Розглянуто питання підвищення якості навчання на базі удосконалення алгоритмічного забезпечення автоматизованої системи управління навчальним процесом (АСУ НП) та використання методу 3D-оцінки як критерію діагностики знань. Одержано наукові та практичні результати, які в сукупності вирішують актуальну проблему дослідження, створення та впровадження АСУ НП як програмного інструмента для організації контролю знань і прийняття рішень з використанням даних проведеного контролю щодо комплексного управління навчальним процесом. Запропоновано структуру АСУ НП і здійснено її комп'ютерну реалізацію, на підставі якої створено математичне, алгоритмічне та програмне забезпечення компонентів системи. Вперше розроблено інформаційну технологію прийняття рішень за умов адаптивного навчання з використанням кількісної оцінки рівня засвоєння знань студентів як складних суб'єктів управління, яка відрізняється від існуючих підходів формуванням оцінки у перетвореному 3D-просторі та є мірою відповідності кількісних та якісних властивостей об'єкта оцінки вимогам, які визначаються у межах завдання навчання.

  Скачати повний текст

Вдосконалено існуючі моделі та інформаційні технології контролю знань в системі дистанційного навчання. Вперше розроблено теоретико-категорні деталізовані моделі наданих основних бізнес-прецедентів дистанційного навчання, які дозволяють врахувати точку зору викладача й особи, що навчається. Розроблено топологічні моделі представлень матеріалів, що вивчаються, та тестових завдань. Узагальнено теоретико-множинні моделі основних бізнес-процесів дистанційного навчання. Розроблено інформаційні технології для автоматизації контролю знань, що реалізують процеси формування обсягу матеріалу, який слід вивчати під час дистанційного навчання, формування тестових завдань та оцінювання відповідей особи, яка навчається, на запропоновані тестові завдання. Впроваджено програмну реалізацію, яка дає можливість забезпечити скорочувати витрати на підготовку матеріалу та тестових завдань з дисципліни, що вивчається.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз сучасних концепцій організації процесу навчання і науково обгрунтовується необхідність розробки і впровадження в процес передтренажерної підготовки операторів ергатичних систем коп'ютерної технології навчання. Запропоновано структурну модель дидактичних знань і адаптивний алгоритм керування інформаційним потоком на основі стек-спискової моделі. Побудовано формальну модель процесу навчання з нечітко заданою цільовою функцією. Розроблено методику експертного оцінювання, яка дозволяє знизити суб'єктивний фактор в процесі прийняття рішень. Пропонується метод побудови динамічних шкал оцінювання для настроювання лінгвістичних оцінок з врахуванням вимог кваліфікаційної характеристики. Виведено закон засвоєння і збереження інформації в пам'яті оператора, який дозволяє прогнозувати рівень збереження навиків у оператора з плином часу і планувати навчання з метою підвищення кваліфікації. Розроблено експертну систему керування процесом навчання операторів ергатичних систем на базі локальної обчислювальної мережі під Windows 95 в середовищі Delphi 4.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційно-вимірювальне й алгоритмічне забезпечення моніторингу комп'ютеризованих систем тестування (КСТ). Обгрунтовано необхідність проведення моніторингу КСТ з малими контингентами користувачів у процесі дослідної експлуатації системи. Систематизовано методи та способи визначення показників якості КСТ та обрано ті їз них, що відповідають умовам тестування та режиму роботи реальних систем. Створено нові методи обробки емпіричної інформації у межах теорії моделювання та параметризації тестів, що забезпечують точність, інваріантність та стійкість показників якості КСТ та оцінок опитуваних за умов пілотного експерименту та дослідної експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено програмну модель системи автоматизації навчального процесу для вирішення задач керування навчальними програмами, фундаментальної підтримки компонентів на рівні прикладного інтерфейсу та середовища функціонування. Запропоновано нову програмну модель системи автоматизації навчальних процесів, ключовими характеристиками якої є наявність базової функціональності навального середовища, технологічної та платформної незалежності функціонування, використання відкритих інтерфейсів та алгоритмів взаємодії для інтеграції з існуючими системами автоматизації навчальних процесів. Здійснено програмну реалізацію розробленої моделі, яка включає функціональне середовище (framework) та програмний API. Реалізацією моделі є сервісно-орієнтована програмна система "University Leeming Directory", що завдяки розробленим алгоритмам взаємодії з гетерогенними компонентами інтегрується з системою Microsoft Class Server та розширює функціональність за допомогою автоматизації процесів тестування та перевірки знань.

  Скачати повний текст

У контексті вивчення особливостей безперервної професійної освіти досліджено методи, форми, принципи, системи та технології дистанційного навчання. Проаналізовано сучасний стан інженерії програмного забезпечення (ПЗ). З урахуванням одержаних результатів розроблено метод побудови ПЗ систем дистанційного навчання (СДН) на підставі використання принципів багаторівневого представлення, шаблонування та квантифікації. Запропоновано модель рівня бізнес-логіки та комплексний набір метрик, який забезпечує аналіз навчального контексту в дидактичному, навігаційному та оформлювальному аспектах. На підставі дослідження існуючих підходів і моделей шляхом застосування архітектурних стилів, методу Attribute Drive Design та атрибутів якості архітектури ПЗ розроблено архітектуру ПЗ СДН та шаблони її реалізації. Розроблено архітектуру ПЗ для виконання метричного аналізу ПЗ СДН (навчального контенту). Створено шаблони та методику реалізації основних форм навчальних матеріалів (лекції, лабораторних і практичних робіт), які апробовано на прикладі конкретного контенту. Здійснено реалізацію ПЗ СДН на підставі запропонованого методу його побудови в Національному авіаційному університеті на кафедрі інженерії програмного забезпечення у навчальному процесі другої вищої освіти.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та реалізаційні основи створення інформаційних технологій з метою підвищення ефективності сприйняття інформації, асиміляції знань і синтезу оптимальних рішень користувачами систем підтримки навчання та професійної діяльності. Підвищення ефективності обробки інформації запропоновано здійснювати на основі адаптивних інформаційних процесів з використанням когнітивних характеристик і станів людини шляхом зменшення інформаційного навантаженя та, як наслідок, підвищення продуктивності праці користувачів. На базі запропонованих моделей визначено систему показників когнітивного стану користувача, яка передбачає оцінювання продуктивних характеристик, переваг і рівня декларативних знань у межах предметної сфери. Запропоновано архітектуру, модель діалогу та шаблони проектування програмних засобів, які здійснюють адаптацію інформаційного потоку у напрямі машина - користувач і забезпечують ефективність процесів сприйняття й обробки інформації. Розроблено програмні засоби, що реалізують архітектуру адаптивних інформаційних систем для навчання та підтримки професійної діяльності користувачів.

  Скачати повний текст

Розроблено функціонально-інформаційну структуру комп'ютерного тренажера, що є блоковою та забепечує виконання всіх задач навчання. Використання гібридної, об'єктно-незалежної експертної системи, в якій на відміну від існуючих експертних систем поряд зі знаннями експертів вміщено знання, одержані на базі навчання, і яка дає змогу оперативно настроїтися на різні технологічні процеси. Розвинуто імітаційні моделі, які відображають різні режими роботи компресорної станції. Показано доцільність комбінування статичних і динамічних моделей у разі імітації динамічних режимів. Побудовано прогнозно-оптимізаційну модель діяльності оператора, що дає змогу не тільки більш точно відображати його сенсомоторні властивості, але й оцінювати ступінь його навченості.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий шаблонно-просторовий підхід (ШПП) до розробки мережної системи підтримки навчального процесу (СПНП), який передбачає можливість проектування, динамічного створення та модифікації ієрархії власних сутностей (що моделюються шаблонами) та на базі цього підходу - розбудови та наповнення системи. Розроблено механізм залучення, який є новим способом надання диференційованого доступу, що дає змогу реалізувати вертикальні та горизонтальні зв'язки між сутностями, сфомульовано принципи взаємодії різних СПНП. Розвинуто теоретичні засади ШПП, зокрема, запропоновано термінологічну базу, обгрунтовано умови скінченності та способи коректної модифікації ієрархії шаблонів. Введено поняття алгебри шаблонних ієрархій, досліджено її властивості. З використанням запропонованих положень розроблено алгоритм генерації множини допустимих суміжних шаблонів, алгоритми модифікації ієрархії шаблонів і просторів, висвітлено різні способи додавання нових сутностей, установлено їх переваги, недоліки та доцільність застосування для різних СПНП і у разі модифікації дерева просторів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано, що засобом моделювання знань в інформаційно-навчальній Web-системі є онтологічно-орієнтована модель контенту, яка містить такі компоненти, як інформаційне наповнення, онтологія предметної області та дидактична функція. Модель контенту програмної Web-системи повинна врахувати такі сучасні освітні вимоги як міждисциплінарність знань, безпосередня орієнтація навчання на практичне застосування знань під час професійної діяльності й індивідуалізація навчального процесу. На підставі сформульованих вимог розроблено комплекс моделей і методів керування Web-контентом інформаційно-навчальних порталів (ІНП), основними з яких є об'єктно-орієнтована ієрархічно-мережева модель контенту, понятійно-тезисна модель формалізації смислу контенту, модель професійних компетенцій, метод автоматичної побудови онтології на бізі стенфордської моделі нечіткого виведення, алгоритм генерації тестових завдань і метод побудови індивідуального навчального Web-середовища. На базі запропонованого комплексу моделей і методів розроблено програмну систему керування Web-контентом ІНП.

  Скачати повний текст

Розроблено методи ідентифікації користувачів та математичні моделі й алгоритми оптимізації ситуаційних пріоритетних стратегій управління інформаційним обміном у системах дистанційного навчання. Зазначено, що запропоновані математичні моделі, методи й алгоритми дозволяють суттєво поліпшити економічні показники функціонування сучасних комп'ютеризованих систем дистанційного навчання, а також підвищити ефективність обслуговування користувачів даних систем.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано метод формування електронного комплексу навчальних дисциплін, який відрізняється від існуючих розробок тим, що складається з двох частин: формування основного курсу, що є загальним для ряду спеціальностей, навчальні плани яких містять конкретну дисципліну, та формування спеціалізованої частини, яка складається з розділів, необхідних для вивчення тільки окремих спеціальностей. Удосконалено метод формування інформаційної моделі базового електронного комплексу навчальних дисциплін (БЕКНД) за рахунок використання блочної ієрархічної структури БЕКНД, в якій зазначені не лише якісні, але й кількісні зв'язки між блоками. Отримали подальший розвиток методи комп'ютерного контролю знань за рахунок формування тестових задань з урахуванням визначених кількісних взаємозв'язків між блоками.

  Скачати повний текст

Розроблено модель динаміки системи навчання, що дозволила сформувати критерії якості процесу навчання, поставити завдання оптимізації динаміки процесу і з використанням процедури ідентифікації моделі того, хто навчається, побудувати інформаційну технологію інтенсивного комп'ютеризованого навчання. Запропоновано підхід до моделювання процесу навчання на основі комбінованої системи управління комп'ютеризованим навчанням з наявністю двох контурів управління, що дозволяє з урахуванням постійних характеристик, результатів моніторингу мінливих характеристик особистості та рівня поточних знань виконувати в процесі управління навчанням два завдання: за поточною інформацією визначати властивості та стан об'єкту управління, і за цими даними за допомогою моделі того, хто навчає, визначати управлінські дії. Реалізовано інструментальні засоби розроблених підсистем.

  Скачати повний текст

З застосуванням методу аналізу формальних понять Віллє-Гантера (АФП) здійснено формування бази знань систем дистанційної освіти та розроблено метод і технологію, які дозволяють формалізувати інтенсіональні поняття та залежності між ними шляхом представлення їх структури у вигляді решіток з наступним перетворенням у ієрархічну семантичну мережу. Розвинуто метод АФП для моделювання повністю визначених предметних областей шляхом введення обмежень на вхідні данні, одержання логчно непротирічної моделі та побудови ієрархічної структури бази знань у вигляді гіперконтексту. Розроблено метод автоматичного генерування питання-відповідних співвідношень за моделлю представлення знань у вигляді решіток формальних понять й автоматизовану процедуру вибору дистракторів у закритих питання-відповідних співвідношеннях.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано та науково обгрунтовано метод оцінки якості освіти, який враховує статистичні дані успішності та інформаційні показники взаємозв'язку навчальних дисциплін, що дозволяє одержати методи виміру потенційних можливостей змісту освіти та кваліфікації випускників. Запропоновано числові показники напруженості й блочності навчальних програм, які дозволяють кількісно оцінити структуру й інформаційне наповнення змісту освіти для конкретної спеціальності. Розвинуто ітераційні та декомпозиційні методи групування, які дозволяють ефективно здійснювати розбивку множини параметрів на групи з максимальним ступенем інформаційного зв'язку. Створено імітаційну модель навчального процесу, яка дає змогу об'єктивно оцінити ефективність розроблених методів і технологій.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано доцільність побудови інформаційних навчальних комплексів (ІНК) на базі одного класу ІВМ РС, до якого приєднуються робочі місця учнів. Показано координованість системи та безконфліктність її функціонування. Побудовано адаптивно-параметричну модель навчання. Описано технологію розробки комп'ютеризованих навчальних курсів і розроблено пакет програм управління, який дозволяє автоматизувати основні функції управління процесом групового навчання. Надано рекомендації для проектування інтегрованого середовища комп'ютеризованих навчальних курсів. На базі побудованих моделей запропоновано загальну технологію автоматизованого групового навчання під управлінням викладача. Розроблено мультиконсольну інформаційну систему, яка базується на застосуванні таймерної технології, та встановлено, що екологічні характеристики таймерних ІНК є безпечними для здоров'я користувачів.

  Скачати повний текст

Розвинуто теоретичні та методологічні засади побудови інтелектуальних систем підтримки користувача та розробки на їх базі експериментної системи для навчання та консультування. Запропоновано модель керування взаємодією користувача й автоматизованої інформаційної системи (АІС), яка базується на абстрактній моделі управління Глушкова, з використанням планувальної експертної системи як керувальної структури. Запропоновано модель поводження користувача за умов роботи з АІС як алгебри сценаріїв та доведено функціональну повноту цієї алгебри в алгебрі Дейкстри, що дає змогу описати за допомогою алгебри сценаріїв будь-який алгоритм рішення задачі користувачем. Розвинуто модель подання знань у вигляді сценаріїв, який полягає у розширенні характеристик підцілей умовою циклу та списком команд для досягнення підцілей, що дозволяє описати задачі користувача АІС. Розроблено метод перетворення структурних схем алгебри Дейкстри у дерево сценаріїв з використанням моделі поводження користувача на основі алгебри сценаріїв. Розроблено метод побудови систем підтримки користувача з застосуванням експертних систем, який базується на моделі поводження користувача, удосконаленій моделі подання знань про задачі у вигляді сценаріїв і методі перетворення структурних схем алгебри Дейкстри у дерево сценаріїв.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено адаптивні системи контролю знань та навчання з метою використання в технологіях автоматизованого й адаптивного навчання, засновних на методах та засобах самоорганізації моделі знань особи, яка навчається, шляхом моделювання процесів інфомаційної взаємодії в предметній області навчання. Розроблено методи моделювання знань осіб, які навчаються, з використанням методик, пов'язаних з вимірюванням рівня знань та простеженням за трансформуванням їх у процесі навчання. З метою адаптації технології опитування чи навчання до рівня та розподілу знань осіб, що навчаються, в предметній області дисципліни побудовано метод самоорганізації моделі знань. З метою одержання точної оцінки ефективності автоматизованої системи контролю знань і навчання (АСКЗН) з використанням модуля самоорганізації моделі знань. Розроблено математичну модель оптимізації часу опитування осіб, які навчаються, а також програмне забезпечення та структуру бази даних модуля самоорганізації моделі знань АСКЗН. Відзначено, що проведені дослідження дають змогу підвищувати ефективність навчального процесу, заснованих на самоорганізуючих засобах контролю знань і навчання.

  Скачати повний текст

Розвинуто науково-методичні основи тестових технологій (ТТ) шляхом створення нових моделей і методів організації, планування та моніторингу тестування в процесах підготовки фахівців у ВНЗ України. Проаналізовано існуючі підходи щодо реалізації ТТ. Розроблено задачу створення теоретико-методичної основи для побудови систем управління ТТ. Сформульовано задачу оптимізації за формування в процесі тестування інформаційного ресурсу системи управління навчальним процесом. Проведено розробку структури інформаційного середовища та наведено граф-схеми реалізації компонентів технології в процесі підготовки тестових завдань. Запропоновано нові моделі та методи ТТ, які є цілісною системою реалізації дій з організації, підготовки, проведення тестування й орієнтовані на інформаційне забезпечення системи управління навчальним процесом. Наведено результати використання даних засобів управління тестуванням та тестування студентів. Впроваджено в ВНЗ України розроблені моделі, методи та засоби управління тестуванням і тестування студентів.

  Скачати повний текст