преобразования информации; информационный аспект связан с тем ансамблем ролей, которые реализует человек, используя средства ИКТ для образовательных и профессиональных целей; коммуникация, реализованная на базе средств ИКТ, не сводится к передаче информации, а информирование - к аккумуляции информации. Осуществление этих процессов опирается на креативность пользователя. Определены также особенности и функции автоматизированного контроля, реализуемого в ИОС, в условиях создания сложных алгоритмов анализа ответов обучаемых, и наличия обратной связи.

3. Разработаны технологические подходы к созданию ИОС, основанные на методах и средствах управления эргатическими системами и реализации организационно-методических возможностей средств ИКТ.

Логическая структура учебного материала для ИОС представлена в виде матрицы смежности, отражающей непосредственные связи между разделами. Определены основные параметры, характеризующие качество логической структуры: ее связность и ранги элементов. Показаны факторы влияния повторения на качество знаний обучаемого, создана модель управления процессом обучения в ИОС. Разработана принципиальная блок-схема ИОС, представлены характерные особенности каждого компонента в области информационного взаимодействия и управления, описаны функции компонентов в условиях использования средств ИКТ.

Разработана модель управления процессом обучения в ИОС с позиций теории управления сложным объектом на основе математических подходов к формализации человеко-машинных систем. Модель позволяет соотносить сложность и объем учебной информации с возможностями обучаемого, уровнем его компетентности и выбирать соответствующие задания и комментарии.

Создана модель функционирования человеко-машинной системы

и предложена методика определения А. лаишин п ряционапь-

i »»оснациональная]^ СНБЛМОТЕКА С. Петербург О® «9 .«г Г

-— .шЛ

ных параметров качественных и количественных характеристик системы.

4. Разработаны организационные формы и методы экспериментального применения ИОС в учебном процессе технического вуза, а также методические рекомендации для преподавателей технических вузов по использованию ИОС на различных по форме занятиях (лекции, семинарские занятия, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа, курсовое и дипломное проектирование, научно-исследовательская работа студентов, дистанционное обучение).

6. Разработано психолого-педагогическое обеспечение экспериментального использования ИОС. Выявлены и описаны основные функции психолого-педагогического сопровождения апробации ИОС. Определены основные функции объектов и субъектов такого сопровождения: административной группы, методологической группы, преподавательской группы, учебной группы.

В ходе педагогического эксперимента получены следующие результаты:

• продолжительность изучения курса «Теория вероятностей и математическая статистика» с использованием ИОС составила в среднем 7 часов (вместо 14 часов по учебному плану);

• опытные и расчетные зависимости перерабатываемой обучаемым информации с помощью ИОС практически совпадают между собой. Это означает, что управление информационным потоком в ИОС адаптивно к возможностям обучаемого, что позволяет ему работать с индивидуальной скоростью и в отводимое для занятий время изучить больший объем материала;

• сформулированы основные рекомендации по расположению и цветовому решению учебного материала на экране дисплея; определен «порог усталости»; определена зависимость между возникающей усталостью и скоростью восприятия и передачи информации студентами.

7. Разработаны структура и содержание курса информатики для подготовки и повышения квалификации преподавателей технического вуза «Методы и средства информатики и ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих систем», содержание которого ориентировано на: закрепление и расширение знаний в области использования методов и средств информатики и ИКТ в высшем техническом образовании; формирование научно-практических умений и навыков классификации, разработки и использования интеллектуальных обучающих систем в учебном процессе и в профессиональной деятельности.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования нашли отражения в следующих основных публикациях автора (Более 65 публикаций, общий объем свыше 47 печатных листов).

Монографии

1. Интеллектуальные обучающие системы: теория и технология создания и применения, Монография. - М: Образование и Информа-тика.-2003.- 19п.л.

Книги, учебные и учебно-методические пособия

2. Методика подготовки курсов для автоматизированных обучающих систем на базе ЭВМ: Учебное пособие - М.: МАИ.- 1983.3,25 п.л.

3. Автоматизированные обучающие системы на базе микро-ЭВМ (взаимодействие человека и ЭВМ в учебном процессе): Учебное пособие. - М.: МАИ.-1987,- 2,1 п.л.

4. Методические рекомендации по автоматизированному обучению работе на клавиатуре персональных ЭВМ. - М.: Госпрофобр РСФСР.- 1988.-1,25 п.л.

5. Опыт создания автоматизированных учебных курсов. /Информатика и компьютерная грамотность. - М.: Наука.- 1988.0,25 п.л.

6. Подготовка автоматизированных учебных курсов на базе микро-ЭВМ: Учебное пособие. - М.: МАИ.-1990.- 2,3 пл.

7. Компьютерная технология обучения: Учебное пособие. - М.: МАИ.- 1991.- 2,75 п.л.

8. Введение в терминологическую базу компьютерной технологии обучения: Учебное пособие. - М.: МАИ.- 1993.-1,25 п.л.

9. Представление информации в системе «Человек - компьютер»: Учебное пособие.-М.: МАИ.-1993.- 1,4 п.л.

10. Технологии обучения: формирование и развитие: Учебное пособие. - М.: МАИ.-1995.- 2,6 пл

Статьи, научные доклады

11. Использование ЭВМ в процессе обучения. /Сб. науч. трудов. Вып. 348. - М.: МАИ.-1976.- 0,4 п.л.

12. Автоматизированные обучающие системы и проблемное обучение. /Автоматизированные системы управления, научных исследований и обучения. - Новосибирск: НГУ.-1982.- 0,4 п.л.

13. Анализ структуры курсов для автоматизированных обучающих систем. /Автоматизированные системы управления, научных исследований и обучения. - Новосибирск: НГУ.- 1982.- 0,5 п.л.

14. Традиционный и автоматизированный контроль при профессиональной подготовке учащихся. Формы и методы всесторонней

профессиональной подготовки специалистов: /Межвуз. тематич. сб. науч. трудов. - М.: МАИ.- 1984.- 0,3 п.л.

15. Теория вероятностей и математическая статистика (обучающе-контролирующий АУК). /Кататог автоматизированных учебных курсов (на базе типовых пакетов прикладных программ). - М. - Киев: НИИВШ -Фонд алгоритмов и программ ИК АН УССР.-1984.- 0,1 п.л.

16. Контрольная работа № 1 по теории вероятностей (контролирующий АУК). /Каталог автоматизированных учебных курсов (на базе типовых пакетов прикладных программ). - М. - Киев: НИИВШ -Фонд алгоритмов и программ ИК АН УССР.- 1984.- 0,1 п.л.

17. Контрольная работа № 2 по теории вероятностей (контролирующий АУК). /Каталог автоматизированных учебных курсов (на базе типовых пакетов прикладных программ). - М. - Киев: НИИВШ -Фонд алгоритмов и программ ИК АН УССР.-1984.- 0,1 п.л.

18. Контроль знаний в АОС. /Вопросы применения технических средств обучения в учебном процессе: Межвуз. науч. сб. - Уфа: УАИ.-1986.- 0,5 п.л.

19. Культура, образование и компьютеры. //Вестник высшей школы. - 1990.- № 7.- 0,4 п.л.

20. Компьютерная технология обучения и вопросы подготовки преподавателей. /Научн.-метод. сборник. Вып. 1. - М.: Ассоциация «Кадры».- 1992.-0,5 пл.

21. Инновационное обучение и компьютерные технологии. //Проблемы информатизации высшей школы: Бюллетень № 1.- 1996.0,13 п.л.

22. Организационное обеспечение переподготовки преподавателей в области инженерной педагогики. /Инженерная педагогика: Сборник статей (выпуск 2). Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ). - М.: МАДИ.- 2001.- 0,5 п.л.

23. Психолого-педагогические аспекты дистанционного образования. /Инженерная педагогика: Сборник статей (выпуск 2)1 Центр инженерной педагогики МАДИ (ТУ). -М.: МАДИ.- 2001.- 0,5 п.л.

24. Развитие непрерывного образования в условиях информатизации общества. /Ученые записки. Вып. 7. - М.: ИИО РАО,- 2002,0,6 п.л.

25. Психолого-педагогические проблемы развития мышления и личности учащихся в условиях информатизации образования. //Информатика и образование.- 2003.- №6.- 0,25 п.л.

26. О социальных и психофизиологических аспектах работы интернет-кафе и компьютерных клубов. //Сборник методических материалов по итогам работы круглого стола «Молодежь в компьютерно-

игровых и интернет центрах» - М.: Комитет по делам семьи и молодежи гор. Москвы.- 2004.- 0,25 п.л.

Тезисы докладов

27. Применение автоматизированных обучающих систем для повышения эффективности учебного процесса. /Тез. докл. III конф. Ленинградского района г. Москвы - М.: МАИ.- 1981.- 0,2 п.л.

28. Автоматизированные обучающие системы и проблемы обучения. /Тез. докл. Ш научно-методич. конф. «Актуальные проблемы совершенствования подготовки специалистов авиационного профи-ля».-М.: МАИ.- 1981.-0,1 п.л.

29. Игровые аспекты процесса обучения с помощью АОС. /Материалы V шк. -семинара «Интерактивные системы». - Тбилиси: Мецниереба.-1983.- 0,2 п.л.

30. Психолого-педагогические аспекты и программное обеспечение АОС на базе ЭВМ для развития навыков работы на клавиатуре дисплея. /Тез. докл. на Всесоюзной конф. «Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения». - М.: МИФИ.- 1984.0,1 п.л.

31. Некоторые особенности формирования курсов точных наук для АОС на базе ЭВМ. /Тез. докл. на Всесоюзной конф. «Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения». - М.: МИФИ.- 1984.-0,1 п.л.

32. Опыт создания эксплуатации АОС для развития навыков работы на клавиатуре видеотерминалов ЭВМ. /Тез. докл. межзональной научно-метод. конф. «Применение автоматизированных обучающих систем в учебном процессе». - Минск: БГУ,-1984.- 0,13 п.л.

33. Некоторые аспекты применения АОС в учебном процессе. /Тез. докл. IV Всесоюзной научно-метод. конф. «Актуальные проблемы совершенствования подготовки специалистов широкого профиля». -М.: МАИ.-1984.-0,13 п.л.

34. О методике проведения занятий при использовании АОС на базе ЭВМ. /Тез. докл. Всесоюзной конф. «Применение ЭВМ в учебном процессе». - Ташкент: ТашГУ.-1985.- 0,13 п.л.

35. Оценка знаний в АОС. Математические модели и вычислительная техника в управлении учебным процессом высшей школы: /Тез. докл. научно-метод. сем. - Рига: РПИ.- 1986.- 0,1 п.л.

36. Системный подход к АОС. /Тез. докл. и сообщ. Всесоюзной научно-метод. конф. «Научно-метод. основы применения электронно-вычислит. техники, авт. с-м управления и проектирования и авт. обучающих с-м в учебном процессе». - Рига: РИИГА.- 1987,- 0,1 п.л.

37. Управление в экспертных системах. /Тез. докл. II Всесоюзного совещания по проблемам управления. - Ташкент: ТашГУ.- 1989.0,1 п.л.

38. Морфологический анализ ответов обучаемых в АОС. /Тез. докл. Всесоюзной научно-метод. конф. «Комплексная компьютеризация учебного процесса в высшей школе». - Л.: ЛКИ.-1989.- 0,1 п.л.

39. Применение компьютерной технологии обучения в дисциплинах математического цикла. /Тез. докл. Республиканского совещания по проблеме «Использование вычисл. техн. и учебн. вычисл. классов при изучении мат. дисц. в вузах». - Самарканд: СГУ.- 1989.0,13 пл.

40. Компьютерная технология обучения и мультимедиа программы. /Тез. докл. V научно-техн. совещания учёных и специалистов «Датчики и преобразователи информации с-м измерения, контроля и управления». - Гурзуф: МИЭМ-1992.-0,1 п.л.

41. Методическое и программное обеспечение компьютерной технологии обучения. /Тез. докл. Всероссийской конф. «Информационные технологии в вузах и школах». - М.: МИЭМ.-1993.- 0,1 п.л.

42. Генезис обучающих технологий. /Тез. докл. Международной шк.-сем. «Новые инф. технологии в образовании». - Гурзуф: МИЭМ-

1993.-0,13 пл.

43. Применение информационных технологий при управлении учебными заведениями. /Тез. докл. Международной шк.-сем. «Новые инф. технологии в образовании». - Гурзуф: МИЭМ-1993.- 0,13 пл.

44. Создание компьютерных курсов с элементами комплексного воздействия. /Тез. докл. Международной шк.-сем. «Новые инф. технологии в образовании». - Гурзуф: МИЭМ-1993.- 0,13 пл.

45. Проектирование компьютерных программ контроля знаний. /Тез. докл. Международной шк.-сем. «Новые инф. технологии в образовании». - Гурзуф: МИЭМ- 1993.- 0,13 п.л.

46. Образование: культура и технологии. /Тез. докл. II Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - Гурзуф: МИЭМ.-1994.-0,13 пл.

47. Педагогические компьютерные технологии в современном образовании. /Тез. докл. Российской научно-метод. конф. «Интенсификация проц. обуч. в вузе на основе педагогических новаций и профессиональных образовательных технологий». - Липецк: ЛПИ.-

1994.-0,1 пл.

48. Современное образование и компьютерные технологии. /Тез. докл. Международной научно-практ. конф. «Высшая шк. в новых соц.-экон. условиях». - СПб.:СПбКИ -1994.- 0,1 п.л.

49. Повторение учебного материала при использовании АОС на базе ЭВМ. /Тез. докл. Всесоюзной научно-метод. конф. «Научно-метод. основы использования ЭВМ, САПР в учебном процессе». -СПб.: ЛКИ.-1995.-0,13 п.л.

50. Проблемы общения в системе «человек - компьютер». /Тез. докл. III Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.-1995.- 0,1 п.л.

51. Формы компьютерной технологии обучения. /Тез. докл. Всероссийской научн.-техн. конф. «Перспективные информ. техн. в высшей шк.». - Тамбов: ТГТУ.-1995.- 0,13 п.л.

52. Психолого-педагогические проблемы образовательных технологий. /Тез. докл. IV Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». -М.: МГИЭМ.- 1996.-0,13 п.л.

53. Психолого-педагогические проблемы использования виртуальной реальности в процессе обучения. /Тез. докл. V Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ. -1997.-0,13 п.л.

54. Инновационные модели учебного процесса и дистанционное образование. /Тез. докл. V Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.-1997.- 0,1 п.л.

55. Образовательная кинесиология в контексте современных информационных технологий. /Тез. докл. V Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.- 1997.0,13 п.л.

56. Психофизиологическое воздействие информации в компьютерных технологиях обучения. /Тез. докл. VI Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.- 1998.0,13 п.л.

57. Развитие личности в условиях информационных технологий. /Тез. докл. VI Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.-1998.-0,1 п.л.

58. Валеологические аспекты образовательной кинесиологии. /Тез. докл. Всероссийской научно-практической конф. «Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы». - СПб.: СПбГМТУ.-1999.-0,13 пл.

59. Образовательная деятельность в системе повышения квалификации. /Тез. докл. Всероссийской научно-практической конф. «Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы». - СПб.: СПбГМТУ.- 1999.- 0,1 пл.

60. Психологические проблемы развивающих технологий. /Тез. докл. VII Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.-1999.- 0,1 пл.

61. Лкмеология и образовательная кинесиология. /Тез. докл. VIII Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». -М: МГИЭМ,- 2000.- 0,13 п.л.

62. К вопросу об образовательной кинесиологии и рефлексах в условиях информационных технологий. /Тез. докл. "Ш Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.-2000.- 0,13 п.л.

"63. Психолого-педагогические аспекты открытого образования. /Тез. докл. IX Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.- 2001.- 0,5 п.л.

64. Профилактика и реабилитация психофизиологических напряжений у пользователей образовательных систем на базе Интернета. Технологии информационного общества - /Интернет и современное общество: Материалы Всероссийской объединенной конференции. Санкт-Петербург, 20-23 ноября 2001 г. - СПб.: СПбГУ.- 2001.0,13 п.л.

65. Психофизиологическая поддержка пользователей информационных технологий. /Тез. докл. X Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.- 2002.- 0,2 п.л.

66. Критерии оценки качества образовательных электронных изданий. /Тез. докл. XI Международной шк.-сем. «Новые информационные технологии». - М.: МГИЭМ.- 2003.- 0,5 п.л.

p128 О 8

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Латышев, Владимир Леонидович, 2004 год

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ, РЕАЛИЗОВАННЫХ НА БАЗЕ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ.

§1.1. Исторические аспекты развития систем обучения с использованием компьютера

§1.2. Развитие системы непрерывного образования в условиях использования информационных и коммуникационных технологий.

§1.3. Этапы развития дистанционного обучения.

§1.4. Общие принципы проектирования и реализации дистанционного обучения преподавателями технического вуза.

ГЛАВА 2. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОДГОТОВКИ

ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ К РАБОТЕ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

§2.1. Содержание подготовки преподавателей в области реализации деятельностной теории обучения в условиях использования средств информационных и коммуникационных технологий.

§2.2. Психолого-педагогические аспекты реализации общей теории управления и деятельностной теории обучения в условиях информатизации образования.

§2.3. Подготовка преподавателей к автоматизации контроля знаний.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ КАК СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ ПОДГОТОВКИ

ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА.

§3.1. Анализ особенностей функционирования участников учебного процесса при использовании интеллектуальных обучающих систем.

§3.2. Модель управления процессом обучения в интеллектуальной обучающей системе.

§3.3. Характеристика логической структуры учебного материала для интеллектуальной обучающей системы.

§3.4. Анализ влияния повторения на качество знаний обучаемого.

ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ И МЕТОДЫ ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА.

§4.1. Методика применения интеллектуальных обучающих систем на различных по форме занятиях.

§4.2. Организация педагогического эксперимента по выявлению функциональных возможностей автоматизированного контроля.

§4.3. Психолого-педагогическое обеспечение экспериментальной апробации интеллектуальной обучающей системы.

§4.4. Педагогический эксперимент по апробации интеллектуальной обучающей системы (на примере курса «Теория вероятностей и математическая статистика»)

ГЛАВА 5. ПОДГОТОВКА ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ.

§5.1. Подготовка преподавателей в области использования информационных и коммуникационных технологий в профессиональной деятельности.

§5.2. Основные направления подготовки преподавателей технического вуза в области создания и использования средств информационных и коммуникационных технологий.

§5.3. Содержание подготовки преподавателей в области психологических условий комфортной работы пользователя со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Теория и технология создания и применения интеллектуальных обучающих систем"

Актуальность исследования. Научно-технический прогресс конца XX и начала XXI веков, обусловленный стремительным развитием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), породил ряд новых закономерных тенденций во всех областях человеческой жизнедеятельности. Особую значимость при этом приобретает процесс информатизации образования, который можно рассматривать как одну из линий социализации и развития человека в условиях современной научно-технической революции. Это наиболее значимо для высшего образования технического профиля, тем более, что совершенствование практики профессионального обучения, как правило, идет через индивидуальный опыт отдельных педагогов, а частные методики не используют на должном уровне достижения социологии, психологии, возрастной физиологии, теории управления. Вместе с тем, дидактика и частные методики, разрабатывая содержание, цели и методы профессионального обучения, должны отражать основные достижения в области современной информатики (Бешенков A.C., Козлов O.A., Кузнецов A.A., Лапчик М.П., Матросов В.Д., Хеннер Е.К. и др.), а также информатизации профессионального образования (Поляков» В.А., Панюкова C.B., Роберт И.В., Софронова Н.В. и др.). Достижения таких наук, как общая теория управления, информатика, логика, психология оказываются не вполне востребованными в практике высшего технического образования, не в полной мере исследованы возможности реализации методов информатики, деятельностного подхода, теории управления в условиях широкого использования средств ИКТ в профессиональном образовании.

Теоретические и экспериментальные исследования отечественных и зарубежных авторов по вопросам реализации методов информатики и средств ИКТ в учебном процессе свидетельствуют о том, что принципиальное решение задачи совершенствования обучения лежит не столько в области расширения технических возможностей современных технологий, сколько в области разработки дидактических и методических принципов их применения в учебном процессе. Проблемам обучения с использованием средств ИКТ уделено внимание в трудах известных специалистов (Ваграменко Я.А., Кузнецов A.A., Лапчик М.П., Мерредит Дж., Михеев В.И., Никандров Н.Д., Панюкова C.B., Роберт И.В., Савельев А .Я., Софронова Н.В. и др.). Отмечая бесспорную ценность проведенных в этой области исследований, следует отметить, что они не в полной мере решают весь комплекс задач эффективного функционирования человеко-машинных систем и подготовки преподавателей в этой области. Отдельные аспекты деятельности человека в сложных системах рассмотрены в исследованиях различных авторов. Так, Ладенко И.С. изучал способы взаимодействия и комплекс средств познания при погружении в предметную область и пространство задач, а также их решение в интеллектуальных системах. Шрейдер Ю.А. рассматривал вопросы взаимодействия человеческого знания и его информационного представления в интеллектуальных системах. В работах Шибанова Г.П. деятельность человека рассматривается с единых методических позиций, учитываются факторы, влияющие на восприятие и реакцию человека, которые сказываются на эффективности функционирования системы «человек-машина». Следует при этом отметить, что практически нет исследований, посвященных подготовке преподавательского корпуса, в которых был бы рассмотрен данный вопрос с единых позиций комплексного анализа различных показателей, характеризующих деятельность человека как специалиста в области информатики и как элемента системы «человек-машина», главным компонентом которой является обучающее средство, функционирующее на базе ИКТ. В последние два десятилетия названия таких средств часто изменялись: педагогические программные средства, программные средства учебного назначения, электронные издания образовательного (учебного) назначения, автоматизированные обучающие системы и др. Каждое из них отражало в какой-то мере технологический, педагогический, экспертный аспекты их реализации (Ваграменко Я.А., Вострокнутов И.Е., Галкина А.И., Кузнецов A.A., Роберт И.В., Романенко Ю.А., Савельев А.Я. и др.). В основном, уровень реализации вышеназванных средств не был адекватен их дидактическим возможностям.

Педагогическая целесообразность реализации возможностей средств ИКТ (обеспечение незамедлительной обратной связи при интерактивном взаимодействии пользователя с информационной системой; компьютерная визуализация изучаемых объектов, процессов, явлений; сбор, обработка, использование информации об изучаемых или исследуемых процессах, явлениях; реализация потенциала распределенного информационного ресурса компьютерных сетей и осуществление информационного взаимодействия; компьютерное моделирование изучаемых объектов, их отношений или процессов) определяет особую значимость осуществления интеллектуальной деятельности, которая в современном информационном обществе является самой востребованной.

Приведенные соображения определили необходимость выделения в условиях становления и развития процесса информатизации образования интеллектуальной составляющей наиболее значимого, с педагогической точки зрения, средства обучения, функционирующего на базе средств ИКТ, -интеллектуальной обучающей системы (ИОС). В первом приближении под ИОС будем понимать комплекс организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств ИКТ.

Подготовкой преподавательских кадров в области информатики, ИКТ, реализации дидактических возможностей средств ИКТ в процессе профессиональной деятельности занимались многие отечественные и зарубежные исследователи (Апатова Н.В., Ваграменко Я.А., Зайнутдинова JI.X., Захарова Т.Б., Козлов O.A., Кузнецов A.A., Кузнецов Э.И., Лапчик М.П., Панюкова C.B., Роберт И.В., Румянцев И.А., Софронова Н.В., Хеннер Е. К., Naisbitt J., Aburdene Р., Kreitzberg P., Watts К. и др.).

Вместе с тем, в современных исследованиях, посвященных подготовке преподавателей технических вузов в области информатики, ИКТ и реализации их потенциала в профессиональной деятельности, не в полной мере рассмотрены вопросы, связанные с: оптимизацией систем «человек-машина» в контексте учета компонентов человеческого фактора (личностные особенности и характеристики мышления обучающихся, преподавателей и методистов); особенностями подготовки преподавательских кадров в области информатики и реализации потенциальных возможностей ИКТ; интеграцией в единую систему существующих подходов к созданию и применению ИОС в процессе обучения и исследований в смежных областях.

Таким образом, обобщая вышеизложенное, можно сформулировать группу противоречий между:

• существующими психолого-педагогическими и организационно-методическими достижениями современных теоретических и экспериментальных исследований в области информатики и ИКТ, реализации идей деятельностного подхода к обучению и личностно-ориентированного образования, системного подхода к обучению и недостаточным уровнем их практического использования при создании и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем на базе ИКТ;

Сформулированная группа противоречий определяет проблему исследования.

Таким образом, актуальность исследования определяется необходимостью разработки: теории и технологии создания и использования ИОС; теоретического обоснования психолого-педагогических и организационно-методических аспектов функционирования ИОС, реализующих идеи деятельностного подхода к обучению, личностно-ориентиро ванного образования, системного подхода к обучению; содержания подготовки преподавателей технических вузов в области теоретических и технологических подходов к реализации средств и методов информатики, ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем.

ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих человеко-машинных систем при решении психолого-педагогических и организационно-методических вопросов информатизации образования. Объектом исследования является процесс подготовки преподавателей учебных заведений высшего профессионального образования технического профиля в области информатики, реализации средств и методов ИКТ при создании и применении ИОС при решении психолого-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования. Предмет исследования: содержание и методические аспекты подготовки и повышения квалификации преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ как основы теории и технологии создания и использования ИОС в аспекте решения психолого-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования. Гипотеза исследования: использование теории и технологии создания и применения ИОС, реализующих дидактические возможности средств ИКТ, в аспекте решения психолого-педагогических и организационно-методических задач информатизации образования, обеспечит: совершенствование организационных форм и методов преподавания в области изучения информационных процессов, осуществления информационной деятельности и информационного взаимодействия, извлечения и реконструирования необходимого знания, выполнения различных логических преобразований информации, осуществления поиска целесообразных способов ее кодирования, ее обработки и применения;

• осуществление автоматизации процессов управления, контроля результатов обучения при наличии обратной связи и создании сложных алгоритмов анализа ответов обучаемых, реализации адаптации к индивидуальным особенностям обучающихся; • снятие психологических трудностей у преподавателя, создающего инновационные формы обучения на базе средств ИКТ, а также профилактику и компенсацию стрессов и негативных психофизиологических последствий деятельности пользователя информационных технологий.

В соответствии с гипотезой исследования были сформулированы задачи исследования:

2. Выявить теоретические аспекты создания и применения ИОС, ориентированных на решение психолого-педагогических проблем активного использования знаний, в условиях реализации деятельностной теории обучения и дидактических возможностей средств ИКТ.

Методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области: педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Выготский Л.С., Гальперин П.Я., Давыдов В.В., Краевский В.В., Лернер И.Я., Леднев B.C., Рубцов В.В., Скаткин М.Н., Талызина Н.Ф. и др.); теории и методики обучения информатике, использования ИКТ в учебном процессе (Ваграменко Я.А., Кузнецов A.A., Лапчик М.П., Павлов A.A., Панюкова C.B., Роберт И.В., Романенко Ю.А., Румянцев И.А., Савельев А.Я., Скибицкий Э.Г., Софронова Н.В., Хеннер Е.К. и др.); педагогической психологии (Архангельский С.И., Бабанский Ю.К., Беспалько В.П., Габай Т.В., Ильясов И.А., Мелецинек А., Талызина Н.Ф. и др.); психофизиологии и инженерной психологии (Аткинсон Р., Венда В.Ф., Давыдов В.В., Дюков В.М., Деннисон П., Зинченко В.П., Ломов Б.Ф., Мунипов В.М., Ительсон Л.В., Машбиц Е.И., Миллер Дж., Рубцов В.В., Скиннер Б.Ф., Ханнафорд К., Эльконин Д.Б., и др.); теории систем (Расстригин Л.А., Сотсков Б.С., Савельев А.Я., Таран В.Л., Шеридан Т.Б., Шибанов Г.П., Шрейдер Ю.А., Феррел У.Р., и др.); теории вероятностей, графов и информации (Кристофидес М., Пугачев B.C., Стратонович Р.Л., Сохор A.M. и др.).

Теоретическая значимость результатов исследования заключается в разработке структуры ИОС и математических моделей информационных процессов, протекающих в ней в условиях реализации деятельностной теории обучения при использовании средств ИКТ; в разработке принципов проектирования и реализации дистанционного обучения; в подготовке методов определения основных характеристик логической структуры и содержания учебного материала, структуры и математической модели ИОС; в разработке модели управления процессом обучения в ИОС с позиции теории управления сложным объектом; в определении особенностей и функций автоматизированного контроля, реализуемого в ИОС в условиях создания сложных алгоритмов анализа ответов обучаемых; в выявлении содержательных и методических аспектов подготовки преподавателей технических вузов в области информатики и ИКТ.

Практическая значимость результатов исследования заключается в: создании модели взаимодействия компонентов ИОС для технических вузов, обеспечивающей реализацию современных методов контроля и психодиагностики; формулировке требований к уровню готовности педагогов к использованию средств ИКТ; психолого-педагогическом обеспечении экспериментальной апробации инновационных форм обучения с использованием ИОС; разработке программы подготовки и повышения квалификации в области информатики преподавателей технического вуза «Методы и средства информатики и ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих систем»; разработке метода анализа логической структуры курса, инвариантного учебной дисциплине (на примере курса «Теория вероятностей и математическая статистика»), реализованной в ИОС; создании методики применения ИОС в условиях реализации инновационных форм обучения.

Апробация. Теоретические положения и результаты исследования излагались и были одобрены на следующих международных и всероссийских совещаниях, конференциях, симпозиумах, семинарах: XI Всесоюзное совещание по проблемам управления (Ташкент, сентябрь 1989 г.); Всесоюзная научно-методическая конференция «Комплексная компьютеризация учебного процесса в высшей школе» (Ленинград, май 1989 г.); Республиканское совещание по проблеме «Использование вычислительной техники и учебных вычислительных классов при изучении математических дисциплин в вузах» (Самарканд, май 1989 г.); Всесоюзная школа-семинар «Новые информационные технологии в высшей школе» (Гурзуф, сентябрь 1991 г.); Научно-техническое совещание ученых и специалистов «Датчики и преобразователи информационных систем измерения, контроля и управления» (Гурзуф, сентябрь 1992 г.); Всероссийская конференция «Информационные технологии в вузах и школах» (Москва, март 1993 г.); Международная школа-семинар «Новые технологии в образовании» (Гурзуф, май 1993 г.); II Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 1994 г.); Российская научно-методическая конференция «Интенсификация процесса обучения в вузе на основе педагогических новаций и образовательных технологий» (Липецк, май 1994 г.); Международная научно-практическая конференция «Высшая школа в новых социально-экономических условиях» (С.-Петербург, июнь 1994 г.); International Seminar «Management of Complex Systems» (Athens, Greece, September, 1994). III Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 1995 г.); Всероссийская научно-техническая конференция «Перспективы информационной технологии в высшей школе» (Тамбов, сентябрь 1995 г.); IV - VII Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 1996 - 1999 г.г.); Всероссийская научно-практическая конференция «Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы» (С.-Петербург, июнь 1999 г.); VIII — IX Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 2000 - 2001 г.г.); Всероссийская объединенная конференция «Технологии информационного общества - Интернет и современное общество» (ISI/IMS -2001) (С.-Петербург, ноябрь 2001 г.); X - XI Международная школа-семинар «Новые информационные технологии» (Крым, май 2002 - 2003 г.г.); Круглый стол Комитета по делам семьи и молодежи г. Москвы «Молодежь в компьютерно-игровых и интернет центрах» (Москва, сентябрь 2003 г.).

Основные этапы исследования. Исследования выполнялись в рамках научно-исследовательских работ Института информатизации образования

РАО, Московского авиационного института (государственного технического университета), Ассоциации инженерных вузов СССР, НИИ ВШ, РосНИИИС, Московского городского экспериментального центра компьютерного обучения.

Положения, выносимые на защиту:

• метод проектирования и анализа логической структуры учебного материала.

3. Психолого-педагогические подходы к подготовке преподавателей технических вузов в области информатики, основанные на деятельностной теории обучения в условиях использования средств ИКТ, обеспечивают:

4. Подготовка преподавателей технических вузов в области информатики, применения средств ИКТ в аспекте теории и технологии создания и использования ИОС, основанная на реализации возможностей формализации процесса обучения, имитационного компьютерного моделирования объектов и процессов, визуального представления учебного материала, автоматизации контроля усвоения, обработки и интерпретации результатов эксперимента, обеспечивает совершенствование организационных форм и методов дифференцированного обучения, самостоятельного приобретения знания, адаптацию к возможностям обучающегося, снятие психологических трудностей у преподавателя, реализующего инновационные формы обучения.

Реализация организационно-методических аспектов по использованию интеллектуальных обучающих систем в соответствии с основными направлениями (научно-методическое, организационное и материально-техническое обеспечение) подготовки и переподготовки преподавателей технических вузов в области создания и использования средств ИКТ в образовании обеспечивает: формирование предметных, специфических знаний, специфических видов деятельности, логических приемов мышления; реализацию принципов построения учебных предметов на базе использования средств ИКТ, что позволяет сократить объем учебного предмета, подготовить к усвоению нового знания, самостоятельно ориентироваться в нестандартных условиях при овладении инвариантной основой данной предметной области и методом, пригодным для любого варианта данной системы задач.

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

Основные результаты исследования

Анализ психолого-педагогических и научно-методических материалов в области становления и развития систем обучения, реализованных в условиях непрерывного образования при использовании информационных и коммуникационных технологий, в том числе проектирования и реализации дистанционного образования, выявил преимущества инновационного подхода к учебному процессу на базе реализации возможностей средств ИКТ. Этот подход ориентирован на развитие у обучающихся возможностей осваивать новый опыт на основе целенаправленного формирования творческого и практического мышления с использованием инструментария учебно-исследовательской деятельности, ролевого и имитационного моделирования.

1. Результаты анализа нашли отражение в содержании подготовки преподавателей технических вузов: исторические аспекты становления и развития систем обучения, реализованных на базе средств ИКТ; основные положения дидактики, учитывающей современные тенденции использования средств ИКТ не только при решении учебных задач, но и при выполнении разнообразных видов деятельности, выполняемых преподавателем и обучающимися; организация обучения, ориентированного на осуществление обучающимися. различных видов теоретической и практической деятельности в условиях рационально организованного управления учебным процессом с использованием средств ИКТ; основные принципы проектирования и реализации дистанционного обучения преподавателями технического вуза, психолого-педагогические особенности дистанционного обучения; основные принципы анализа и построения системы дистанционного образования.

2. Разработана теория создания и применения ИОС, включающая: психолого-педагогические и научно-методические подходы к функционированию элементов эргатической системы; метод проектирования и анализа логической структуры учебного материала, разработанный на основе теории графов и структурного анализа, математическую модель функционирования ИОС на разных видах занятий, при различных видах учебной деятельности, состав и структуру ИОС как комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств ИКТ. Обоснована структура организационно-методического компонента ИОС. Выявлены функциональное назначение и характерные особенности ИОС.

Создана модель функционирования человеко-машинной системы и предложена методика определения исходных данных и рациональных параметров качественных и количественных характеристик системы.

1. Разработаны организационные формы и методы экспериментального применения ИОС в учебном процессе технического вуза, а также методические рекомендации для преподавателей технических вузов по использованию ИОС на различных по форме занятиях (лекции, семинарские занятия, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа, курсовое и дипломное проектирование, научно-исследовательская работа студентов, дистанционное обучение).

2. Разработано психолого-педагогическое обеспечение экспериментального использования ИОС. Выявлены и описаны основные функции психолого-педагогического сопровождения апробации ИОС. Определены основные функции объектов и субъектов такого сопровождения: административной группы, методологической группы, преподавательской группы, учебной группы.

В ходе педагогического эксперимента получены следующие результаты:

3. Разработаны структура и содержание курса информатики для подготовки и повышения квалификации преподавателей технического вуза «Методы и средства информатики и ИКТ при создании и применении интеллектуальных обучающих систем», содержание которого ориентировано на: закрепление и расширение знаний в области использования методов и средств информатики и ИКТ в высшем техническом образовании; формирование научно-практических умений и навыков классификации, разработки и использования интеллектуальных обучающих систем в учебном процессе и в профессиональной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Латышев, Владимир Леонидович, Москва

1. АбдулинВ.Н. Структуризация учебного материала при составлении обучающих программ для АОС //Автоматизированные обучающие системы. Межвузовский сборник. Казань: КГУ.- 1979.- С. 34-38.

2. Алексеев М.Н. Логика как средство совершенствования учебного процесса //Новое в теории и практике обучения. Вып 3. М.: Знание.- 1979.- С. 3-36.

3. Анастази А. Психологическое тестирование. М.: Педагогика,-1982. - 480 с.

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

5. АпатоваН.В. Информационные технологии в школьном образовании. — М.: ИОШ РАО.- 1994.- С. 228.

6. Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучения /Под ред. Ю.М. Забродина, Б.Ф. Ломова М.: Мир.- 1980.- 527 с.

7. Афанасьев В.Г., Урсул А.Д. Социальная информация: некоторые методологические аспекты //Вопросы философии.- 1974.- №10.- С. 7998.

8. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: (Методические основы). М.: Педагогика.- 1982.- 192 с.

9. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения. М.: Знание.- 1987.-№6.- С. 80.

10. Бернштейн Э.С. Дырка от бублика //Знание сила. 1987. № 5.- С. 28-35.

11. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: Воронежский ун-т,- 1977.- 304 .с

12. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика.- 1989.- 191 с.

13. Блейхер В.М., БурлачукЛ.Ф. Психологическая диагностика интеллекта и личности. Киев: Вища шк.- 1978.- 142 с.

14. Бондаренко М.Ф. Лингвистические аспекты человеко-машинных диалоговых систем //Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба.- 1983.- С. 296-297.

15. Бушурова A.B., Тутушкина М.К., Зинченко Т.П. Оптимальные условия восприятия знаковой индикации //Проблемы общей, социальной и инженерной психологии. JL: ЛГУ.- 1966.- С. 64-83.

16. Ван дер Меер Т., Сельцер Р. Активный и самостоятельный процесс учебы //Инновационная деятельность в образовании: Международный междисциплинарный научно-практич. журнал. 1994.- №3.- С. 65-75.

17. Василевский Ю.А. Влияние видов деятельности на прочность запоминания //Экспресс-информ. НИИ ВШ. Сер. Обучение в высшей и сред. спец. школе. 1980.- Вып. 8.- 16 с.

18. Введение в научное исследование по педагогике. Учебное пособие для студентов пед. ин-тов. /Ю.К. Бабанский, В.И.Журавлев, В.К.Розов, и др.; Под ред. В.И. Журавлева. М.: Просвещение.- 1988.- 239 с.

19. Венда В.Ф. Видеотерминалы в информационном взаимодействии: инженерно-психологические аспекты. М.: Энергия.- 1980.-200 с.

20. Винцюк Т.К. Системы речевого диалога /Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба.- 1983.- С. 16-23.

21. Власенко H.A., Колос В.В., Кудрявцева С.П. Модель активизации базы знаний учебного назначения в адаптивных обучающих системах. //УСиМ.- 1992.- №9.- С. 88-98.

22. Вострокнутов И.Е. Гомогенность и агрессивность визуальной среды в программных средствах учебного назначения. //Педагогическая информатика. 1997.- № 4.- С. 43-50.

23. Вострокнутов И.Е. Теория и технология оценки качества программных средств образовательного назначения. М.: "Госкоорцентр информационных технологий".- 2001.- 300 с.

24. Габай Т.В. Учебная деятельность и ее средства. М.: Изд-во МГУ, 1988, -246 с.

25. Габай Т.В. Педагогическая психология. М.: Академия.- 2003.- 240 с.

26. Гальперин П.Я. К теории программированного обучения. /Материалы лекции, прочитанной на факультете Программированного обучения при Политехническом музее в 1966 г. М.: Знание.- 1967.- 44 с.

27. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М.: Наука.- 1987.552 с.

28. ГогохияХ.Н. Содержание подготовки учителей в области автоматизации процессов информационно-методического обеспечения и организационного управления. Автореф. диссканд. пед. наук. М.: ИИО РАО.- 2002.- 18 с.

29. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания. М.: Высш. шк.-1977.- С. 222.

30. Гришин В.И., Латышев В.Л., Леоненко Л.И. Автоматизированные обучающие системы и проблемное обучение /Автоматизированные системы управления, научных исследований и обучения. Новосибирск: НГУ.- 1982.-С. 20-25.

31. Гришин В.И., Латышев В.Л. Некоторые особенности формирования курсов точных наук для АОС на базе ЭВМ /Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения" — М.: МИФИ.- 1984.- С. 115.

32. Гришин В.И., Латышев В.Л., Федосеев И.А. Оценка знаний в АОС /Математические модели и вычислительная техника в управлении процессомвысшей школы: Тезисы докладов межвузов, научи- Метод, сем. Рига: РПИ.-1986.-С. 153.

33. Гусев A.B., Латышев A.A., Малинецкий Г.Г. О возможности подготовки современного творческого специалиста /Вестник Российской академии естественных наук. Темат. номер "Интеллектуальные ресурсы России". М.: РАЕН,-2003.-С. 48-51.

34. Гутке Ю., Волраб У. Диагностические программы как вариант тестов обучаемости /Психодиагностика: теория и практика. М.: Наука.- 1986.136 с.

35. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. М.: Педагогика.- 1986.247 с.

36. Давыдов В.В., Зак А.З. Проблемы рефлексии: Современные комплексные исследования. — Новосибирск: НГУ,- 1987.- 213с.

37. Давыдов В.В., Эльконин Д.Б. (ред.). Возрастные возможности усвоения знаний. М.: Педагогика.- 1968.- 251 с.

38. Данилюк С.Г., Павлов A.A., Романенко Ю.А. и др. Автоматизированные системы контроля.- Серпухов: Минобороны РФ.- 1998.- 49 с.

39. Данилюк С.Г. Принципы построения сложных адаптивных систем связи и управления: Учебник. Серпухов: Минобороны РФ.- 1999.- 175 с.

40. Демьянков В.З. Лингвистические проблемы диалога: интерпретирующий подход /Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" — Тбилиси: Мецниереба.- 1983.- С. 305-307.

41. Довгялло A.M. Диалог пользователя и ЭВМ: Основы проектирования и реализации, Киев: Наукова думка.- 1981.- 232 с.

42. Доулинг К. Социально-психологические аспекты взаимодействия с компьютерными обучающими средами. //Информатика и образование. 1997.-№8.- С. 103-108.

43. Дюк В.А. Компьютерная психодиагностика. СПб.: Братство.- 1994.- 364 с.

44. Дюков В.М., Семёнов И.Н. (ред.) Инноватика и рефлексика психолого-педагогического обеспечения гуманизации профессионального бизнес-образования. -Красноярск: КГУ.- 1995.- 162 с.

45. Ершов А.П. О предмете информатики //Вестник АН СССР. 1984.- N 2.-С.112-113.

46. ЖаркеевВ.А. Исследование процессов автоматизированного управления процессом контроля знаний: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата техн. наук. Рига: РПИ.- 1981. - 25 с.

47. Зайнутдинова JI.X. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин): Монография. Астрахань: "ЦНТЭП", 1999.-364 с.

48. Захарова Т.Б., Лешаков В.Г. Роль и место информационных технологий в современном курсе информатики /Тез. докл. на Конгрессе конференций "Информационные технологии в образовании"- М.: ИОСО РАО.- 2002.-С. 27-31.

49. Зинченко В.П., Леонова А.Б., Стрелков Ю.К. Психометрика утомления. М.: МГУ.- 1977.- 109 с.

50. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. М.: МГУ.- 1979.344 с.

51. Зинченко В.П., Коваленко Г., Мунипов В.М. Возможности человека и новая техника //Коммунист.- 1986.- № 9.- С. 72-81.

52. Зрительное опознание и его нейрофизиологические механизмы /Под ред. В.Д. Глезера. Л.: Наука.- 1975.- 152 с.

53. Ибе В. Что дает применение обучающих устройств. //Вестник высшей школы.- 1982.- №3.- С. 70-73.

54. Иванова Е.Ф., Заика Е.В. Сохранение материала в логической памяти //Вопросы психологии.- 1983.- № 3.- С. 112-117.

55. Ильясов И.И., Галатенко H.A. Проектирование курса обучения по учебной дисциплине. Учебное пособие для преподавателей. М.: корпорация "Логос".- 1994.- 280 с.

56. Инженерная психология /Под ред. Г.К. Середы — Киев: Вища школа.- 1976.308 с.- 60. Ительсон Л.В. Лекции по современным проблемам психологии. Учебное пособие Владимир.- 1972.- 92 с.

57. Кабинет информатики. Методическое пособие. И.В.Роберт, Ю.А. Романенко, JI.JT. Босова и др. БИНОМ. Лаборатория знаний.-2002.- 125 с.

58. Карпов Ю.В., Талызина Н.Ф. Психодиагностика познавательного развития учащихся. М.: МГУ.- 1989.- 96 с.

59. Квасников J1.A., Латышев Л. А., Севру к Д.Р. Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных апаратов. М.: Машиностроение.- 1984.-331 с.

60. Кларин М.В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках. М.: Арена.- 1994.- 222 с.

61. Кларин М.В., Семенов И.Н. (ред.) Гуманистические тенденции в развитии непрерывного образования взрослых в России и США. М.: ИПТ и МИО РАО.- 1994.- 165 с.

62. Клаус Г. Введение в дифференциальную психологию учения. М.: Педагогика.- 1987,- 173 с.

63. Клацки Р. Память человека. Структуры и процессы /Пер. с англ., Под ред. Е. Соколова. М.: Мир.- 1978.- 319 с.

64. Козлов O.A. Теоретико-методологические основы информационной подготовки курсантов. М.: МО.- 1999.- 264 с.

65. Костюк В.И., Ходаков В.Е. Системы отображения информации и инженерная психология. К.: Вища школа.- 1977.- 192 с.

66. Кречетников К.Г. Методология проектирования, оценки качества применения средств информационных технологий обучения. Монография. М.: Государственного координационного центра информационных технологий.- 2001.- 244 с.

67. Кристофидес М. Теория графов: алгоритмический подход. М.: Мир.-1978.- 438 с.

68. Круподеров Р.И. Телекоммуникации как средство дифференциации обучения. Автореф. дисс. докт. пед. наук. М.: 1997.- 38 с.

69. Кузнецов B.C., Латышев В.Л., Леоненко Л.И. Применение автоматизированных обучающих систем для повышения эффективностиучебного процесса /Тезисы доклада III конференции Ленинградского района г. Москвы. М.: МАИ.- 1981.- С. 67-69.

70. Кукушкин В.Д, Неволин И.Ф., Бушу ев B.C. Организация умственного труда: Учебное пособие. М.: МИСиС.- 1980.- 393 с.

71. Кулак И.А. Психологические принципы обучения: Функциональные возможности головного мозга в восприятии и переработке информации. -Мн.:БГУ.- 1981.-287 с.

72. Куписевич Ч. Основы общей дидактики. М.: Высш. шк.- 1986.- 368 с.

73. Ладенко И.С. Интеллектуальные системы и логика. Новосибирск: НГУ,- 1973.- 74 с.

74. Ладенко И.С., Семёнов И.Н., Степанов С.Ю. Философские и психологические проблемы исследования рефлексии. Новосибирск: ИИФФ СО АН СССР.- 1989.- 62 с.

75. Латышев В.Л. Анализ структуры курса для автоматизированных обучающих систем /Автоматизированные системы управления, научных исследования и обучения. Новосибирск: НГУ.- 1982.- С. 26-32.

76. Латышев В.Л. Методика подготовки курсов для автоматизированных обучающих систем на базе ЭВМ: Учебное пособие М.: МАИ.- 1983.- 52 с.

77. Латышев В.Л., Леоненко Л.И. Игровые аспекты процесса обучения с помощью АОС /Материалы пятой школы-семинара "Интерактивные системы" Тбилиси": Мецниереба.- 1983.- С. 30-32.

78. Латышев В.Л. Традиционный и автоматизированный контроль при профессиональной подготовке учащихся /Формы и методы всесторонней и профессиональной подготовки специалистов: Межвузовск. тем. сб. научн. трудов. М.: МАИ,- 1984.- С. 94-98.

79. Латышев В.Л. Повторение учебного материала при использовании АОС на базе ЭВМ /Тез. докл. Всесоюзной научно-методической конференции "научно—методические основы использования ЭВМ, САПР в учебном процессе". Л.: ЛКИ.- 1985.- С. 78-79.

80. Латышев В.Л. Автоматизированные обучающие системы на базе микроЭВМ (Взаимодействие человека и ЭВМ в учебном процессе): Учебное пособие. М.: МАИ.- 1987.- 34 с.

81. Латышев В.Л., Рылов А.Ю. Управление в экспертных системах. /Тез. докл. II Всесоюзного совещания по проблемам управления. Ташкент: ТашГУ.- 1989.- С. 57.

82. Латышев В.Л., Леоненко Л.И. Подготовка автоматизированных учебных курсов на базе микро-ЭВМ: Учебное пособие. М.: МАИ.- 1990 - 40 с.

83. Латышев В.Л. Компьютерная технология обучения: Учебное пособие -М.: МАИ.- 1991.- 46 с.

84. Латышев Л.А., Масленников Н.А., Семашко Н.Н. Особенности современного этапа развития электростатических двигателей и различных электростатических установок //Известия высших учебных заведений "авиационная техника". Казань: КАИ.- 1991.- №4.- С. 72-75.

85. Латышев В.Л., Клыпина И.А. Представление информации в системе "человек-компьютер" М.: МАИ.- 1993.- 24 с.

86. Латышев В.Л. Технологии обучения: формирование и развитие: Учебное пособие. — М.: Изд-во МАИ.- 1995.- 44 с.

87. Латышев В.Л., Клыпина И.А. Психофизиологическое воздействие информации в компьютерных технологиях обучения /Тез. докл. VI Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии" М.: МГИЭМ.- 1998.- С. 22-23.

88. Латышев В.Л., Троицкая О.И. Образовательная кинесиология в контексте современных информационных технологий /Тез. докл. V Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии" М.: МГИЭМ.- 1998.- С. 17-18.

89. Латышев В.Л. Валеологические аспекты образовательной кинесиологии /Тез. докл. Всероссийской научно-практической конф. "Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы". СПб: СПбГМТУ.-1999.- С. 67-68.

90. Латышев В.Л., Новиков В.Н., Харитонова Т.А. Образовательная деятельность в системе повышения квалификации /Тез. докл. Всероссийской научно-практической конф. "Экономические, правовые и социальные проблемы высшей школы". СПб: СПбГМТУ.- 1999.- С. 4243.

91. Латышев В.Л. Акмеология и образовательная кинесиология /Тез. докл. VIII Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии" -М.: МГИЭМ.- 2000.- С. 62-63.

92. Латышев В.Л., Латышева Н.В. К вопросу об образовательной кинесиологии и рефлексах в условиях информационных технологий /Тез. докл. VIII Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии" М.: МГИЭМ.- 2000.- С. 306-307.

93. Латышев В.Л. Психофизиологическая поддержка пользователей информационных • технологий /Тез. докл. X Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии". — М.: МГИЭМ.- 2002,- С. 72-74.

94. Латышев В.Л. Развитие непрерывного образования в условиях информатизации общества //Ученые записки. Вып. 7. М.: ИИО РАО.-2002.- С. 23-32.

95. Латышев В.Л. Критерии оценки качества образовательных электронных изданий /Тез. докл. XI Международной шк.-сем. "Новые информационные технологии". М.: МГИЭМ.- 2003.- С. 92-98.

96. Латышев В.Л. Психолого-педагогические проблемы развития мышления и личности учащихся в условиях информатизации образования //Информатика и образование №6.- 2003.- С. 113-116.

97. Латышев Л.А. Введение в авиационную и космическую технику. М.: Машиностроение.- 1979.- 136 с.

98. Леднев B.C. Содержание образования. М.: Высш. шк.- 1989.- 359 с.

99. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. М.: Знание.-1980.- 96 с.

100. Линсдей П., Норманн Д. Переработка информации у человека М.: Мир.- 1974.- 574 с.

101. Махмутов М.И. Проблемное обучение: Основные вопросы теории. М.: Педагогика.- 1975,- 367 с.

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

103. Машбиц Е.И., Андриевская В.В., Комисарова Е.Ю. Диалог в обучающей системе. Киев: Вища шк.- 1989.- 189 с.

104. Мелецинек А. Инженерная педагогика: практика передачи технических знаний. М.: МАДИ (ТУ).-1998.- 185 с.

105. Методические рекомендации к экспертной оценке электронных изданий образовательного назначения. М.: ИИО РАО.- 2003.- 65 с.

106. Миллер Дж. Магическое число семь, плюс или минус два. О некоторых пределах нашей способности перерабатывать информацию /Инженерная психология. -М.: Прогресс.- 1964.- С. 192-225.

107. МинасиМ. Графический интерфейс пользователя: секреты проектирования. М.: Мир.- 1996.- 160 с.

108. Мишурная М.В., Стрикелева Л.В. Некоторые итоги накопленного опыта //Вестник высшей школы. 1983.- №4.- С. 29-30.

109. Молибог А.Г. Вопросы научной организации педагогического труда в высшей школе. М.: Высш. шк.- 1971.- 396 с.

110. Назарова Т.С., Полат Е.С. Средства обучения. Технология создания и использования. М.: УРАО.- 1998.- 203 с.

111. Неклюдова Н.С. Основы структурирования учебного материала: Содержание, форма и структура математических знаний /Материалы лекций факультета "Новые методы и средства обучения". М.: Знание.-1979.-С. 31-62.

112. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем: эффективность и надёжность. М.: Советское радио.- 1977.- 266 с.

113. Никандров H.Д. Программированное обучение и идеи кибернетики. -М.: Наука.- 1970.- 206 с.

114. 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.: Издательский центр "Академия".- 2001.- 272 с.

115. Обучение и развитие. /Под ред. JI.B. Занкова. М.: Педагогика.- 1975.440 с.

116. Общая психодиагностика. М.: МГУ,- 1987.- 170 с.

117. Общие технико-технологические требования /Информатика и образование (ИИО РАО ВНИИПВТИ). М.: ИИО РАО.- 2002.- С. 58.

118. Омельченко H.A. Психолого-педагогические принципы разработки обучающих программ для автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе ЭВМ /Новое в теории и практике обучения. М.: Знание.-1979.-С. 42-74.

119. Основные положения концепции образовательных электронных изданий и ресурсов /Под ред. A.B. Осина. М.: Республиканский мультимедиа центр.- 2003.- 108 с.

120. Отчет о г/б НИР "Исследование эффективности использования АОС в учебном процессе на примере курса "Теория вероятностей и мат. статистика". ГР № 01825004250. Этапы 5, 6 М.: МАИ.- 1984.-31 с.

121. Очерки психологии труда оператора /Под ред. Е.А. Милеряна. М.: Наука.- 1974.-307 с.

122. Панюкова C.B. Информационные и коммуникационные технологии в личностно ориентированном обучении. М.: Про-пресс.- 1998.- 273 с.

123. Панюкова C.B. Концепция реализации личностно ориентированного обучения при использовании информационных и коммуникационных технологий. М.: Про-пресс.- 1998.- 120 с.

124. Панюкова C.B. Проблемы разработки педагогических программных средств //Применение новых технологий в образовании. Материалы 6-ой международной конференции. Троицк,- 1995.- С. 166-167.

125. Педагогический энциклопедический словарь /Гл. ред. Б.М. Бим-Бад -М.: Большая Российская энциклопедия.- 2002.- 528с.

126. Петров В.М., Яблонский А.И. Математика и социальные процессы: гиперболические распределения и их применение. М: Знание.-1980.- 64 с.

127. Петровский В.А. Личность в психологии: парадигма субъективности. -Ростов-на-Дону: Феникс.- 1996.- 512 с.

128. Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека. М.: ИКАР.- 1998.- 380 с.

129. Полонский В.М. Международные сети и базы данных по народному образованию и педагогике. //Педагогика. 1993. N 3.- С. 78-85.

130. Проблемы и тенденции автоматизированного обучения за рубежом / Новиков В.А., Вергасова О.Н., Окороков Е.А. //Экспресс-информ. НИИ ВШ. Сер. Высш. и сред. спец. школа за рубежом.- 1981.- Вып. 1. 24 с.

131. Пугачев B.C. Введение в теорию вероятностей. М.: Наука.- 1968. - 368 с.

132. Пугачев B.C., Латышев B.JI. Введение в терминологическую базу компьютерной технологии обучения: Учебное пособие М.: МАИ.- 1993. -20 с.

133. Пугачев B.C., Гришин В.И., Латышев В.Л. Опыт создания автоматизированных учебных курсов. М.: Наука.-1988.- С. 197-200.

134. Расстригин Л.А. Адаптация сложных систем. — Рига: Зинатне.- 1981.- 375 с.

135. Репецкий Ю.А., Мищик Л.И., Семёнов И.Н. Рефлексивные аспекты управления познавательной деятельностью в компьютерных обучающих системах /Управление качеством подготовки специалистов. Одесса: ОГУ.- 1993.-С. 103-105.

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

137. Роберт И.В. О понятийном аппарате информатизации образования. //Информатика и образование 2002.- №12.- 2003.- №1

138. Роберт И.В. Информационно—коммуникационная предметная среда: Ученые записки №5 М.:ИИО РАО.- 2002.- С 3-15.

139. Розов М.Л. Информационно-семиотические исследования: процессы эстафеты и принцип дополнительности // Научно-техническая информация. Серия 2.- 1984,- № 2.- С. 1-7.

140. Романов Г.М., Туркина Н.В., Колпащиков Л.С. Человек и дисплей. Л.: Машиностроение.- 1986.- 256 с.

141. Рубцов В.В. Организация и развитие совместных действий у детей в процессе обучения. М.: Педагогика.- 1987.- 170 с.

142. Савельев А.Я. Проблемы организации обучающих систем //Труды МВТУ. Вып. 354. Автоматизированные обучающие системы. М.: МВТУ.- 1981.-С. 3-11.

143. Савельев А.Я. Автоматизированные обучающие системы на базе ЭВМ. -М.: Знание,- 1977.- Вып. 1. 34 с.

144. Савельев А.Я., Новиков В.А., Лобанов Ю.И. Подготовка информации для автоматизированных учебных систем. М.: Высш. шк.- 1986.- 176 с.

145. Семенов И.Н., Степанов С.Ю. Рефлексивная психология и педагогика творческого мышления. Запорожье: ЗГУ.- 1992.- 192 с.

146. Семёнов И.Н. Рефлексивно—творческий подход в непрерывном профессиональном образовании. Бийск: БГПИ.- 1994.- 98 с.

147. Скибицкий Э.Г. Компьютеризированные курсы в педагогическом процессе общеобразовательных учреждений: Монография. — Новосибирск: ИПСО РАО,- 1994.- 90 с.

148. Скиннер Б. Наука об учении и искусство обучения. //Программированное обучение за рубежом. М.: Прогресс.- 1968.-С. 32-46.

149. Сластенин В.А., Подымова Л.С. Педагогика: Инновационная деятельность. М.: ИЧП "Издательство Магистр".- 1997.- 224 с.

150. Смирнов H.B., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Физматгиз.- 1959.- 439 с.

151. Смоляров A.M. Системы отображения информации и инженерная психология: Учебное пособие. -М.: Высш. шк.- 1982.- 272 с.

152. Сотсков Б.С. Основы теории и расчёта надёжности. М.: МАИ.- 1966.125 с.

153. Софронова Н.В. Программно-методические средства в учебном процессе общеобразовательной школы. М.: ИИО РАО- 1998.- 178 с.

154. Сохор A.M. Логическая структура учебного материала: Вопросы дидактического анализа. -М.: Педагогика.- 1974.- 192 с.

155. Стратонович Р.Л. Теория информации. М.: Советское радио.- 1975.423 с.

156. Суппес П. Образование и вычислительные машины //Информация /Под ред. A.B. Шилейко. М.: Мир.- 1968.- С. 68-81.

157. Талызина Н.Ф. Теория программированного обучения: основы обучения. М.: Знание.- 1975.- 51 с.

158. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний: Психологические основы. — М.: Изд-во МГУ.- 1984.- 344 с.

159. Талызина Н.Ф. Технология обучения и ее место в педагогической теории //Совр. высшая школа.- 1977.- №1(17).- С. 91 96.

160. Талызина Н.Ф. Методика составления обучающих программ. М.: Изд-во МГУ.- 1980.-47 с.

161. Талызина Н.Ф. Теоретическое основы контроля в учебном процессе. -М.: Знание.- 1983.- 96 с.

162. Талызина Н.Ф., Карпов Ю.В. Педагогическая психология: Психология интеллекта. -М.: МГУ.- 1987.- 63 с.

163. Таран В.Л. Эргатические системы управления. М.: Машиностроение.-1976.- 188 с.

164. Тихомиров О.Н. Предисловие к сб. "Интеллект человека и программы ЭВМ". М.: Наука.- 1979.- С. 3-10.

165. Уваров А.Ю. Учебные компьютерные сети. //Информатика и образование.- 1993.- № 3.- С. 41-57.

166. Фабр Ж.М., Куазе Ж. Процедура автоматизированной оценки знаний /Педагогические основы программированного обучения. М.: МГУ.-1984.- С. 66-90.

167. Фетисов В.А. Основы системного анализа: учебное пособие JL: ЛИАП.- 1988.- 55 с.

168. ФлоресЦ. Память //Экспериментальная психология. Вып. 5 М.: Прогресс.- 1973.- С. 110-342.

169. Фрейд 3. Я и Оно: Сочинения. М.: ЭКСМО-Пресс.- 1998. - 1040 с.

170. ХаркевичА.А. О ценности информации //Проблемы кибернетики. Вып. 4. -М.: Физматгиз.- I960.- С. 53-57.

171. Шеридан Т.Б., Феррел У.Р. Системы человек-машина: Модели обработки информации, управления и принятия решения человеком-оператором /Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение.- 1980.400 с.

172. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах человек техника. - М.: Машиностроение.- 1963.- 263 с.

173. Шрейдер Ю.А. Интеллектуальные системы и информатика //Интеллект, человек и компьютер. Новосибирск: НГУ.- 1994.- С. 15-36.

174. Экспертные системы. Принципы работы и примеры /Под ред. Р. Форсайта. М.: Радио и связь, 1987. - 224 с.

175. Эльконин Д.Б. Психолого-педагогическая диагностика: проблемы и задачи. Психодиагностика и школа. Таллин.- 1980.- 117 с.

176. Эльконин Д.Б. Избранные педагогические труды. М.: Педагогика.-1989.-554 с.

177. Янушкевич Ф. Технология обучения в системе высшего образования. -М.: Высш. шк.- 1986.- 135 с.

178. ЯнчЭ. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.: Прогресс.- 1974.- 586 с.

179. Anderson L.W., Block J.H. Mastery learning models //The international encyclopedia of teaching and teacher education. Oxford, 1988. - P. 58-67.

180. Bandura A. Principles of Behavior Modification.- N.Y., 1969.

181. Dennison, Paul E. & Gail E. Dennison. Brain Gym. Teachers Edition. Ventura, CA: Edu-Kinesthetics, Inc., 1989. p. 20.

182. Dennison, Paul E. & Gail E. Dennison. Edu-Kinesthetics In-Depth, The Seven Dimensions of Intelligence. Ventura. CA: Educational Kinesiology Foundation, 1990.

183. Hannaford, Carla. Smart Moves: Why Learning Is Not All In Your Head -Greate Ocean Publishers, Arlington, Virginia.

184. Kreitzberg P. The legitimation of educational aims: paradigms and metaphors. Lund, 1993. - P. 151.

185. Lewis R., Paine N. How to communicate with the learner. — L., 1985.

186. Lewy A. Planning the school curriculum. Paris, 1977.

187. Logsdon T. Computers today and tomorrow. Computer Science Press, Inc. 1985.-361 p.

188. Naisbitt J., Aburdene P. Mega trends 2000. - N.4., 1990; Towards developing new teacher competencies in response to mega-trends in curriculum ferfors. - Bangkok: UNESCO, 1992.

189. Plessen U. Computer unterstutztes testen /Inaugural Diss., Minister (Westf), 1976, 207 p.

190. Schramm W., D.F.Roberts (eds.) The Process and Effects of Mass Communication. Univ. of Illinois Press, 1974.

191. Skinner B.F. The technology of teaching. N.Y., 1968.

192. Taxonomy of educational /Ed. by B.S. Bloom et al. N.Y., 1967. - Vols/1-2.

193. Watts, K., Baddeley. A., Williams M. Automated tailored testing using Raven's Matrices and the Mill Hill Vocabulary Tests. //International Journal of Man-Machine Studies, 1982, v. 17, N 3, P. 331-337.