Оптимизация процесса подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе моделирования и прогноза

Батурин, Геннадий Иванович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Оптимизация процесса подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе моделирования и прогноза

Автореферат

Автор научной работы: Батурин, Геннадий Иванович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Владивосток
Год защиты: 2007
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация процесса подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе моделирования и прогноза"

Батурин Геннадий Иванович

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА

13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Владивосток - 2007 2 4 М*Й 2007

003059899

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете

Научный руководитель

доктор педагогических наук, профессор Добровольский Сергей Славич

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Невзоров Михаил Николаевич

кандидат педагогических наук, доцент Ларькина Елена Викторовна

Ведущая организация: Благовещенский государственный педа-

гогический университет

Защита состоится 29 мая 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.10 при Дальневосточном государственном университете по адресу: 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8, ауд.56.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале №2 Научной библиотеки Дальневосточного государственного университета по адресу: 690950,т. Владивосток, ул. Суханова, 8.

Автореферат разослан 24 апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.Н. Гнитецкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблемы повышения качества подготовки специалистов в области физической культуры и спорта связаны со все возрастающими требованиями к их личностным качествам, системе сформированных знаний, навыков и умений, которые в дальнейшем обеспечивают высокий профессионализм деятельности.

С введением в вузах квалификационных характеристик специалистов, через которые государственные образовательные стандарты задают содержание и формы соответствующей учебной деятельности студентов, появилось связанное с ними понятие «модель специалиста». Создание модели специалиста как научной основы формирования квалификационных характеристик во многйм определяет содержание и организацию учебного процесса (Н.Н. Зволинская, В.И. Мас-лов, 1990,2003).

Модель специалиста с высшим образованием - это эталон, который при наиболее полном соответствии требованиям профессиональной деятельности должен быть достигнут в процессе вузовской подготовки. Под моделью специалиста понимаются некоторые уровни сформированных профессиональных и личностных качеств. Эти уровни определяют способность специалиста эффективно добиваться результатов в избранном виде деятельности, адекватных требованиям научно-технического прогресса (Е.Э. Смирнова, 1984; А-К.Маркова, 1996, В.Г. Тютюков, 2002 и др.).

Специфика профессий отражается в модели специалиста того или иного профиля, включая дополнительно некоторые свойства личности такие, как уровень здоровья; психоэмоциональная устойчивость; коммуникативность, способы организации умственных действий и др Спектр качеств личности представлен в современных моделях достаточно широко и разнообразно (Н.В. Талызина, Н.Г. Печенюк, Л.В. Хохловский, 1987).

Сложность анализа влияния количественных факторов модели, связанных с успешностью профессиональной деятельности специалиста в области физической культуры и спорта, обусловлена тем, что исследователь часто стапки

вается с несоответствием теоретических выводов с действительностью, а также с ситуацией, когда трудно сделать какие-либо четкие предположения относительно характера модели В этом случае источником сведений для ее построения являются экспериментальные данные, например, в виде системного образа типа «вход - выход», каждый элемент которого содержит значения входных характеристик объекта и соответствующие им значения выходных. В результате исследователи вынуждены использовать эвристические или экспертные предположения о выборе информативных признаков, о классе моделей и о параметрах выбранной модели. Эти предположения основываются на опыте и интуиции Однако, такие методы решения задачи вступают в противоречие с реальностью. Использование же экспертных систем позволяет оценить уровни приближения субъектов обучения к модели и определить эффективность процесса коррекции ее системных свойств.

Наиболее эффективный метод конструирования экспертных систем базируется на самообучающихся нейронных сетях (А.Н.Горбань, 1990). Важное отличие предлагаемого подхода - возможность конструирования экспертных систем самим специалистом, который может передать нейронной сети свой опыт, опыт своих коллег, или обучать сеть на данных, полученных путем наблюдений. Такой подход не получил еще широкого распространения и экспериментального обоснования в подготовке специалистов с высшим образованием в области физической культуры и спорта.

Цель исследования - оптимизация процесса подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе моделирования и прогноза.

Объект исследования - процесс подготовки высококвалифицированных специалистов в вузах.

Предмет исследования - параметры профессиональной подготовленности специалиста в области физической культуры и спорта, оптимизированные за счет использования нейросетевого моделирования и прогнозирования.

Гипотеза исследования. Нами предполагалось, что разработка многофакторной модели специалиста, основанной на прогнозе достижения в определенный промежуток времени ее основных параметрических критериев профессио-

нацизма, позволит научно обосновать содержание учебных планов и программ, определить пути совершенствования процесса вузовского образования в области физической культуры и спорта.

Цель и предмет исследования определили его задачи.

1. Исследовать параметры, влияющие на успешность профессиональной деятельности специалиста по физической культуре и спорту и определить пути повышения качества вузовской подготовки.

2. Разработать модели успешно работающих специалистов и успешно обучающихся студентов с использованием нейросетевых технологий для повышения качества профессионального образования в сфере физической культуры и спорта

3. Экспериментально обосновать целесообразность внедрения в подготовку специалистов физкулыурно-спортивного профиля методики, основанной на закономерностях моделирования и прогноза.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение информационных источников научно-методического характера и документальных материалов; опрос (анкетирование); тестирование; педагогические наблюдения, педагогические эксперименты; методы математической статистики, моделирование и прогнозирование с компьютерной обработкой данных.

Организация исследования. Исследования проводились в четыре этапа.

Первый этап был посвящен анализу и обобщению информационных источников с целью теоретического обоснования проблемы, поиску путей повышения эффективности профессионального образования в области физической культуры и спорта.

На втором этапе анализировались учебные планы, определялись перспективные пути и условия повышения качества подготовки специалистов. Проводился опрос специалистов в области физической культуры и спорта (200 человек, имеющих различный уровень подготовленности и квалификации).

На третьем этапе исследовались модельные характеристики студентов 3-5 курсов (100 чел.) и успешно работающих специалистов (50 чел.) по параметрам:

двигательная состоятельность (двигательная активность, физическое состояние, спортивные достижения и др.); качество освоения знаний (по блокам дисциплин учебного плана); личностные и психо-эмоциональные качества (по опроснику Кеттела и цветовому тесту Люшера); профессионализм деятельности (практики). Проводился сравнительный анализ полученных данных и обучение нейронной сети посредством введения на ее вход множества параметров, присущих успешно обучающимся студентам и успешно работающим специалистам.

На четвертом этапе на основе прогноза проводились модельно-экспергные исследования, посвященные обоснованию отдельных методических подходов и целостного методического подхода к подготовке специалистов. Разбиение входного пространства нейросетей по многим признакам на области дало возможность прогнозировать эффективность процесса обучения с учетом воздействия большого количества факторов. Значимость входных сигналов осуществлялась нейро-имитаггором автоматически. Знание того, что оказывает наибольшее влияние на состояние эффективности работы как будущих, так и состоявшихся специалистов, позволило упростить разрабатываемые модели путем исключения малозначимых входных сигналов-параметров и добиться лучших результатов в прогнозе. В исследованиях приняли участие две группы студентов по 50 человек, имеющих одинаковый возраст, курс обучения (от 2 по 5), физическую подготовленность и квалификацию (уровень второго спортивного разряда). Основной эксперимент длился на протяжении четырех лет.

Обоснованность научных результатов и выводов опирается на современные педагогические исследования, системный подход к описанию и изучению объекта исследования.

Достоверность научных результатов и выводов основывается на использовании объективных методов, адекватных поставленным задачам, таких как методы математической статистики, системного и факторного анализа; на сочетании качественного и количественного анализа результатов экспериментальной части работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) определены уровни профессиональных и личностных качеств, которые необходимо сформировать в процессе подготовки специалиста;

2) на основе нейронных сетей разработаны модели успешно обучающихся студентов и специалистов, успешно работающих в области физической культуры и спорта;

3) практически реализованы нейросетевые экспертные системы для прогнозирования успеваемости студентов, оценки эффективности их работы в качестве преподавателей и тренеров;

4) разработана методика оптимизации подготовки специалистов, способных добиваться эффективных результатов в профессиональной деятельности.

Теоретическая значимость исследования заключается в дополнении теории и методики профессионального образования специалиста в области физической культуры и спорта новыми положениями о формировании требуемых качеств для успешной профессиональной деятельности. Показана эффективность применения нейросетевого моделирования в управлении учебным процессом в вузах спортивного профиля.

Практическая значимость исследования состоит в разработке эффективных и простых методик анализа и прогноза, в возможности применения полученных результатов для совершенствования профессионального образования студентов в вузах по различным специальностям Основные положения диссертации и предложенные методические рекомендации могут быть использованы в учебном процессе образовательных учреждений спортивного профиля с целью оптимизации процесса подготовки высококвалифицированных специалистов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Повышение качества подготовки выпускников вузов спортивного профиля, оптимальное приближение к уровню успешно работающего специалиста, достижение необходимых модельных качеств специалиста может быть реализовано через своевременную коррекцию учебных планов, внедрение в профессиональную подготовку инновационных средств и методов, повышение роли спортивно-двигательной подготовки, оптимизацию управления процессом обучения.

2. Экспериментально апробированная методика обучения студентов, основанная на использовании методов нейросетевого моделирования и прогнозирования, а также модели успешно обучающихся студентов, созданные на основе нейронных экспертных систем, позволяют повысить управляемость и эффективность профессиональной подготовки специалистов в области физической культуры и спорта, находить эффективные управленческие решения с целью совершенствования учебного процесса при подготовке высококвалифицированных специалистов

Апробация результатов исследования осуществлялась в Дальневосточном государственном университете (г. Владивосток). Основные теоретические положения и результаты диссертационной работы были представлены и докладывались на Всероссийских научных конференциях «Физическая культура и спорт в современном обществе» (Хабаровск, 2006, 2007 г.г.), на научно-практическом семинаре «Перспективные технологии оценки и мониторинга качества в образовании» (Владивосток, 2003), на научно-практической конференции «Инновации и информационные технологии в образовании» (Владивосток, 2004), в международном сборнике научных статей «Современные проблемы развития физической культуры и спорта» (Вестник УГТУ-УПИ №10-11, Екатеринбург, 2006г.)

Результаты исследования внедрены в учебный процесс факультета физической культуры и спорта ДВГУ, Приморского государственного училища олимпийского резерва, Уссурийского государственного педагогического института и Морского государственного университета им адмирала Г.И Невельского.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, приложений. Работа содержит 137 страницы, 7 рисунков и 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулирована проблема, определены цели и гипотеза, объект и предмет исследования, указаны основные задачи и методы исследования, теоретическое и практическое значение работы, личный вклад автора в решение поставленных задач.

В первой главе «ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА» приведены результаты теоретического анализа, которые указывают на необходимость разработки эффективных инновационных подходов к профессиональной подготовке, которые могут быть использованы для совершенствования учебного процесса студенческой молодежи.

В первом параграфе главы дан анализ современного состояния высшего физкультурного образования. Проблемы физкультурного образования рассматриваются в первую очередь с точки зрения организационных мероприятий, связанных с кадровым обеспечением системы физической культуры и спорта.

Во втором параграфе главы рассматриваются проблемы инновационного образования в высшей физкультурной школе. Описываются виды деятельности, связанные с инновационными моделями обучения. Дается классификация инноваций по классам. Выстраивается теоретическая модель инновационного высшего физкультурного образования. Отмечается, что современная парадигма образования исходит из целей воспитания личностей, готовой к решению сформулированных задач.

Пути совершенствования высшего профессионального физкультурного образования рассмотрены в третьем параграфе. Здесь отмечается важность развития инновационного мышления, которое реализуется при изучении специальных профессиональных дисциплин высшего физкультурного образования. Проведен анализ наиболее актуальных путей совершенствования образовательной практики, переориентирующих образовательные цели на формирование у обучающихся преобразующего интеллекта и утверждения в них сущностного личностного начала, на обновление содержания обучения.

В четвертом параграфе первой главы разрабатываются вопросы прогнозирования качества профессиональной подготовки выпускников ВУЗов с привлечением методов искусственного интеллекта. Наиболее успешно методы искусственного интеллекта реализуются при помощи нейронных сетей. В работе показано, что нейронные сети - оптимальный инструмент для обработки результатов тестирования абитуриентов и студентов, для построения итоговой модели, позволяющей осуществлять прогнозирование состояния их успеваемости в процессе учебы, а также эффективности практической работы после окончания высшего учебного заведения.

Во второй главе «ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В РАЗРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙ СПЕЦИАЛИСТА И СТУДЕНТА» рассматриваются методы и модели, применяемые в управлении учебным процессом, позволяющие достаточно достоверно обследовать психологическую сферу индивида и оказывающие существенную помощь в принятии решений в кадровых вопросах.

В первом параграфе этой главы исследуются психодиагностические методы, применяемые в сфере физической культуры и спорта. Неотъемлемой частью любого современного педагогического эксперимента стало тестирование. Из специальных психологических методов, применяемых в сфере физической культуры и спорта и направленных на исследование личности, наиболее распространенными являются опросники и так называемые проективные методы. Предлагаемые психодиагностические методы позволяют достаточно быстро и с высокой степенью достоверности обследовать психологическую сферу индивида. Результаты тестирования по той или иной методике учитываются при формировании групп по спортивным специализациям. Их применение позволяет своевременно корректировать учебные планы с учетом личностных особенностей и психофизиологических характеристик студентов. Однако использование рассмотренных методик тестирования в работе с выпускниками факультета выявило некоторое несоответствие полученных при тестировании данных Современная практика показывает, что для многих проблем управления учебным процессом и для многих других проблем в силу сложностей взаимоотношений и взаимосвязей

между индивидуумами во многих случаях приведенные выше методы не достаточны.

Во втором параграфе излагаются основы нейроинформатики и раскрываются возможности модификации нейронных сетей для совершенствования учебного процесса. Описаны строение и процесс работы нейронных сетей, алгоритмы ее обучения. Предложены модификации нейронных сетей, применяемые в системе высшего и среднего образования, в том числе в сфере физкультурного и спортивного образования.

В третьем параграфе разрабатываются нейросеггвые модели студента и успешного специалиста. Разработанная нелинейная регрессионная комплексная модель может применяться при прогнозировании показателей, характеризующих качество обучения в ВУЗе. Для формализации предметной области исследования предварительно построена математическая оптимизационная модель студента, обучающегося в высшем учебном заведении спортивного профиля на основании результатов опросника Кеттела. Главным показателем учебы является высокое качество усвоения материала, применение полученных знаний на практике и многое другое. В качестве основного критерия берется качество учебы, оцениваемое экспертами. Программная модель искусственной нейронной сети реализована на основе нейроконструктора Ыеигорго 0.25, предназначенного для работы с нейронной сетью и производства знаний из данных с помощью обучаемых искусственных нейронных сетей. Этот нейроимитатор Ыеигорго 0.25 разработан в ВЦ Красноярского филиала Академии наук в 1998 г. и хорошо зарекомендовал себя при решении управленческих задач.

В третьей главе «ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА УСПЕШНОСТЬ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТА ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ И СПОРТУ» дан анализ состояния специалиста на основе изучения его учебной и профессиональной деятельности, по результатам которого предлагаются управленческие решения, способствующие приближению студента к модельному состоянию.

В первом параграфе рассматриваются вопросы формирования профессиональной компетентности специалиста на основе совершенствования учеб-

ных планов. Опрос специалистов, работающих в области физической культуры и спорта, проведенный среди руководителей высших и средних учебных заведений, председателей спортивных комитетов и спортивных федераций, преподавателей и тренеров, показал, что на успешность работы оказывает положительное влияние: объем и глубина знаний, полученных в вузе по специальным (указало 100% респондентов), психолого-педагогическим (94%) и медико-биологическим наукам (86%); общий образовательный уровень (43%); двигательная активность и спортивная квалификация (75%), психо-эмоциональное состояние, связанное: с активностью (65%) и работоспособностью (62%), общительностью (34%), интеллектом (93%), развишм воображением (46%); эмоциональной устойчивостью (47%), нормативностью поведения (82%), дипломатичностью (23%), высоким самоконтролем (67%), уверенностью в себе (39%). Анализ вариативности ответов показал, что единство мнений у специалистов наблюдалось лишь по показателю, связанному со знаниями специальных дисциплин. По остальным параметрам наблюдался значительный разброс мнений о вкладе в успешность профессиональной деятельности высококвалифицированного специалиста* глубины и объема знаний по психолого-педагогических дисциплинам - 10%, медико-биологическим дисциплинам - 15%, гуманитарным и естественно-научным дисциплинам - 17%; высокой активности и работоспособности - 5%, общительности - 24%, интеллекта -18%, развитого воображения - 8%, эмоциональной устойчивости — 12%, нормативности поведения - 6%, дипломатичности - 5%, самоконтроля -4%, уверенности в себе - 8%. Отмечая высокую роль уровня спортивной квалификации, ее положительное влияние на эффективность профессиональной деятельности, большинство опрошенных (82%) склоняется к мнению об оптимальном уровне спортивных достижений (рис.1).

Все специалисты констатировали необходимость совершенствования учебных планов и программ на основе компетенгаосшого подхода, повышения роли спортивной подготовки в образовательном процессе, улучшения материально-технических условий, повышения квалификации преподавателей.

120 % 100 80 60 40 20 О

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ч л

д О к ш, ш А / \ А

-Л / / г5 ч

у/ \ / !

Средние значения

Значения, превышающие среднее

Значения, меньше средних

Рис.1. Результаты опроса специалистов о роли параметров, влияющих на успешность профессиональной деятельности в области физической культуры и спорта

1- знания специальных дисциплин, 2- 7- работоспособность, знания психолого-педашгических дис- 8- общительность,

циплин, 9- интеллект,

3- знания медико-биологических дисци- 10- развитое воображение, плин, 11- эмоциональная устойчивость, 12-

4- знания гуманитарных и естественно- нормативность поведения, научных дисциплин, 13- дипломатичность,

5- достижения в спорте, 14- высокий самоконтроль,

6- активность, 15- уверенность в себе

В содержании учебного плана как системы имеются связи четырех видов: между подсистемами (циклами учебных дисциплин), между элементами (учебными дисциплинами) внутри подсистем (циклов), между элементами систем в целом, между дидактическими единицами (темами) внутри элементов. Анализ содержания дисциплин в прежних циклах и в тех, которые сегодня приняты (ГСЭ, ЕН, ОПД, СД), свидетельствуют о том, что у многих из них изменилась цикловая принадлежность, со временем циклы пополнялись новыми дисциплинами, взамен уходящих или дополнительно к существующим. Рассматривая учебный план как систему, прежде всего, следует обратить внимание на проявление тесных связей между его подсистемами — ЦИК

лами дисциплины. С возрастанием удельного веса одного из циклов происходит снижение других. Целью реформирования учебного процесса, выступает оптимальное использование знаний, приобретенных на каждом отдельном предметном курсе, в других предметных курсах и, в первую очередь, в курсе дисциплин цикла дисциплин специализации, на который должны «работать» все дисциплины государственного образовательного стандарта специальности (В.Г. Тютюков, 2004). В нашей модели отслеживаются признаки ранней формализации определенной дозы информации и ее прикладного использования путем установления места, роли и значения не только изучаемой дисциплины в целом, но и каждого ее раздела, темы, понятия. По результатам проведенного нами анализа понятийной содержательности дисциплинарных курсов профессионально-образовательной программы специалиста по физической культуре и спорту, установлено, что наибольшей функциональной полезностью для цикла дисциплин специализации обладают общепрофессиональные дисциплины. Определены величины функциональной полезности обще-профессиональных дисциплин. Анализ государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОС ВПО) по специальности «Физическая культура и спорт» второго поколения и соответствующего ему учебного плана показал, что у вуза имеются значительные возможности и резервы для совершенствования учебного процесса. Особенно это касается возможностей включения, в каждый цикл дисциплин учебного плана, предметов (18-30% от общего количества часов), дающих знания, умения и навыки, определяющие успешность будущей профессиональной деятельности.

В следующем параграфе главы дана сравнительная характеристика параметров успешно работающих специалистов и выпускников вуза. С целью изучения личностных качеств студентов-выпускников и успешно работающих специалистов, был использован модифицированный опросник Р.Б. Кет-телла (Рис.2) и цветовой тест Люшера (РисЗ), по которым можно составить «профиль личности».

Рнс.2. Разница средних показателей (в%) от нормативного уровня пснхоэмошюнальндго состояния у вьтускников и работающих специалистов

МД-самооценка, М- воображение,

А- общительность, О- тревожность,

В- интеллект, 03- самоконтроль,

С- эмоциональная устойчивость, 04- напряженность Е- подчиненность,

Результаты этого опроса показали, что основные параметры психоэмоционального состояния у специалистов, имеющих более высокие профессиональные успехи, находятся в пределах нормы. Им свойственна более объективная самооценка, повышенная общительность, хороший интеллект и воображение, меньшая подчиненность, стабильная эмоциональная устойчивость. Они отличаются от в ы пуск ни ко в вуза лучшей нормативностью повеления, повышенным самоконтролем, меньшей тревожностью и напряженностью (Табл.1). Анализ показал, что студенть!-выпускники значительно отстают от успешно работающих специалистов по знаниям комплекса дисциплин учебного плана на 5,5-15,7% (р<0,05) {показатели 1,2,3,4), успешности в практической деятельности на 17% (р<0,05) (показатель 5), двигательной активности и спортивной квалификации на 2,5-9,8% (р<0,05) (показатель 6,7), в активности и работоспособности на 12-18% (р<0,05) (показатели 8,9).

тесты

выпускники -в- специалисты

РисЗ, Разница средних ¡юкааателей подготовленности (в %) студентов-выпускников и успешных специалисте!)

1- знания дисциплин специализации,

2- знания психолого-педагогических дисциплин,

3- знания медико-биологических дисциплин,

4- знания гуманитарных и естественнонаучных дисциплин,

Выявленные зависимости и пути, а так же различия в теоретической и практической подготовленности студентов-выпускников и успешно работающих преподавателей и тренеров позволили создать модели и определить направления совершенствования процесса подготовки специалистов путем использования эффективных управленческих решений, своевременной коррекции учебных планов и программ, внедрения в обучение инновационных средств и методов.

В четвертой главе «УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА» решается задача проектирования модели специалиста путем конструирований экспертной системы, оценивающей уровни приближения субъектов обучения к мо/Еели и определения эффективности процесса коррекции ее системных свойств.

5- оценка практической деятельности,

6- двигательная активность,

7- спортивная квглификац.!я;

8- активность,

9- работоспособность

Таблица 1

Средние показатели психоэмоционального состояния студентов-выпускников и успешно работающих специалистов

Параметры Спепиали-сты М1 ±ш Вьшусиооси М2±т Разница М 1-М 2 Р

Вед В%

МД (самооценка) 53,4 ±1,7 63,1 ±1,9 9,7 18Д <0,05

А (общительность) 64,8 ± 2,0 49,5 ±2,1 -15,3 23,6 <0,05

В (интеллект) 54,0 ±3,4 53,7 ±3,2 -0,3 0,5 , 2:0,05

С (эмоц. устойчивость) 58,5±4,5 64,0 ±4,1 5,5 113 >0,05

Е (подчиненность) 45,4 ± 2,7 55,7 ±2,8 103 22,7 <0,05

К (экспрессивность) 47,1±2,3 46,9 ±2,3 -0,2 0,4 >0,05

О (нормативность поведения) 56,1 ± 3,3 49,2 ± ЗД -6,9 123 0,05

Н (смелость) 50,5 ±1,0 56,7 ±0,9 6,2 123 <0,05

I (жестокость) 54,2 ±3,1 65,0 ±2,8 10,8 19,9 <0,05

Ь (подозрительность) 51,0± 1,8 51,6 ±1,7 0,6 ц >0,05

М (воображение) 53,8 ±1,6 48,2 ±1,4 -5,6 10,4 <0,05

N (дипломатичность) 58,3 ±2,5 48,0 ±2,2 -10,3 17,7 <0,05

О (тревожность) 52,1 ±2,4 56,8 ±2,3 4,7 9,0 >0,05

(21 (консерватизм) 58,5 ±1,4 53,3 ±1,5 5Д 8,9 <0,05

<32 (конформизм) 56,4 ¿2,5 57,0 ±2,1 0,6 1,0 >0,05

03 (самоконтроль) 56,7 ± 23 45,4 ±2,4 -11,3 19,9 <0,05

04 (напряженность) 52,2 ±3,4 57,6 ±2,5 5,4 103 <0,05

В первом параграфе главы разработаны модели успешно работающего специалиста и успешного студента с использованием нейросетевых технологий. Общая схема конструирования модели включает в себя следующие блоки: сбор экспериментальных данных, систематизация данных; поиск модели, объясняющий имеющиеся данные; проверка полученной модели и оценка ее качества; коррекция модели в процессе практического использова-

иия. Таким образом, данный подход подразумевает, что: при анализе нужно отталкиваться от опыта эксперта; необходимо рассматривать проблему под разными углами и комбинировать подходы для повышения необходимой точности. Нейросеть самостоятельно устанавливает закономерности между исходными данными и заранее известными ответами и формирует внутренний алгоритм решения задачи. После обучения нейросеть способна решать поставленные задачи и в том случае, когда ответ неизвестен Задачи, решаемые на базе опыта, всегда имеют вероятностный характер ответа, поэтому нейросеть вместе с ответом выдает степень своей уверенности в нем, «гго позволяет, во-первых, критически оценивать ответ системы, во-вторых, проводить простое моделирование исследуемых ситуаций. При использовании программ-нейроконструкторов для создания экспертной системы не требуется участие специалистов-математиков и программистов, что делает создаваемые системы более адаптированными к конечному пользователю. При формализации предметной области исследования построена математическая оптимизационная модель для совершенствования рабочих учебных планов и программ. Создано несколько моделей: переходные модели будущих специалистов - студентов 3-5 курсов; модели уже успешно работающих специалистов в области физической культуры, главным показателем работы которых является её эффективность. За основной критерий принято качество работы, оцениваемое экспертно Характеристики, определенные для обучения нейронной сети, были разбиты на четыре группы: 1) параметры двигательной деятельности; 2) параметры усвоенных знаний, оцениваемых по блокам дисциплин учебного плана, 3) параметры психоэмоциональных качеств, оцениваемые по опроснику Кетгела и методике Люшера; 4) параметры эффективности работы, оцениваемые экспертно. На первом этапе исследований производилось обучение нейронных сетей посредством введения на ее вход, определенных выше, множества параметров, присущих студентам и «успешным» специалистам. После обработки информации нейросетью получена гибкая модель для нелинейной аппрокси-

мации многомерных функций с целью поиска закономерностей в массивах данных.

Исследования, проведенные по созданию моделей «среднего» студента-выпускника и «успешного» специалиста, дали возможность определить, что на эффективность практической деятельности выпускников высших учебных заведений имеют большое влияние такие факторы (рис.4) как: 1 знания специальных дисциплин, 3, - знания медико-биологических дисциплин, 8 - самооценка, 11 - эмоциональная устойчивость, 17 -расслабленность-напряженность. Эффективность практической

деятельности «успешных» специалистов в большей степени зависит от несколько других факторов: 1 - знаний и умений специальных дисциплин, 2 -знаний психолого-педагогических дисциплин, 5 - спортивных достижений, 6-активности, 7 - работоспособности, 9 - общительности, 11 - эмоциональной устойчивости, 12 - нормативности поведения, 13 - развитого воображения, 14 - дипломатичности, 15 - уверенности в себе, 16 - высокого самоконтроля. Только два фактора «знания специальных дисциплин» и «эмоциональная устойчивость» играли почти одинаковую роль в успешности практической деятельности как у студентов-выпускников, так и у специалистов, что говорит об уже сформированных уровнях этих показателей у студентов в процессе обучения в вузе. Такие показатели как: знания гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, самооценка, расслабленность-напряженность оказывают меньшую значимость в эффективной практической деятельности. Другие исследуемые показатели не оказали каких-либо определенных влияний на эффективность практической деятельности и были исключены из модели при ее упрощении нейронной сетью. Выявленная нейросетью разница влияния различных факторов на успешность работы специалиста в области физической культуры и спорта и студента-выпускника показывает на низкую эффективность учебного процесса, что позволяет в дальнейшем разрабатывать технологию

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

И Специалисты ■ Выпускники

Рис.4. Диаграмма распределения значимости оценочных шкал ¡гри оценке эффективности практической деятельности

совершенствования учебного процесса, направленного на достижение студентом более значимых высот профессионализма.

В экспериментальной группе для управления подготовкой специалистов использовалась разработанная нами методика. Ежегодно, в зависимости от разницы между действительными и прогнозируемыми значениями исследуемых модельных величин, совершенствовались рабочие учебные планы (дополнительно формировались и включались определенные элективные курсы и дисциплины регионального компонента, вносились коррективы в распределение и соотношение часов по блокам дисциплин); принимались меры по повышению качества преподавания дисциплин учебного плана (через изменение систем контроля получаемых студентами знаний, внедрение активных методов обучения, разработку рекомендаций, направленных на улучшение преподавания

1- знания специальных дисциплин, 2-знання психолого-недагогнческкх дисциплин,

3- знания меднко-биологическихднеци-шшн,

4- знания [-умантарных и естественнонаучных дисциплин,

5- взегиженкя в спорте,

6- активность,

7- работосноеобно^гп,,

8-самооценка

9- общительность,

10- интеллект,

11- эмоциональная устойчивость, 12-нормаггивность поведения,

13- развитое воображение,

14- дипломатичность,

15- уверенность в себе,

16- высокий самоконтроль,

17- напряженность,

18- успешность практической деятельности.

практических и теоретических дисциплин, а также проводимых практик); совершенствовалась физкультурно-спортивная деятельность студентов (создавались материально-технические и кадровые условия для занятий спортом, оптимизировались спортивно-массовая работа и количество проводимых соревнований, вводился индивидуальный план обучения, стимулировались студенты, имеющие спортивные достижения).

В контрольной группе для управления подготовкой использовались традиционно принятые планы, методы воздействия и контроля.

В процессе пятилетнего обучения в вузе студенты считаются успешно обучающимися, если они хорошо учатся и имеют высокие достижения в спорте. Имея показатели учебы и спортивных достижений мы создали две модели значимости факторов в оценке эффективности учебной и спортивно-физкультурной деятельности студентов, которые имели значительные различия по болыпенству исследуемых параметров Анализ моделей, созданных посредством нейросети, которая обучалась по исследуемым различным положительным данным, позволяет затем определять динамику состояния специалиста по многим критериям, делать многомерный анализ и прогноз о будущем профессиональном росте конкретного индивидуума.

В параграфе два описана методика поддержки принятия управленческих решений в процессе обучения в вузе по специальности «физическая культура и спорт». Методика представляет собой процесс последовательного обучения искусственных нейронных сетей на обучающей выборке.

На основе полученного прогноза развития модели производилась экспериментальная проверка эффективности разработанной методики оптимизации учебного процесса, направленной на повышение качества подготовки специалистов в области физической культуры и спорта.

В экспериментальной группе, по отношению к контрольной группе, произошли более значительные приросты по всем исследуемым показателям, кроме уровня знаний гуманитарных и естественнонаучных дисциплин и такого психо-

эмоционального качества - как «расслабленность-напряженность», которые в обеих группах улучшились незначительно.

Таблица 2.

Показатели степени усвоения выпускниками вуза специального содержания профессионально-образовательной программы

Экспериментальная группа

Виды аттестационных испытаний

ИЭСД ГМДЭ ЗВКР ОЗУ

5,0

То" То~

тт

ма

Представленность оценок в выборке (в%)

а »

8 "Л

а я

а §

~55~ ~80~ ж

~40~ "20~ II"

Контрольная группа

4,0

То" То" То"

ма

Представленность оценок в выборке

я сь

И м

а §

~~2Г 20 45 45

Я ^

60,0 55,0 45,0 50,0

и" «

&Г

и § 8й

гг

25 10"

По М<1

ЭГ-КГ

<0,05 <0,05 <0,05 <0,05

ИЭСД - итоговый экзамен по дисциплинам специализации

ГМДЭ - государственный междисциплинарный экзамен по общепрофессиональным дисциплинам

ЗВКР - защита выпускной квалификационной работы ОЗУ-проведение зачетного урока по физической культуре

В экспериментальной группе на четвертом и пятом курсах после внесенных корректив в учебный план, повышения роли НИРС и других решений, связанных с повышением качества подготовки специалистов в области физической культуры и спорта, у студентов-выпускников качественно изменились в лучшую сторону показатели степени усвоения профессиональной образовательной программы (табл.2). В контрольной группе все анализируемые показатели достоверно оказались значительно ниже, чем в экспериментальной группе, что

показывает на лучшую эффективность процесса подготовки квалифицированных кадров по предложенной нами технологии. Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводи:

1. В процессе исследования выявлены пути повышения качества подготовки специалиста в области физической культуры и спорта, которыми являются реализация резервов учебных планов и их своевременная коррекция, внедрение в обучение инновационных средств и методов, повышение роли спортивно-двигательной подготовки. Определено, что высококвалифицированным специалистам свойственны:

- объективная самооценка, повышенная общительность, высокий уровень интеллекта и хорошее воображение, меньшая подчиненность, стабильная эмоциональная устойчивость. Они отличаются от студентов-выпускников лучшей нормативностью поведения, повышенным самоконтролем, меньшей тревожностью и напряженностью;

- более высокие уровни знаний и умений специальных, психолого-педагогических и медико-биологических дисцип лин. Успешно работающие специалисты имеют лучшие достижения в спорте, у них высокий уровень активности и работоспособности

После внесенных корректив в учебный план на четвертом и пятом курсах, повышения роли НИРС и активных занятий физкультурно-спортивной деятельности, связанных с показателями степени усвоения выпускниками вуза специального содержания профессиональной образовательной программы у студентов-выпускников значительно улучшилось качество итоговой готовности, влияющее на дальнейшую успешность профессиональной деятельности.

2. Выявленные зависимости и различия в теоретической и практической подготовленности выпускников и успешно работающих специалистов позволили с использованием нейронных сетей создать модели, прогнозировать состояние готовности студентов старших курсов к профессиональной деятельности, определить направления совершенствования учебного процесса. Результаты экспериментального исследования показали, что

- полученные с помощью нейронный сетей модели и прогнозы можно использовать для принятия эффективных управленческих решений с целью совершенствования учебного процесса при подготовке высококвалифицированных специалистов;

- использование в профессиональной подготовке студентов методики оптимизации процесса обучения позволяет целенаправленно совершенствовать необходимые модельные качества будущего специалиста, которые к окончанию эксперимента достоверно достигали более высокого уровня, что позволило выпускникам экспериментальной группы приблизиться к уровню успешно работающего специалиста.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Нейронные сети можно рассматривать как оптимальный инструмент, используемый для обработки результатов тестирования будущих специалистов физической культуры и спорта, построения итоговой модели специалиста и прогнозирования как состояния двигательной деятельности и успеваемости в процессе учебы, так и успешности работы выпускников.

2. Достигать приемлемого результата рекомендуется, двигаясь от более простых и грубых моделей ко все более сложным и точным; по мере накопления новых сведений нужно повторять цикл — процесс познания бесконечен.

3. Нейронные сети можно использовать независимо от традиционных методов статистического анализа или они могут служить их дополнением. Особенно эффективно использование нейронных сетей в разведочном анализе данных, когда необходимо выяснить, имеются ли зависимости между заданными переменными величинами.

Основное содержание исследования отражено в публикациях. Статьи в журналах из перечня, рекомендованного ВАК РФ:

1. Батурин, Г.И. Модель специалиста в области физической культуры и спорта как научная основа содержания и организации учебного процесса / Г.И. Батурин // Международный сборник научных статей «Современные проблемы развития физической культуры и спорта», Вестник УГТУ-УПИ - Екатеринбург: Издательство Уральского государственного технического университета - УПИ, 2006. - №Ю (81). - Вып. 6. Том 1. - С.191-196.

Сборники научных статей:

2. Добровольский, С.С. Пути повышения качества подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе нейросетевых технологий / С.С.Добровольский, Г.И.Батурин // Проблемы физической культуры, спорта и здоровья на Дальнем Востоке: Сборник научных трудов. - Хабаровск: Изд-во ДВГАФК-ХГПУ, 2005. - Вып. 7. - С.30-31 ISBN 5-8028-044-5

Материалы докладов научных конференций:

3. Батурин, Г.И. Методика разработки электронного учебного пособия нового поколения / Г.И Батурин // Материалы научно-практического семинара «Перспективные технологии оценки и мониторинга качества в образовании».-Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2003.- С.296-297. ISBN 5-7444-1509-2

4. Батурин, Г.И. Иерархический учебно-методический комплекс курса «Дискретная математика» / Г.И. Батурин II Материалы V Всероссийской очно-заочной научно-практической конференции «Инновации и информационные технологии в образовании». - Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2004. - С.45-48.

5. Батурин, Г.И. Использование методов прогнозирования в процессе подготовки специалистов в области физической культуры и спорта / Г JA. Батурин // Материалы Всероссийской научной конференции «Физическая культура и спорт в современном обществе». - Хабаровск: Изд-во ДВГАФК, 2006 -С.32-36 - ISBN 5-8028-0055-0.

6. Батурин, Г.И. Совершенствование подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе нейросетевых технологий / С.С. Добровольский, Г.И. Батурин II Материалы Всероссийской научной конференции «Физическая культура и спорт в современном обществе». - Хабаровск: Изд-во ДВГАФК, 2007. - С.123-127. ISBN 5-8028-0069-0.

БАТУРИН Геннадий Иванович ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА

13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук В авторской редакции Компьютерная верстка автора

Подписано в печать 20.04.2007.

Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1.70, уч-изд. л .1.76 Тираж 100 экз.

Издательство Дальневосточного университета 690950, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27

Отпечатано в издательстве ДВГУ 690950, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Батурин, Геннадий Иванович, 2007 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА.

1.1. Современное состояние системы высшего физкультурного образования.

1.2. Инновационное образование в высшей физкультурной школе.

1.3. Пути совершенствования высшего профессионального физкультурного образования.

1.4. Методы прогнозирования качества профессиональной подготовки выпускников ВУЗов.

1.5. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В РАЗРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙ СПЕЦИАЛИСТА И СТУДЕНТА.

2.1. Методы психодиагностики в сфере физической культуры и спорта.

2.2. Нейроинформатика и возможности модификации нейронных сетей для совершенствования учебного процесса.

2.3. Теоретические аспекты разработки нейросетевой модели студента.

2.4. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА УСПЕШНОСТЬ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТА ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ И СПОРТУ.

3.1. Перспективы формирования профессиональной компетентности специалиста на основе совершенствования учебных планов.

3.2. Сравнительная характеристика параметров успешно работающих специалистов и выпускников вуза.

3.3. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗА.

4.1. Разработка моделей успешно работающих специалистов и студентов с использованием нейросетевых технологий.

4.2. Оптимизация процесса подготовки специалистов и экспериментальное обоснование предложенной методики в условиях вуза

4.3. Выводы по главе 4.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Оптимизация процесса подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе моделирования и прогноза"

Проблемы повышения качества подготовки специалистов в области физической культуры и спорта связаны с увеличивающимися требованиями к его личностным качествам, системе знаний, навыков и умений, которые обеспечивают высокий профессионализм.

С введением в практику деятельности вузов квалификационных характеристик специалистов с высшим образованием (они через государственные образовательные стандарты задают содержание и формы соответствующей учебной деятельности студентов), появилось связанное с ними понятие «модель специалиста». Создание модели специалиста как научной основы формирования квалификационных характеристик во многом определяет содержание и организацию учебного процесса (Н.Н. Зволинская, В.И. Маслов, 1990, 2003).

Модель специалиста с высшим образованием это своеобразный эталон (идеал), который при наиболее полном соответствии требованиям профессиональной деятельности должен быть реализован в процессе вузовской подготовки. Таким образом, в широком плане под моделью специалиста понимаются некоторые уровни сформированных профессиональных и личностных качеств, определяющих его способность эффективно трудиться, добиваясь результатов, адекватных требованиям общественного и научно-технического прогресса (Е.Э. Смирнова, 1984; А.К. Маркова, 1996).

Проектированию модели специалиста различного уровня и профессии посвящено достаточное количество научно-практических исследований (Е.П. Каргаполов, 1979; И.Н. Решетень, Е.П. Каргаполов, 1982; Г.П. Заго-родний, 1991; З.Ц. Хоберкова, 1996; Р. Петрунева, Н. Дулина, В. Токарев, 1998 и др.). Специфика многих профессий отражается на модели специалиста, включая дополнительно некоторые свойства личности, которые определяются особенностями профессии. В определенных случаях включаются: уровень здоровья; психологическая устойчивость; набор определенных умений и навыков и др. Спектр качеств личности представлен в моделях достаточно широко и разнообразно (Н.В. Талызина, Н.Г. Печенюк, Л.В. Хохловский, 1987).

Сложность анализа многих количественных факторов модели, связанных с успешностью профессиональной деятельности специалиста физической культуры и спорта обусловлено тем, что при анализе разноплановой информации исследователь часто сталкивается с тем, что теоретическое великолепие методов анализа разбивается о действительность. Известно множество методов решения задач анализа, безупречные с точки зрения теории, которые имеют мало общего с действительностью. Чаще всего аналитик сталкивается с ситуацией, когда трудно сделать какие-либо четкие предположения относительно исследуемой задачи.

Модель не известна, и единственным источником сведений для ее построения является таблица экспериментальных данных типа «вход - выход», каждая строка которой содержит значения входных характеристик объекта и соответствующие им значения выходных характеристик.

В результате исследователи вынуждены использовать всякого рода эвристические или экспертные предположения и о выборе информативных признаков, и о классе моделей, и о параметрах выбранной модели. Эти предположения аналитика основываются на его опыте, интуиции, проникновении в смысл анализируемого процесса. Выводы, получаемые при таком подходе, базируются на простой, но фундаментальной гипотезе о монотонности пространства решений, которую можно выразить как «похожие входные ситуации приводят к похожим выходным реакциям системы». В результате применения такого метода решения задачи вступают в противоречие с реальностью при подготовке высококвалифицированных специалистов.

Актуальность диссертационной работы обусловлена тем, что подобные задачи должны решаться с использованием экспертных систем, необходимых для оценки уровня приближения субъектов обучения к модели и определения эффективности процесса коррекции ее системных свойств.

Наиболее эффективный метод конструирования экспертных систем базируется на самообучающихся нейронных сетях (А.Н.Горбань, 1990). Наиболее важным отличием предлагаемого подхода является возможность конструирования экспертных систем самим предметным специалистом, который может передать нейронной сети свой индивидуальный опыт, опыт своих коллег, или обучать сеть на реальных данных, полученных путем наблюдений. Такой подход не получил еще широкого распространения и экспериментального обоснования в подготовке специалистов с высшим образованием в области физической культуры и спорта.

Объект исследования - процесс подготовки высококвалифицированных специалистов в условиях вуза.

Гипотеза исследования. Нами предполагается, что разработка многофакторной модели специалиста, основанной на прогнозе достижения в определенный промежуток времени ее основных параметрических критериев профессионализма, позволит научно обосновать содержание учебных планов и программ, определить пути совершенствования процесса вузовского образования в области физической культуры и спорта.

Цель и предмет исследования определяют его задачи:

3. Экспериментально обосновать целесообразность внедрения в подготовку специалистов физкультурно-спортивного профиля методики, основанной на закономерностях моделирования и прогноза.

Для решения поставленных задач используются следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение информационных источников научно-методического характера и документальных материалов; опрос (анкетирование); тестирование; педагогические наблюдения; педагогические эксперименты; методы математической статистики, моделирование и прогнозирование с компьютерной обработкой данных.

Организация исследования. Исследования проводятся в четыре этапа.

Первый этап посвящен анализу и обобщению научно-методической литературы с целью теоретического обоснования проблемы, поиску путей повышения эффективности профессионального образования в области физической культуры и спорта.

На втором этапе анализируются учебные планы, определяются перспективные пути и условия повышения качества подготовки специалистов. Проводится опрос специалистов в области физической культуры и спорта (200 человек, имеющих различную подготовленность и квалификацию).

На третьем этапе исследуются модельные характеристики студентов 3-5 курсов (по 50 чел. каждой группе) и успешно работающих специалистов (50 чел.) по параметрам: двигательной деятельности (двигательная активность, физическое состояние, спортивные достижения и др.); освоенных знаний (по блокам дисциплин учебного плана); личностных психоэмоциональных качеств (по опроснику Кеттела и цветовому тесту Люше-ра); эффективности работы (практики). Проводится сравнительный анализ полученных данных и обучение нейронной сети посредством введения на ее вход множества параметров, присущих «хорошим» студентам и «успешным» специалистам.

На четвертом этапе на основе прогноза проводятся модельно-экспертные исследования, посвященные обоснованию как отдельных методических подходов, так и целостной технологии подготовки специалистов. Производится классификация входного пространства сетей, разбиение его по многим признакам на области. Оценка значимости входных сигналов осуществляется нейро-имитатором автоматически и позволяет установить, какие из входных оценочных шкал оказывают наибольшее влияние на состояние эффективности работы, как будущих, так и уже состоявшихся специалистов. Это позволяет упростить разрабатываемые модели путем исключения малозначимых входных сигналов-параметров и добиться лучших результатов в прогнозе. В исследованиях принимали участие две группы студентов (по 50 человек в каждой), имеющие одинаковый возраст, курс обучения (от 2 по 5), физическую подготовленность и квалификацию (уровень второго спортивного разряда). Основной эксперимент длился на протяжении четырех лет.

В экспериментальной группе для управления подготовкой специалистов используется технология, представленная в диссертационной работе. Ежегодно, в зависимости от разницы между действительными и прогнозируемыми значениями исследуемых модельных величин совершенствовались рабочие учебные планы (формировались и включались определенные дисциплины регионального компонента, определялся набор дисциплин по выбору, вносились коррективы в распределение и соотношение часов по блокам дисциплин, отводимых на аудиторную и самостоятельную работу); принимались меры по повышению качества преподавания дисциплин учебного плана (через контроль получаемых студентами знаний, разработку рекомендаций, направленных на улучшение преподавания практических и теоретических дисциплин, а так же проводимых практик); совершенствовалась физкультурно-спортивная деятельность студентов (создавались материально-технические и кадровые условия для занятий спортом, оптимизировалось количество проводимых соревнований, вводился индивидуальный план обучения, стимулировались студенты, имеющие определенные спортивные достижения и т.д.).

В контрольной группе для управления подготовкой специалистов используются традиционные планы, методы воздействия и контроля.

Достоверность научных результатов и выводов опирается на использование объективных методов, адекватных поставленным задачам, сочетание качественного и количественного анализа результатов экспериментальной части работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Практическая значимость исследования состоит в разработке эффективных и простых методик анализа и прогноза, в возможности применения полученных результатов для совершенствования профессионального образования студентов в вузах по различным специальностям. Основные положения диссертации и предложенные методические рекомендации могут быть использованы в учебном процессе образовательных учреждений спортивного профиля с целью оптимизации процесса подготовки высококвалифицированных специалистов.

Положения, выносимые на защиту:

Внедрение результатов исследования осуществлялось в виде методических рекомендаций для учебного процесса факультета физической культуры и спорта ДВГУ, Приморского Государственного училища олимпийского резерва, ГОУ ВПО «Уссурийский государственный педагогический институт».

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, приложений. Работа содержит 137 страниц, 7 рисунков и 9 таблиц.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

4.3. Выводы по главе 4

1. Выявленные зависимости и различия в теоретической и практической подготовленности студентов-выпускников и успешно работающих специалистов позволили с использованием нейронных сетей создать модели, прогнозировать состояние готовности студентов старших курсов к профессиональной деятельности, определить направления совершенствования учебного процесса в вузе.

2. Результаты экспериментального исследования показали, что полученные с помощью нейронный сетей модели и прогнозы можно использовать для принятия эффективных управленческих решений с целью совершенствования учебного процесса при подготовке высококвалифицированных специалистов.

3. Эксперимент показал, что использование в профессиональной подготовке студентов технологии управления процессом обучения позволяет целенаправленно улучшать и оптимизировать необходимые модельные качества будущего специалиста, которые к окончанию эксперимента достоверно достигали более высокого уровня, что позволило студентам-выпускникам экспериментальной группы приблизиться к уровню «успешного» специалиста.

Практические рекомендации

2. Достигать приемлемого результата рекомендуется, двигаясь от более простых и грубых моделей ко все более сложным и точным; по мере накопления новых сведений нужно повторять цикл- процесс познания бесконечен.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Батурин, Геннадий Иванович, Владивосток

1. Анастази A.C. Психологическое тестирование. М.: Педагогика, 1982. Т.1.-316 с.

2. Анисимова, О.Н. Социальные и психологические проблемы целевой интенсивной подготовки специалистов / О.Н. Анисимова, М.Д. Дво-ряшина, В.Н. Келасьев и др. // Под ред. В.П. Трусова Л.: Издательство Ленинградского университета, 1989. - 160 с.

3. Архангельский, С.И. Учебный процесс в высшей школе и его закономерные основы и методы: Учебно-методическое пособие. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

4. Ахметжанов, Э.Р. Психологические тесты. М.: «Лист», ТОО. -1997.-320с.

5. Ашмарин, Б.А. Теория и методика педагогических исследований в физическом воспитании: Пособие для студентов, аспирантов и преподавателей. М.: Физкультура и спорт, 1978. - 223 с.

6. Ашхотов, О. Компьютерные технологии в образовании / О. Ашхотов, В. Здравомыслов, Ю. Ашхотова // Высшее образование в России. -1996. -№ 3,-С.И 1-115.

7. Бабушкин, Г.Д. Психологические основы воспитания профессионального интереса к педагогической деятельности. Омск: ОГИФК, 1990.- 186 с.

8. Бабушкин, Г.Д. Управление формированием профессионального интереса у студентов ИФК и тренеров по спорту // Теория и практика физической культуры. 1988. -№ 10.-С.12-14.

9. Байденко, В.И. Стандарты в непрерывном образовании: концептуальные, теоретические и методологические проблемы: Монография. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 1999, - 296 с.

10. Байкова, JI.А. Педагогическое мастерство и педагогические технологии: Учебное пособие / Л.А. Байкова, Л.К. Гребенкина. М.: Педагогическое общество России, 2000. - 256 с.

11. Белозеров О.И. Современные методы прогнозирования. Искусственные нейронные сети: Учебное пособие.- Хабаровск.: ХГИИК, 2000. -С.50.

12. Белозеров О.И. Современные методы прогнозирования. Многомерные методы: Учебное пособие.- Хабаровск, ХГИИК.: 2001. С.32.

13. Беспалько, В.П. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов / В.П. Беспалько, Ю.Г. Татур. М.: Высшая школа, 1989. - С.7.

14. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.-192 с.

15. Богданова, Л.В. Формирование культуры и профессионального общения у специалистов в области физической культуры и спорта: Ав-тореф.дис. канд.пед.наук.-М., 1999. -24 с.

16. Бородовицина, H.A. Формирование познавательных интересов у студентов института физической культуры: Автореф. дисс. . канд.пед.наук. М., 1978.- 16с.

17. Берн Э. Введение в психотерапию. СПб, 1991.

18. Бурков В.Н. и др. Большие системы: моделирование организационных механизмов. М.: Наука, 1989. - 247 с.

19. Бурков В.Н., Кондратьев В.В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. - 212 с.

20. Брушлинский H.H. Системный анализ деятельности ГПС. М.: МИПБ. 1998.-С. 250.

21. Быков, Ю. Теоретические и методические аспекты формирования профессионала-педагога в период обучения в физкультурном вузе // Теория и практика физической культуры. 1996. - № 12. - С.67.

22. Виноградов, В. Подготовка специалиста как человека культуры // Высшее образование в России / В. Виноградов, А. Синюк 2000. -№ 2. - С.40-42.

23. Виноградов, П.А. Физическая культура и здоровый образ жизни. -М.: Мысль, 1990.-288 с.

24. Волков, В.Ю. Компьютерные технологии в образовательном процессе по физической культуре в вузе: Автореф. дисс. . докт. пед. наук. -С-Пб, 1997.-34 с.

25. Воронина, Т.П. Образование в эпоху новых информационных технологий / Т.П. Воронина, В.П. Кашицын, О.П. Молчанова. М.: Ин-форматик, 1995.-С.24.

26. Гаврилова Т. А., Червинская К. Р. Извлечение и структурирование знаний в экспертных системах. М.: Радио и связь, 1992. - 290 с.

27. Галушкин, А. Современные направления развития нейрокомпьютер-ных технологий в России // Открытые системы. 1997. №4. С. 26.

28. Гладун В. П. Эвристический поиск в сложных средах. Киев: Нау-кова думка, 1977. - 340 с.

29. Геращенко, И. Принцип неопределенности в образовании // Высшее образование в России. 1999. - № 1. - С.32-36.

30. Головин, И.Л. Профессиональное самовоспитание студентов института физической культуры / И.Л. Головин, Е.Д. Никитина // Теория и практика физической культуры. 1989. - № 4. - С. 12-15.

31. Головин, И.Л. Самовоспитание в процессе профессиональной подготовки специалистов по физической культуре и спорту: Автореф.дис. . канд.пед.наук. Малаховка, 1993.-25 с.

32. Горбань А.Н. Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей // Сиб. журн. вычисл. математики / РАН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 1998. - Т.1, №1. - С. 11-24.

33. Горбань А.Н., Миркес Е.М. Логически прозрачные нейронные сети для производства знаний из данных. ВЦ СО РАН в г. Красноярске. -Красноярск, 1997. С. 12 (Рукопись деп. в ВИНИТИ 17.07.97, № 2434-В97).

34. Горбань А.Н., Миркес Е.М. Оценки и интерпретаторы ответа для сетей двойственного функционирования. ВЦ СО РАН в г. Красноярске. Красноярск, 1997. С. 24 (Рукопись деп. в ВИНИТИ 25.07.97, № 2511-В97).

35. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. М.: изд. СССР - США СП "ParaGraph", 1990. - 160 с.

36. Горбань А.Н., Россиев Д.А. Нейронные сети на персональном компьютере. Новосибирск: Наука, 1996. - 276 с.

37. Грешилов A.A. Как принять наилучшее решение в реальных условиях -М: Радио и связь, 1991. 320с.

38. Готлиб, В.Н. Активизация самостоятельной работы студентов институтов физической культуры посредством активных методов обучения (педагогических игр): Автореф. диссс. канд.пед.наук. Малаховка, 1989.-20с.

39. Деркач, A.A. Педагогическое мастерство тренера. / А.А.Деркач, А.А.Исаев. -М.: Физкультура и спорт, 1981. 375 с.

40. Дмитриева, М.С. Управление учебным процессом в высшей школе. -Новосибирск: НГУ, 1971. 180 с.

41. Добровольский, С.С. Теория и методические перспективы программирования двигательных действий спринтерского бега в управляемой искусственной среде: Дисс. докт.пед.наук. М., 1995. - 350 с.

42. Доррер М.Г. Попытка применения нейронных сетей для прогнозирования психологической совместимости в группе // Нейроинформати-ка и ее приложения: Программа и тезисы докладов II Всеросийского рабочего семинара. Красноярск: КГТУ, 1994,- С. 13.

43. Доррер М.Г., Горбань А.Н., Копытов А.Г., Зенкин В.И. Психологическая интуиция нейронных сетей // Нейроинформатика и ее приложения: Програма и тезисы докладов III всеросийского рабочего семинара. Красноярск: КГТУ, 1995. С. 114-127.

44. Дранюк, О.И. Формирование гностических умений у студентов института физической культуры: Автореф. дисс. . канд.пед.наук. СПб, 1996.-24 с.49