ITEA - 2008 by ITEA Conferences

Ukrainian National Academy of Sciences Ministry of Education and Science, Youth and Sport of Ukraine International Research and Training Center for Information Technologies and Systems

Third International Conference

New Information Technologies in Education for All: e-education Proceedings

1- 3 October 2008 Edited by Gritsenko V.

Kiev 2008 2

CONTENT I. ICT IN EDUCATION FOR ALL: A LOOK INTO THE FUTURE......... 9

Gritsenko V., Synytsya K., Manako A. ICT COMPETENCIES TRAINING IN INFORMATION SOCIETY .......... 9

Roceanu Ion, Muresan Doina VIRTUAL LEARNING SPACE DESIGNED TO SIMULATE NATURAL DISASTERS SCENARIOS AND CITIZENS’ EDUCATION ................... 16

Barbieru Dragos OPEN SOURCE SOFTWARE FOR DEVELOPMENT EDUCATIONAL CONTENT ............................................................................................... 23

Kolos V. INFORMATION MONITORING OF TELECOMMUNICATION BASED INFORMATIVE AND EDUCATIONAL ENVIRONMENTS................... 31

Kalugina O. B., Dorohina Y.Y. SOCIAL IMPORTANCE OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES INTRODUCTION IN EXPERTS TRAINING ON LIFE SAFETY IN TECHNOSPHERE ................................................................................... 41

Zaretskiy M., Gladisheva M. INFORMATION TECHNOLOGIES FOR ENGINEERS TRAINING ....... 44

Maksymenko A. INFORMATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION: UNESCO HEADING TOWARDS EDUCATION QUALITY ................................... 50

Kolgatin O.G. DIDACTICAL REQUIREMENTS ON SOFTWARE FOR LEARNING TESTING................................................................................................. 54

Melnyk I. THE POLICY OF EDUCATIONAL COMPUTER TECHNOLOGIES USE IN KNOWLEDGE ACQUISITION AT “KROK” UNIVERSITY.............. 65

Tchernikova L. EDUCATION IN THE INFORMATION SOCIETY................................. 73

Bakhrushin V., Ignakhina M., Shumada R. EMPIRICAL DISTRIBUTION FUNCTIONS FOR TESTING RESULTS 79

Fisoon M., Tsybenko B. THE USE OF KEY WORDS AND FORMAL GRAMMAR TOOLS FOR KNOWLEDGE TESTING........................................................................ 85

Nosov P., Nosova I. AUTOMATED DETERMINATION OF STUDENTS PROFESSIONAL ORIENTATION ....................................................................................... 95

Zikratij S., Savyuk L. ALGORITHMIC PROVIDING OF ADAPTIVE SYSTEMS FOR STUDENTS’ LEVEL KNOWLEDGE DIAGNOSING IN EDUCATIONAL INSTITUTIONS..................................................................................... 104

Barylo R. PROBLEM DEFINITION OF FUNCTIONAL EFFECTIVENESS CLASSIFIED PREDICTION FOR TELECOMMUNICATION INFORMATION EDUCATIONAL ENVIRONMENT CONTROL SYSTEM................................................................................................ 119

Vlasenko N., Maximenko A. STATISTICAL ANALYSIS OF THE MULTILINGUAL SCIENTIFIC TEXTS IN INFORATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION ............ 124

Kuzminska N., Semenyshyn R. STATISTICAL ANALYSIS OF THE EDUCATIONAL LITERATURE IN THE FIELD OF FOOD INDUSTRY....................................................... 132

II. E-EDUCATION ................................................................................... 139

Kommers P. ADVANCED LEARNING IN WEB-BASED COMMUNITIES ............. 139

Lustigova Z. A NEW E-LEARNING STRATEGY FOR TEACHING AND LEARNING SCIENCE............................................................................................... 142

Beligan D. E-LEARNING FOR EDUCATIONAL PROJECTS ................................ 152

Maklakov G., Chalakova T. THE MAIN PRINCIPLES OF BUILDING MULTIMEDIA SYSTEMS FOR REMOTE TRAINING............................................................................ 158

Artemenko V. INSTITUTIONAL SUPPORT OF DISTANCE EDUCATIONAL TECHNOLOGIES IN HIGHER SCHOOL.............................................. 164

Maklakov G.U., Maklakova G.G. STRUCTURE OF DISTRIBUTED TRAINING SYSTEMS FOR REMOTE EDUCATION......................................................................................... 174

Маklakova G. INTELLECTUAL QUALITY ESTIMATION SYSTEM FOR NETWORK SERVICES IN DISTANT TRAINING.................................................... 183

Nоzdrіпа L., Polotaj O. PRE-CONDITIONS RESEARCH OF Е-LЕАRNІNG INTRODUCTION IN THE НІGНER SСНООL ........................................................................ 187

Bondarenko V. TRAINING LABORATORY COMPLEX FOR MICROCONTROLLERS REMOTE STUDY.................................................................................. 197

Khavelova L. COMPUTER TRAINING SIMULATOR AS ELECTRONIC EDUCATIONAL RESOURCE............................................................... 203

Makarova M. ICT TEACHING AT UNIVERSITY IN ACCORDANCE WITH ECTS REQUIREMENTS ................................................................................. 210

Savyuk L., Matviyenko R. METHODOLOGICAL APPROACHES TO INDUSTRIAL SIMULATORS CREATION............................................................................................ 218 III. INFORMATION LITERACY AND COMPETENCIES DEVELOPMENT...................................................................................... 231

Cernochová M. CZECH TEACHERS AS E-DESIGNERS OF INNOVATIVE TEACHING APPROCHES TO YOUNG GENERATION LEARNING....................... 231

Averchenkov V., Malahov Y. THE BACHELOR AND THE MASTER COMPETENCY FORMATION IN THE FIELD OF INTELLECTUAL PROPERTY .................................... 248

Bilousova L., Koryak S., Olefirenko N. COMPLEX APPROACH TO THE INFORMATION TEACHING OF VOCATIONAL TRAINING STUDENTS .............................................. 252

Polishchuk A. LEARNING COURSE OF THE GRAPHIC DESIGN AND COMPUTER GRAPHICS AS A BASIS OF INFORMATION LITERACY AND CREATIVE CAPABILITIES DEVELOPMENT..................................... 258

Lytvynenko N., Zaritska S. COMPUTER GRAPHIC IN SCHOOL: A METHOD FOR DESIGNING AS BASIC TECHNOLOGY OF IMAGE CREATION.................................. 264

Gnedkova O., Kozmina A. PECULIARITIES IN TEACHING TUTORS OF DISTANCE LEARNING (ON THE BASE OF DISTANCE LEARNING SYSTEM “KHERSON VIRTUAL UNIVERSITY”) ................................................................... 271

Stetsenko I. DEVELOPMENT OF VISUAL-FIGURATIVE THINKING FOR PRESCHOOL CHILDREN..................................................................... 281

Byelyavtseva T., Menshikova O. USE OF DIDACTICS GAMES WITH ICT AT PRIMARY SCHOOL .... 290

Khachirov T. GENERAL EDUCATION TRAINING COMPONENTS OF SCHOOL YOUTH ON ICT .................................................................................... 301

Efimenko V. INFORMATION TECHNOLOGIES IN MONITORING OF THE 7-9 FORMS PUPILS’ LEARNING ACHIEVEMENTS ON INFORMATICS 304

Ponomaryova N., Olefirenko N. PEDAGOGICAL SOFTWARE USING AT SECONDARY SCHOOL TEACHING ........................................................................................... 311

Zhitenеva N. THE TEENAGERS’ COGNITIVE INTEREST WAYS WITH COMPUTER SUPPORT .............................................................................................. 323

Fedchenko S., Fedchenko V. METHODOLOGICAL PECULIARITIES IN ICT COMPETENCIES FORMING OF FUTURE CHEMISTRY TEACHERS ............................ 323

Samoylenko O. DISTANCE LERNING TECHNOLOGIES USE FOR INSTITUTION LECTURERS’ PROFESSIONAL COMPETENCE IMPROVING .......... 333

Shishkina M.P. “EXPERIMENT IN EDUCATIONAL INSTITUTION” E-RECOURSE APPLICATION FOR IMPROVING ICT COMPETENCE OF TEACHERS ............................................................................................................... 339

Manako V.V., Manako D.V., Tkach A.O. SELECTION AND COMBINATION OF MEDIA FOR FLEXIBLE LEARNING CONTENT CONSTRUCTION........................................... 349

Lopuhivska A. V. ICT AS A TOOL FOR RURAL SCHOOL STUDENTS SOCIAL DEVELOPMENT................................................................................... 354

Naumenko T., Stetsenko I. INFORMATION TECHNOLOGIES USE IN PRESCHOOL EDUCATION ............................................................................................................... 361

IV. TRANSFER OF TECHNOLOGIES: A LOOK THROUGH THE QUALITY.................................................................................................. 367

Niederberger A. QUALITY IN E-LEARNING: ESTABLISHING QUALITY CONCEPTS IN INTERNATIONAL EDUCATION......................................................... 367

Nosova T. INTELLECTUAL TRAINING SYSTEMS IN THE STRUCTURE OF INFORMATION-EDUCATION RESOURCE ........................................ 373 ON AUTOMATED DEDUCTION IN NATURAL FORMAL LANGUAGE ENVIRONMENT ................................................................................... 380

Lvov M., Peschanenko V. THE PROGRAM ENVIRONMENT OF PRACTICAL TRAINING SUPPORT IN THE COURSE OF MATHEMATICAL LOGIC ............... 389

Spivakovsky A., Kolesnikova N. VIDEOINTERPRETER OF THE INTEGRATED ENVIRONMENT ALGORITHMS FOR THE COURSE TRAINING “ALGORITHMIZATION AND PROGRAMMING BASES” .......................................................... 396

Mazurok T. NEURONET CLASTERIZATION SUPPORTED BY INTERDISCIPLINARY CONNECTIONS.............................................. 402

Bisikalo O. KNOWLEDGE BASE OF TEACHING SYSTEM CONSTRACTION SUPPORTED BY CREATIVE THINKING MODEL ............................. 410

Lvov M. S., Kreknin V.A. INTEGRATED LEARNING ENVIRONMENT “ANALYTIC GEOMETRY” ........................................................................................ 419

Nazarenko T. ADVANCED STRATEGIES OF INTERFACE DEVELOPMENT AND DESIGN IN COMPUTER TRAINING SYSTEMS ................................. 429

Vvedenska T. DEVELOPING FOREIGN LANGUAGE COMPETENCE VIA TELECONFERENCING TECHNOLOGY ............................................. 435

Dudka T., Savleva S. PRACTICAL ASPECTS OF VIDEOCONFERENCE USE FOR STUDENTS’ CONTINUOUS TEACHING ............................................ 443

Komendantov V. ECOLOGICAL LITERACY: A VIEW VIA ICT ..................................... 448

Petrov S. AN ALGORITHM FOR CONSTRUCTION OF EQUIVALENT SETS CLASSES FOR FEATURE RECOGNITION IN SELFLEARNING CONTROL SYSTEMS........................................................................... 452

Yakovenko V. COMPUTER-BASED SYSTEM OF EDUCATIONAL INSTITUTION QUALITY MANAGEMENT.................................................................. 459

I. ICT IN EDUCATION FOR ALL: A LOOK INTO THE FUTURE РАЗВИТИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ ИКТ В ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЩЕСТВЕ

Гриценко В.И., Синица Е.М., Манако А.Ф. Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем, Киев, Украина Компетенции в области ИКТ приобретают в информационном обществе большое значение. Применение системного подхода к организации обучения и обеспечения поддержки пользователей в области информационной и медиа грамотности, а также учет факторов, определяющих готовность и необходимость использования технологий позволит достичь существенного прогресса в развитии ИКТ-компетенций. В статье предлагается подход к созданию учебных программ в области ИКТ для неспециалистов и профессионалов, гармонизированный с моделью ЮНЕСКО и учитывающий возможные факторы цифрового разрыва. ICT COMPETENCIES TRAINING IN INFORMATION SOCIETY

Gritsenko V., Synytsya K., Manako A. Internation Research and Training Centre for Information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine ICT competencies are gaining greater importance in information society. Training and support in information and media literacy may be improved significantly by a systemic approach taking into account priorities in ICT competency training, as well as factors influencing acceptance and readiness to use the technologies. It is suggested to address competency dimensions harmonized with UNESCO framework when building the education and training programs, and take into account potential factors of digital divide through proper education and community support. Information society and the role of ICT competencies Nowadays the progress in countries’ economic and social development is lead by its support of science, education and cutting-edge technologies, with information, knowledge and communication as its 9

main driving forces. Outburst of information and communication technologies (ICT) plays a catalyst role for innovations in economy but also transforms education, social sphere, healthcare, and many other domains. Information society as the one in which creation, sharing, acquisition, and communication of information in a variety of digital formats plays a central role, put forward new priorities concerning knowledge and skills of its members. [1] Successful members of the information society must possess a set of competencies to be involved in various e-society processes, including professional development and personal growth, leisure and entertainment, household management and logistics, healthcare, and any other business-specific or personally chosen activities. The core of these competencies is formed by information literacy skills supported by effective use of modern technology. Information literacy basically addresses person’s ability to identify his information needs, find related information, evaluate its quality, collect and manage information, and process it to create and share new information and knowledge [2]. Information society members receive and share information and knowledge through technology-based tools and services, and thus have to continually update their ICT skills together with other life-long-learning capabilities. As ICT competencies become a mandatory component for all society members, independently on their professional field or educational level, there is an urgency to identify training needs and develop a systemic, nation-wide view on the requirements to the ICT competency programs. A modular curriculum in ICT based on these requirements and taking into account international norms and standards may be developed in conjunction with the updates of the professional training and educational programs in ICT. Its development should be preceded by the analysis of the ICT competencies structure, setting of the educational objectives, and outlining milestones for its further updates. ICT competencies structure A concept of “competency” may be considered as a documented “desired state” achieved by the training and justified by the assessment, as well as a real capabilities of a person demonstrated through performance over authentic tasks [3]. Thus, building a competency covers knowledge and skills formation to perform certain tasks, but also 10

raising awareness of relative positioning of these tasks in the framework of the activity and ability to evaluate and control the performance. Considering facets which characterize specifics of ICT competencies without referring to a particular technology or professional group, we turned to the framework proposed by the UNESCO in the ICT Competency Standards for Teachers [4], which offers policy and vision, organization and administration, curriculum and assessment, pedagogy, ICT, and teachers professional development as main competency elements. UNESCO Chair “New information technologies in education for all” combined the proposed competency elements in its teachers training programs, which turned to be an effective mechanism of teachers’ involvement. It is a flexible program adaptable to the teachers’ level of ICT understanding and mastery, as well as their professional needs. With a focus on practical capabilities, it also offers discussions that could be held within the program and as a side seminars, as well as introduction to tools for community support – portals, wiki, personal collections etc. The main dimensions of the UNESCO framework are adapted here to identify key ICT competencies for professionals from other domains in the following way: Dimension 1: Policy and vision – refers to the understanding of the ICT role in information society and the growing importance of ICT competencies for all society members. Dimension 2: Management – addresses the issues related to introduction of ICT in a particular domain, their maintenance and related individual skills. Dimension 3: Individual development – comprises all set of issues related to the self-development and life-long learning beyond professional area, extending social involvement through digital technologies, enhancing efficiency of communication etc. Dimension 4: Tools and services deals directly with technologies to be mastered. Dimension 5: Tasks – identifies changes of operation, new methods and ways of approaching professional tasks due to the use of technologies, addresses probable limitations and shed the light on the potential benefits of their extended application. The Guide stresses the importance of identification of achievable and current goals in setting the competency standards, and selection of 11

appropriate mechanisms for developing respective competencies. So the next steps would be to  formulate performance objectives along each of the dimensions for certain areas;  align them with learning and training objectives;  create a flexible modular curriculum;  set requirements to the learning content which may be reused across the professional areas. However, in the age of global communications, the ICT competency curriculum cannot be created based solely on national priorities ignoring international experience and tendencies of ICT distributions and use in other countries. This brings the issue of digital divide as a threat to successful and sustainable development of digital capabilities in the information society. Digital divide and ICT competencies Numerous researches of digital divide issues performed within relatively short timeframe illustrate the change of concept driven by growing availability of computers and Internet on one side, and results of experiments and use-cases analysis on the other [5-9]. The initial concept of divide as a threshold determined by the digital access to information (through the network) or a lack of it has been significantly extended and enhanced. The financial and economic factors, such as household income and the price of computers and Internet connection, are still an issue, however, other factors may be equally important when evaluating extent and purpose of technology-mediated access to information and knowledge. Digital divide issues may be addressed not only internationally but internally as caused by variations among different groups, social strata and communities within the country. Considering individual variations, the researchers brought the issues of age and gender as factors influencing access and use of digital resources; at the community level typical factors include culture, language, education, and availability of advice and support. Different opportunities and needs of individuals imply differences in their use of digital technologies in a sense of frequency, purpose, depth, and extent. Potential benefits of using ICT evaluated against efforts to get access and master new technologies vary significantly among users from different social groups. This, in turn, reinforces inequalities in a 12

sense of information society citizenship, increasing the gap between those involved and those who are not exploiting digital opportunities. We suggest to look at the secondary factors, i.e. beyond physical access, that may influence acceptance or rejection of digital technologies, and select motivation, education and support as the main three to be addressed. Motivation to use technologies may be forced by external factors, such as job requirements, community norms and expectations – to be part of the group one needs to share some model behavior, environment or individual constraints – inability to obtain information efficiently without technology. Acting beyond individual wishes, these factors drive attempts that are justified by needs. Individual motivation may originate from curiosity – an interest in innovations, or stemmed from a challenge for those who consider themselves as leaders. However, the most common stimulus is recognition of the need, opportunities and benefits for particular individual achievable through ICT. Support is crucial for start up and progress in technologies use. The actual need for technical assistance (such as in a case of viruses and system failures) is minor comparing to that of re-assurance, advice and guidance. Some of it stems from psychological reasons – for non-tech kind of people, the other is related to slow start, when pre-training either did not address all needs or, on the contrary, offered too much content in a short timeframe which was partly forgotten. Not all support should be formally arranged – being able to communicate with others and resolve issues within a community is a great asset for digital citizen. The concept of Education covers much more than “literacy” training to master specific skills. Some graduates from the first literacy programs reported difficulties in handling new versions of the systems or extending their ICT skills. It was attributed to the lack of general “educational” element explaining principles and concepts beyond particular buttons and menus of some system. Features of the ICT curriculum This short overview brings us to some proposals on the ICT training curricula features, both for professionals in IT technologies and for users of those technologies:  although ICT users and developers are still considered as two distinct groups, the efforts should be made to bridge the gap through respective changes in their educational programs to 13

facilitate involvement of professionals from various domains in creation of innovative technologies;  existing specializations for ICT professionals in Ukraine do not reflect the actual need in the professionals, the curriculum should be made more diverse and current in close collaboration with software industry as well as companies actively exploiting complex software products;  ICT professionals curriculum should be extended to comprise application issues, global view and tendencies, as well as project management, human-computer interaction, requirements engineering and other issues mainly ignored so far;  User competency building should be individualized, arranged around meaningful tasks rather than technology features, and provide guidelines for further enhancement of skills and expanding capabilities through individual learning;  Whereas teachers’ training in ICT becomes a routine, more programs should be offered to raise ICT facilitators and supporters for those who lack regular ICT training;  ICT curriculum for any professional group should be aimed at lifelong learning support, therefore presenting up-to-date tools for information and knowledge management;  Flexibility and longevity of the ICT curriculum may be reached through overall guidance and following trends and professional needs such as multimodal ways of communication and information sharing, security and privacy issues etc.;  A nation-wide effort in ICT competency building should be arranged around digital resources for ICT learning and training, created as collections for gathering modules and topics that meet individual needs. Significant international efforts are being taken to improve the bachalor curriculum of the computer science and IT professionals, including computer science, computer engineering, information technology, information systems, and software engineering [10, 11]. However, international guidelines are to be evaluated and adjusted at the national level to ensure continuous progress in educational programs, inheritance of best pedagogical traditions, and abilities of the graduates to meet the requirements and challenges of authentic tasks at future workplace. 14

Conclusion Information society set forth new requirements to competencies of its members and thus new criteria for successful education processes. Capability to work with multiple competing information sources or channels, select and filter excessive information under time pressure, and process it producing timely decisions was exceptional feature required for very specific professions. Nowadays, ability to work with large amount of diverse information, to search, select, evaluate and process content is essential for large part of the population. Innovative approaches to ICT curriculum are urgently needed to support members of information society, young and old, males and females, professionals in IT, computer science and other non-tech areas, in their efforts to adapt to the new challenges. Nationwide initiative to harmonize ICT competency training would be a powerful vehicle for fostering innovations and economic growth of Ukraine. References 1. Gritsenko V. Synytsya K., Manako A. Technology framework for educational innovations. Information technologies in education for all. Proc. Int. Conf. ITEA’2006, Kiev. Akademperiodika, 2006, pp 12-21. 2. Catts R., Lau J. Towards Information literacy indicators. UNESCO, Paris, 2008. – 46 p. 3. Danylova O. Multicriteria approach for selection of optimal competency path. Information technologies in education for all. Proc. Int. Conf. ITEA’2007, Kiev. Akademperiodika, 2007, pp 399-406. 4. ICT Competency Standards for Teachers. Policy framework. UNESCO, Paris, 2008. – 15 p. 5. Warschauer, M. "Reconceptualizing the digital divide." First Monday 7(7), 2002. 6. Pinkett R. Redefining the Digital Divide http://tcla.gseis.ucla.edu/divide/politics/pinkett.html 7. Panteli N., Cochliou D. Tertiary level digital divide: a more complex understanding and broadened definition. Proc. E-Society-2008. 8. Looker D., Thiessen V. The digital divide in Canadian schools: factors affecting student access to and use of information technology. Research Paper. Statistics Canada No. 81-597-XIE, 2003 - 29 p. 9. De Haan, J. A multifaceted dynamic model of the digital divide. IT&Society, Volume 1, Issue 7, Spring/Summer 2004, Pp. 66-88. 10. Guttman C. Education in and for the information society. UNESCO, Paris, 2003. – 80 p. 11. ACM Curricula Recommendations. http://www.acm.org/education/curricula-recommendations. 15

ВИРТУАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЦЕНАРИЕВ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ И ОБУЧЕНИЕ ГРАЖДАНСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Росеану И.*, Мюресан Д.** * Факультет современного распределеного обучения, Румыния ** Румынский колледж национальной обороны Департамент современного распределеного обучения(СРО) является важной организацией в области e-обучения в Румынии, и тесно связан с национальной исследовательской программой. Департамент СРО старается с одинаковым интересом и усилием обращать внимание как на учебную, так и на исследовательскую деятельность. Благодаря исследовательской деятельности мы стараемся повысить качество образования, используя новейшие инструменты e-обучения, наглядное и интересное содержание, результативность системы управления обучением, и опыт дидактического обучения. Мы выполняли два проекта для национальной исследовательской программы главная суть которых заключается в том, чтобы научить граждан безопасности в отношении невоенных угроз, таких как: стихийные бедствия, угрозы терроризма, торговля людьми, наркотики и пр. VIRTUAL LEARNING SPACE DESIGNED TO SIMULATE NATURAL DISASTERS SCENARIOS AND CITIZENS’ EDUCATION

Ion Roceanu*, Doina Muresan** *Advanced Distributed Learning Department, Romania **Romanian National Defence College The Advanced Distributed Learning Department is an important institution on the e-learning field in Romania, and it is strongly connected to the research national programme. ADL Department tries to focus both on educational and research activities with the same interest and efforts. By the research activity we try to increase the quality of education by newest e-learning instruments, intuitive and interested content, performance of learning management system and proficiency of didactical tutoring. In this sense, we applied two projects for the national research programme having in the heart of them security citizen’s education against the non-war threats, like as: natural disasters, terrorism threats, traffic in human beings, drugs and so on. 16

The main goals of the research projects are creating a pilot system for an educational network which uses eLearning technologies and knowledge portal meant to build security awareness for the citizen and his community. The final product will be a functional model of an eLearning educational network which will spread information about the threats in relation to citizens and communityâ&#x20AC;&#x2122;s security, as well as interactive multimedia scenarios to mould human behavior in crisis situation. The projects are part of an interdisciplinary field, combining research activities from technical and scientific knowledge proper for IT and education to offer educational services within security and crisis management. Thus, according to the hereby representation (figure 1), there is a knowledge portal at the core of the projects, that includes: Learning Management Platform; content interactive tools WIKI and blog type; econtent type standard digital content development tools; semantically structured data base for knowledge, lessons, classes in security; interactive knowledge spreading tools for security and crisis management; collaborative virtual-space to ensure secure informational exchange among researchers in education and security. In the same time by means of international partnerships, this portal will be connected to the European research network within security allowing thus real time information exchange, offering a wider view for the researchers in the world, especially in Europe.

Figure 1 – The overall concept of projects The whole educational content will be based on gathering data from researchers and studies in different institutions and organizations, called Subject Matter Expert (SME), and they will be transformed by specific tools on different complexity levels in educational data system for citizens and formal/ informal educational networks. Meanwhile, low complexity e-content tools will be developed, to be used directly by the SME while producing scientific content applicable in education. Thus we will shorten the time for evaluating researchers’ results within security for educational purposes or developed dissemination. Identifying knowledge needs in individual’s or community’s security will be accomplished by sociological studies (questionnaires, tests, interviews) unfolded openly within the projects or taken from institutions as such. In the 3rd year of the projects pilot classes and tests will start for the disseminated content, developed with target groups from at least three national geographical areas, three age categories, both by spreading self-development content and by tutorial on-line procedure. The results of the projects stages will be made known by means of scientific international conferences in all three areas of interest: security, 18

computers, education, and we intend to get scientific recognition through prizes, patents or others. The projects mainly aims at intersectorial cooperation among civilian and military experts, who develop their activity in complementary fields, security, communications and IT, education, in order to develop institutional partnership among universities and academies-research institutes and the economic field, to create scientific and technological clusters to serve the citizen and society. We also intend to develop new scientific ways on the already mentioned topic in order to relate the research in this project to the European and world research topics. In this sense, we have 5 partners: Romanian Space Agency, Romanian Meteorological Administration, Civil Protection, Siveco Romania, and Centre for Security and Defence Studies. By using the results of these projects and implementing them in other fields as well, we can create knowledge management systems to produce improved economical value, and represent elements in a knowledge based society. The projects are built around the specific goal requested by the European topic FP 7, in the “Security and society” area. The consortium built this way and the experience we will get in these projects are important premises for preparing a European proposal for the “Security” field in 2008. Through these projects we intend to develop a knowledge portal which sums up all the tools to create and spread security standard digital content to give citizens access to unclassified information on security and insecurity phenomena to address the individual and society. Also, by means of this portal, digital courses will be produced, to focus on the knowledge in this field, security awareness tailoring, civic attitude and training human behavior for crisis situations, during and post conflict cases. At the same time we have in attention content and knowledge within the field of protection and reconstruction in case of disaster in order to give citizens, and economic agents access to unclassified information on assistance in case of disaster and good practice as response to disaster situations which endanger the individual and society. While general changes unfold regarding security environment, different international organizations but especially the European ones focus a lot on educating people in dealing with many crisis situations 19

generated by the wide range of threats on individualâ&#x20AC;&#x2122;s and societyâ&#x20AC;&#x2122;s security. The education process must be supported by information campaigns relying on scientifically based educational content, explainable and relevant to building security awareness, identifying risks and threats, avoiding panic and sending instructions on the way people react in such circumstances. The educational content focuses on risks and threats coming from other sources, such as: natural disasters (fires, floods, earthquakes, etc), terrorism and its aspects, deception, etc. The results of the research will be turned into standardized digital content and they will be stored in topic database being easily taken for debate or implemented in specialized course structures. Thus, the project has two ways to be exploited and further development: 1. As knowledge and courses portal for security meant to educate citizens and build a security culture/ awareness. 2. Virtual platform to cooperate and disseminate knowledge among research institutions within security and crisis management. 3. As knowledge, scenarios and courses portal in the field of intervention, protection and the reconstruction of affected areas, meant to educate citizens and create good practice as response to crisis situations. 4. Virtual platform to cooperate and disseminate knowledge, scenarios and role play games within institutions involved in the field of intervention, protection and reconstruction of affected areas, conservation of protected ones and crisis management. The projects promoted hereby will cover thus research from at least two distinct fields: IT and communications and security. Their joining will give results in education and human resources. In the ICT field we have recently noticed a clear orientation to integrated systems and services, most of them having citizens as a main target group. One of the main directions that had remarkable results lately is the e-learning system and services, knowledge management, semantic web, educational portal, etc. These applications look mainly at knowledge spreading tools, both in a formal and an informal way, to raise competence and knowledge for different socio-professional categories. Another important aspect is represented by the growing interest in developing tools for a standardized e-content, thus being 20

encouraged the specialized software productions, called authoriting content tools that would allow digital content production without strong IT knowledge. Practically, the specialist will be able to use software intuitively, to transform the classical content into a digital one by means of simple operations. This project intends to produce this kind of tools adjusted to security and crisis management, but which can be used in other fields with mainly descriptive content Within security, recent researches have been focused on risks and threats on individual and society. With this research we intend to develop security awareness and citizen’s behavior tailoring in crisis, while and post-conflict. Actually, such a requirement is mentioned in FP 7 objectives, -Security. By combining IT and communications with the results of the research in the field we bring forward efficient transfer tools for beneficiaries, developing scenarios and digital content production to the citizens’ benefit. Specific objectives: 1. Research regarding the trends for technological development and public educational wider range, especially in individual’s security within EU, in order to perform proper activities and to identify compatibility or integration solutions. 2. Sociological studies and research to determine the public knowledge level of the security/ insecurity concepts as well as the need for civic education in the field. 3. Research and experiments to develop software easily accessible digital content, available for the topic research teams within security, to ease the research transfer into education. 4. Raising the knowledge level over risks and threats for individual’s and community’s security by designing topic digital content and spreading it through the eLearning educational network. 5. Discovering effective collaborative solutions with researchers by using interdisciplinary scientific tools between different fields: ITsecurity- education. 6. The transfer of the sectorial research results in education by molding the topic content and by adding psycho-pedagogical tools to develop efficient educational process. 21

7. Activities to attract the youth to research fields and to develop working skills for specialists’ teamwork in different fields. 8. Integrating the pilot center in the International Security Network studies by means of which an international research cooperation in intended, as well as an exchange of proper activities and solutions for the education in this field. 9. The maximum and proper use of the eLearning solutions to create a virtual education environment for the security awareness. 10. A raise in the excellence and scientific visibility of the consortium through spreading the scientific results via conferences, national and international technical-scientific manifestations ( poster making, scientific papers, web design, CD-s with presentations) 11. Developing technical documentations and application guides for the solutions tested and promoted in other fields in order to expand the results of this research to other topic areas of wide interest.(energy, proper feeding , environment, etc.). Speaking about the people directly involved into these projects, I would like to stress only two aspects: desire and motivation. Going from those characteristics we succeeded in generating competence through hard work, learning, trials and very important by “stealing” experience from different groups which we joined. We do not want to speak about our team, the results speak for themselves, but we want to mention something which we consider being the key of success: put together the teacher’s experience, management capabilities and technical expertise.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА

Драгош Барбьеру Национальный Университет Обороны"CAROL I", Румыния Воздействие технологии на общество проявляется в его изменении при использовании цифровых ресурсов, новых видов коммуникации, быстром распространении информации (через blogs и RSS), сотрудничестве и диалоге с партнерами со всего мира (часто через общность по роду деятельности (CoPs)), и свободном потоке идей и информации. Пока социальное воздействие технологии находится все еще в стадии становления, самая большая проблема, стоящая перед ролью технологии вероятно заключается в создании и распределении знаний и информации. OPEN SOURCE SOFTWARE FOR DEVELOPMENT EDUCATIONAL CONTENT

Dragos Barbieru “CAROL I” National Defence University, Romania The impact of technology is still rippling through society: changes in how we acquire/use digital resources, new modes of communication, rapid dissemination of information (via blogs and RSS), collaboration and dialogue with peers from around the world (often via communities of practice (CoPs)), and free flow of ideas and information. While the societal/social impact of technology is still in its infancy, the greatest challenge facing the role of technology may well be in the creation and distribution of knowledge and information. Open source is a development methodology, which offers practical accessibility to a product's source (goods and knowledge). Some consider open source as one of various possible design approaches, while others consider it a critical strategic element of their operations. Before open source became widely adopted, developers and producers used a variety of phrases to describe the concept; the term open source gained popularity with the rise of the Internet, which provided access to diverse production models, communication paths, and interactive communities. The open source model of operation and decision making allows concurrent input of different agendas, approaches and priorities, and differs from the more closed, centralized models of development.The principles and practices are commonly applied to the development of 23

source code for software that is made available for public collaboration, and it is usually released as open-source software. Educational institutions have rushed to put their academic resources and services online, bringing the global community onto a common platform and awakening the interest of investors. Despite continuing technical challenges, online education shows great promise. Open source software offers one approach to addressing the technical problems in providing optimal delivery of online learning. Open source refers to both the concept and practice of making program source code openly available. Users and developers have access to the core designing functionalities that enable them to modify or add features to the source code and redistribute it. Extensive collaboration and circulation are central to the open source movement. Many features distinguish open source software from closed or proprietary software. The Open Source Initiative (OSI) has set a standard—the "open source definition"—by which software qualifies for an open source license. The software must meet the following criteria: Unrestricted distribution. Users can distribute or sell the software without paying royalties. Source code distribution. The source code of the entire open source product must be easily modifiable. In the absence of the source code, the product must cite a low-cost resource where users can obtain it. Modifications. The license allows modifications, and its terms remain unchanged for distribution of improved versions. Author's source code integrity. If the license allows patch file distribution along with the original source code, a user cannot modify the code and distribute it2 except by giving the new version a new name. No personal discrimination. No person or group shall be discriminated against during open source product distribution. No restriction on application. Open source software can be used in any field and for any purpose. License distribution. The privileges attached to the original program extend to all who receive the program, so recipients do not need to apply for a separate license. 24

License must not be product-specific. The rights associated with a license extend to products extracted from a larger software aggregate. No restriction on other software. No restrictions are allowed on distribution of open source products bundled with products developed on other software platforms. Technology neutrality. Licenses should not be issued on the basis of the specific technology involved. The digitization of education is a relatively new phenomenon that has transformed the education sector. Corporations and academic institutions have joined forces to further explore the potential for digitizing education through: Virtual universities Online courses Education portals Courseware Virtual universities are the best-known form of online education. Accredited virtual universities offer degrees in mainly professional courses taught largely by part-time faculty members from different universities. Online consortia of academic institutions integrate related courses into programs delivered via a single virtual university. Online courses are offered in a variety of forms by various sources. Some courses are offered by subsidiaries of renowned traditional universities, although many such courses are not accredited. The parent universities' names act as a powerful draw for online students. Courses are also offered by organizations that create digital collections of study material culled from different academic sources. Education portals, although not directly connected to the curriculum, have become an integral part of education. Since the late 1990s, some universities have outsourced e-mail and other Web services, site administrative functions, courseware, and other computer administrative services to software development and application companies. Courseware is used in both the academic and corporate sectors, with development often outsourced to companies that provide study material for both online and offline purposes. Many companies use sophisticated computerized courses in their employee training programs. The Internet offers opportunities to combine educational and economic goals on a common, globally accessible platform. This requires extensive technical support to create and sustain the software 25

infrastructure on which digital education primarily depends. Most universities rely on software vendors to support, for instance, virtual learning environments and learning management systems that deliver online learning components. This puts considerable strain on their already overburdened finances. Following a period of intense competition, the higher education software domain is dominated by a few major vendors, with the risk of monopolization in the future. This leaves academic institutions with one obvious option: to develop in-house systems to fulfill their IT requirements. Unfortunately, such projects often are isolated endeavors riddled with flaws or prohibitively expensive—or both. Another option is to adopt the collaborative model of open source software development, which enables educational institutions to pool their financial and technical resources. In addition, a huge user community provides a variety of testing environments for the new software. Open source software products tend to be more reliable and benefit from continuous development. This is one reason to invest liberally in developing open source application software—to work out a more cost-effective way of meeting e-learning software challenges. As college administrators strive to strike a balance between resources and requirements, open source e-learning software has emerged as a viable solution. Many universities have opted for open source learning management systems, in particular. Advantages that have tipped the balance toward open source include the following:  The absence of a license fee. Most universities annually pay large sums to software companies to use their products, but open source licenses are free.  Flexibility. Open source products are customizable and can involve third parties. New features and tools can be imported from the open source community.  Service continuity. The huge collaborative network of the open source community minimizes, although it does not eliminate, the risk of discontinued service. Volunteer help is available through open source support systems such as forums.  Continuous improvement. Extensive collaboration ensures that software products keep improving. Programmers from different institutions and organizations, along with volunteers, contribute freely to projects. 26

Tax benefits. Governments of many countries have implemented tax-exemption policies to boost open source projects, although the governmental role in promoting open source software is controversial. The main potential drawback of open source projects for education becomes evident during their implementation. Using the software to its full potential may prove challenging for beginners, and the availability of the source code is irrelevant for end users if they do not find the product useful. Also, open source products are not always compatible with existing software components. Open source development has other potential disadvantages. There are no guarantees that a project will reach completion and deliver the desired results, for example. Progress depends on the interest and time of the collaborative workforce, and lack of resources or funding can derail a project. Most commercial open source products, however, are selfsufficient. Intellectual property rights can make it difficult to ascertain whether a particular software solution has been patented. If a process used in an open source project has already been patented, the group can be charged with patent infringement. Although the availability of source code makes it difficult for patent holders to prove infringement, these issues often cloud development of open source software. Perhaps the most alarming factor to consider is possible loss of support. Typical users are not interested in the availability of source code; they are more concerned with the software's usability. This is one reason proprietary software companies commit resources to product documentation and customer support. The lack of commercial incentives in many open source projects undoubtedly reduces some contributors' enthusiasm. If the support system disappears, educational institutions will have trouble improving and customizing their open source products in the absence of governmental grants or advocacy policies (which are controversial in themselves). Another aspect of the impact of the open source movement on education is the rapid proliferation of open source learning management system (LMS) tools and other learning applications. LMS tools are used mostly to create and manage learning content on the web. Some of the most widely used LMS tools are briefly described. ď&#x201A;ˇď&#x20AC;

LMS Tool

Compatibility

Moodle http://www.moodle.org

Linux, UNIX, Windows, Mac OS X, FreeBSD, and any other system that supports PHP

Bodington http://www.bodington.org

Shibboleth, Linux, Microsoft, Mac OS X, or UNIX

Claroline http://www.claroline.net

Microsoft, Linux/GNU, Mac OS X; complies with SCORM and IMS/QTI.

Dokeos http://www.dokeos.com

Supports SCORM import and LDAP. Data can be imported using CSV or XML files.

.LRN http://www.dotlrn.com

LORS Central, Curriculum, LORS Management, .LRN 28

Usage Downloaded about 500 times a day. More than 28,000 registered sites, over a million courses, a learning community of 10 million. Implemented at University of Leeds, UHI Millennium Institute, and University of Oxford. Provides services to 15,000 users with a single server. Available in 35 languages and has users in more than 80 countries. In 30 languages and more than a thousand organizations. Implemented at Ghent University and Vrije Universiteit Brussel. More than 28,000 users and 3,600 courses. Almost half a million users in 18 countries.

ATutor http://www.atutor.ca

OLAT http://www.olat.org

Sakai http://www.sakaiproject.org

Ecommerce, Project Manager, Page Editor, Staff List, Syllabus, Expense Tracking Complies with W3C WCAG 1.0 and W3C XHTML 1.0; supports content developed in IMS or SCORM. Microsoft Windows, Mac OS X, Linux, Solaris, and UNIX. Conforms to SCORM, IMS QTI, and IMS Content Packaging. Complements commercial software like WebCT, Blackboard, ANGEL Learning, and Desire2Learn.

More than 17,000 registered installations worldwide.

Popular within the European higher education community.

Adopted by many reputable universities worldwide.

The term Web 2.0 encompasses a set of technologies and practices that has redefined the Internet's user interface and radically changed the way people use the Internet. Among the most important Web 2.0 features are social-networking sites, video- and photo-sharing sites, blogs, RSS feeds, tags, podcasts, wikis, and discussion forums. Knowledge transfer has become a two-way process, with users both receiving and contributing information. As a result, information has become a common and accessible commodity, circulated via interactive communities. Although Web 2.0 technologies are not designed specifically for digital learning, the academic community looks to Web 2.0 for interactive models. The incorporation of Web 2.0 technologies has changed digital 29

education from a medium to a platform, and many believe Web 2.0 technologies will help digital learning evolve into a mainstream concern. Open source products have gained considerable currency in the realm of higher education. The question remains, nevertheless: What is the future of open source software in higher education? From a commercial perspective, open source projects are taking their first tentative steps into the marketplace. This might be good news for universities because it would remove the threat of market monopolization, but to measure up to industry standards, open source projects need more sophistication. If collaborative contributions continue at their current pace, this might not be difficult to achieve. The nature of collaborative contribution could cause some concern. Although the community-based model agrees with the culture and values of higher education, enthusiasm cannot be the sole incentive. Some other form of encouragement is needed to avoid the "forking" of codes, which is modifying the technology of the vendor one has been working with and developing a new business model around it by rebranding the technology. Forking is a common problem for open source technology companies. Probably only a few large communities with considerable commercial backing will survive after a few years. Projects like Sakai and the Kuali Foundation, which involve both academic and corporate concerns, have more chance of lasting than small, isolated, open source software projects. Open source and digital education and learning, separately and together, aim to reach everyone. Although both movements have gained considerable maturity, a need for greater coordination exists. A cohesive plan must bring together open source principles and technologies, educational institutions, and economic factors so that each component's role is clearly defined. Both open source and digital education projects are taking their first tentative steps into the consumer world. They have a long way to go before they enter the mainstream, but together they have great potential to change forever the face of education. References 1. Shaheen E. Lakhan and Kavita Jhunjhunwala, Open Source Software in Education 2. Ken Coar, "The Open Source Definition," July 7, 2006, http://opensource.org/docs/osd. 3. "A Brief History of Open-Source Software," http://eu.conecta.it/paper/brief_history_open_source.html.

INFORMATION MONITORING OF TELECOMMUNICATION BASED INFORMATIVE AND EDUCATIONAL ENVIRONMENTS

Valentina Kolos International Research and Training Center for information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine Telecommunication based informative and educational environments informational monitoring notion and main stages it carrying out are presented in the report. The monitoring allows to make analysis for environment main macrovariables dynamic and to formulate recommendations to avoid loss of environment functioning quality. ИНФОРМАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ИНФОРМАЦИОННООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СРЕД

Колос В.В. Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем, Киев, Украина В докладе рассматривается понятие информационного мониторинга телекоммуникационных информационнообразовательных сред и основные этапы его проведения. Мониторинг позволяет проанализировать динамику изменения во времени основных макропеременных среды и сформулировать рекомендации относительно избежания потери качества ее функционирования. Введение Телекоммуникационные информационно-образовательные среды (ТИОС) имеют характер не только управляемого развития, но и саморазвития. Основными принципами, лежащими в основе развития и саморазвития ТИОС являются:  открытый характер ТИОС;  наличие процессов организации, самоорганизации и развития, что предполагает согласованность всех участников информационного процесса;  многовариативный характер развития ТИОС. Естественно выдвинуть гипотезу, что как развитие, так и саморазвитие ТИОС должны обеспечиваться на организационном уровне. Что, в свою очередь, указывает на необходимость технологии мониторинга процесса функционирования ТИОС, 31

результаты которого позволят определить действия направленные на улучшение его качества и оценить перспективы развития и саморазвития среды. Кроме того, необходимость мониторинга пользователей и ресурсов ТИОС, постоянно отмечается в публикациях, представляющих результаты исследований в области проектирования и поддержки их функционирования, начиная с 1995 г. Однако, в имеющихся работах данный аспект поддержки функционирования ТИОС в целом не представлен. Существующие разработки в области мониторинга отдельных аспектов функционирования ТИОС посвящены, как правило, наблюдению за реализацией только одной из функций ТИОС и ограничиваются сбором и анализом статистических данных. Обобщая имеющиеся определения, в дальнейшем изложении примем термин «информационный мониторинг» в следующей интерпретации: Информационный мониторинг (ИМ) – это метод познавательной и предметно-практической деятельности по сбору, статистической и семантической обработке информации об объекте с целью оценки его текущего состояния, анализа, управления и моделирования вариантов его развития на основе реальной информации. Требования к информационному мониторингу ТИОС Имеющиеся в настоящее время результаты в области ИМ неприменимы для реализации ИМ ТИОС. Так разработанная Рыжовым А.П. [1] технология ИМ сложных объектов и процессов на основе нечетких вычислений применима только к объектам, имеющим четкую иерархическую структуру, поскольку состояние составляющих объекта определяется на основе состояний подчиненных элементов, а ТИОС в общем случае имеет сетевую организационную структуру. Подход к ИМ сложных технических объектов в реальном масштабе времени, предложенный Охтилевым М.Ю. [2], базируется на мониторинге их состояния с последующим имитационным моделированием процесса функционирования. Очевидно, что каждый моделируемый объект имеет свою специфику алгоритма функционирования, что исключает универсальность метода. Кроме того, для проведения имитационного эксперимента необходимо иметь в наличии целый набор исходных данных высокой точности, 32

характеризующих моделируемую систему, что сопряжено с большими технологическими трудностями даже для технических систем. В условиях ТИОС, являющейся социально-технической системой, сбор данных может быть осуществлен только с привлечением персонала и/или пользователей, что не обеспечит ни оперативность получения информации, ни высокую ее точность. Следует также отметить, что никто из авторов работ, посвященных мониторингу отдельных аспектов функционирования ТИОС, не уделил внимания рассмотрению интегральных характеристик процесса функционирования объекта исследования: анализу и оценке интенсивности межличностных коммуникаций и эффективности информационного взаимодействия между специалистами, осуществляющими поддержку ТИОС, педагогами, специалистами и экспертами в вопросах и проблемах предметной области/областях изучения; проблемам экспертизы продуцируемой информации. Именно эта деятельность является источником саморазвития среды и обеспечения ее соответствия уровню развития, как педагогических технологий, так и интеллектуальных информационных технологий, способствует наиболее полному удовлетворению насущного социального заказа. Вне рассмотрения остаются также показатели сравнения и качественной оценки процесса функционирования ТИОС. Не менее важной является и возможность оценки жизнеспособности среды и осуществления прогностического анализа динамики ее развития, что является целью ИМ и позволит судить об эффективности ее функционирования и поддержки. Таким образом, можно утверждать, что ИМ ТИОС должен обеспечивать:  анализ динамики изменения во времени интегральных характеристик функционирования ТИОС;  прогностический анализ процесса функционирования ТИОС с целью оценки жизнеспособности среды и динамики ее развития;  сравнительный анализ ТИОС на основе показателей качества ее функционирования;  формирование обоснованных рекомендаций по улучшению качества функционирования ТИОС.

Общая характеристика и основные этапы информационного мониторинга ТИОС Использование обобщенной информационной модели (ОИМ), представляющей собой динамическую систему первого порядка с аналитическими правыми частями [3], для ИМ ТИОС позволяет полностью удовлетворить сформулированные требования, поскольку данная модель отражает характер изменения во времени существенных макропеременных ТИОС, являющихся интегральными характеристиками ее функционирования, позволяет оценить жизнеспособность среды и отражает динамику ее развития. В свою очередь значения коэффициентов ОИМ открывают возможности для формирования показателей качества функционирования среды, обеспечивающих проведение сравнительного анализа процессов функционирования, как различных сред, так и одной и той же среды для различных периодов наблюдений. В дальнейшем изложении используются обозначения, принятые в [3]. Ввиду специфики ОИМ мероприятия, связанные с проведением ИМ должны проводиться системным аналитиком или специалистом, выполняющим его функции, либо под непосредственным руководством и тщательным наблюдением такого специалиста. Предлагаемая технология ИМ ТИОС на основе ОИМ заключается в следующих этапах:  сбор статистических данных относительно процесса функционирования ТИОС в соответствии с разработанными анкетами;  обработка статистической информации с целью определения значений коэффициентов соответствующей ОИМ, выявления ее принадлежности тому или иному функциональному классу и минимальному таксону, а также оценки показателей качества функционирования ТИОС;  прогностический анализ процесса функционирования ТИОС на основе ОИМ;  формирование рекомендаций во избежание потери качества функционирования ТИОС и контроля приближения к границам безопасности;  сравнительный анализ процесса функционирования ТИОС, если имеются в наличии значения коэффициентов ОИМ и 34

показателей качества для других ТИОС или исследуемой ТИОС для другого периода наблюдений. Прогностический анализ процесса функционирования ТИОС Предлагаемая методика прогностического анализа применима, как к существующим и длительное время функционирующим ТИОС, так и к средам, которые в момент проведения прогностического анализа только проектируются. В первом случае определение коэффициентов ОИМ осуществляется на основе результатов обработки следующих статистических данных:  значения макропеременных ТИОС (количество единиц информационных ресурсов, поддерживаемых ТИОС и носителей информации1 или участников ТИОС) – y10 и y00 – в момент начала наблюдений;  количество единиц информационных ресурсов, с которыми работали анкетируемые в течение дня;  количество сообщений профессионального содержания для обучаемых или удаленных коллег, отосланных анкетируемыми;  количество ресурсов, созданных локально (без телекоммуникационного взаимодействия);  количество ресурсов, созданных в процессе телекоммуникационного взаимодействия между участниками ТИОС;  количество ресурсов, доступ к которым прекращен;  количество обращений к документам ТИОС индивидов, имеющих статус гостя и индивидов, являющихся участниками ТИОС;  количество обучаемых, начавших и завершивших обучение;  количество выбывших участников ТИОС, не являющихся обучаемыми (увольнение, смена области деятельности). В случае же, когда прогностический анализ проводится на этапе проектирования, прогнозированию подлежат и сами коэффициенты. Прогностический анализ ТИОС на основе ОИМ осуществляется в соответствии со следующими этапами:

Носитель информации – целеустремленный индивид, запомнивший информацию, полученную в рамках ТИОС в результате информационного взаимодействия.

1. Определение единицы измерения информационных ресурсов (зависит от масштаба ТИОС и объемов хранилищ информации). 2. Определение текущего или прогнозируемого начального значения макропеременных y0 и y1 – y00 и y10. 3. Накопление статистических данных о ходе функционирования ТИОС (если она уже существует) или получение необходимых данных путем анализа проектной документации, если среда только проектируется. 4. Определение коэффициентов ОИМ – ki, li, i=1,2,3, соответствующей ТИОС, подлежащей прогностическому анализу, на основе обработки статистических или спрогнозированных данных и формирование динамической системы, представляющей ОИМ рассматриваемой ТИОС. 5. Определение функционального класса [4], которому принадлежит ТИОС и анализ структур фазового портрета ОИМ на основе полученных значений коэффициентов. 6. Анализ безопасных границ для значений коэффициентов ОИМ, которые следует учитывать, проводя постоянный мониторинг функционирования ТИОС. Если ТИОС принадлежит нежизнеспособной области подпространства, первоочередной задачей мониторинга является переместить ТИОС в переделы безопасных границ. 7. Определение координат состояния равновесия, расположенного в первом углу координатной плоскости (y0,y1) – (y01,y11). Если оно отсутствует, это свидетельствует об отсутствии ограничения экспоненциального роста макропеременных ТИОС, что затрудняет ее мониторинг. В этом случае необходимо прибегнуть к параметрическому управлению средой, изменив должным образом соотношение коэффициентов k3, l3, l2 и k1. 8. Анализ соотношения координат точек (y00,y10) и (y01,y11), при y01>0 и y11>0. Если начальные координаты превышают значения макропеременных соответствующих состоянию равновесия (y01,y11), также следует позаботиться об осуществлении параметрического управления средой, с целью предотвратить потерю качества ТИОС, т.е. минимизировать разности y00-y01 и y10-y11. 9. Численное или аналитическое решение системы, представляющей собой ОИМ ТИОС и анализ траектории развития ТИОС на основе графического представления 36

динамики изменения ее макропеременных. 10. Определение направления движения к состоянию равновесия (y01,y11). Данный показатель отражает соотношение динамики роста макропеременных y0 и y1. Направление движения к состоянию равновесия траектории, являющейся решением системы, представляющей собой ОИМ, – Kr удовлетворяет c  d * Kr соотношению: K r  , где a, b, c, d – коэффициенты a  b * Kr линеаризованной ОИМ в окрестности состояния равновесия (y01,y11). Если подсистемы равноправны Kr=1. 11. Определение момента достижения состояния равновесия (y01,y11) на основе использования численных методов и графического представления зависимостей y0(t) и y1(t). Показатели качества функционирования ТИОС На основе выше изложенного и качественного анализа ОИМ можно сформулировать следующие показатели качества функционирования ТИОС, которые могут служить основой для их сравнительного анализа: 1. Для грубых ОИМ показатель качества произведение координат состояния равновесия первого угла координатной плоскости (y0,y1) Iv=y01*y11 – индекс жизнеспособности. Равенство Iv нулю свидетельствует о нежизнеспособности ТИОС, которой соответствует данная модель. 2 * l1 2. При y01  как качественную характеристику динамики l3 развития ТИОС можно рассматривать соотношение наклонов асимптот изоклин горизонталей и вертикалей системы ОИМ – индекс развития – Id, который определяется выражением l 2 * k 1 1 I d  (1  ) . При равенстве наклонов асимптот изоклин k 3 * l3 горизонталей и вертикалей ОИМ положим Id=0, при отсутствии состояния равновесия первого угла имеем отрицательную величину, а при наличии положительную. 3. Угловой коэффициент направления, в котором траектории движутся к состоянию равновесия – Kr. Данный показатель также отражает соотношение динамики роста макропеременных y0 и y1, но с учетом значений всех коэффициентов, в отличие от 37

предыдущего показателя, где не учитываются k2 и l1. 4. Относительный показатель приближения значений коэффициентов ОИМ к границам безопасности. Пусть n – значение коэффициента ОИМ или выражение, включающее коэффициенты ОИМ, для которого существуют границы безопасности, а n0 – соответствующее значение границы безопасности. Тогда под относительным показателем приближения ОИМ к границам безопасности будем понимать  n  n0  значение G   n , n0  0 . Если безопасных границ  n, n0  0 несколько, то в качестве относительного показателя приближения значений коэффициентов ОИМ к границам безопасности будем рассматривать среднее значение показателей по каждой границе. Сравнительный анализ процесса функционирования ТИОС Сравнительный анализ ТИОС предоставляет возможность сопоставить существенные характеристики различных объектов, принадлежащих исследуемому классу, в том числе осуществлять сравнение рассматриваемой среды с гипотетическим идеальным представителем рассматриваемого функционального класса. Значительный интерес представляет также сравнение значений показателей качества ТИОС в различные периоды ее функционирования, что позволяет выявить тенденции изменения во времени коэффициентов ОИМ и, соответственно, специфики функционирования ТИОС. Сравнительный анализ ТИОС на основе сопоставления существенных характеристик соответствующих ОИМ проводится в соответствии со следующими этапами: 1. Обработка статистических данных или прогнозной информации и определение коэффициентов ОИМ – ki, li, i=1,2,3, ТИОС, подлежащих сравнительному анализу. 2. Определение типов функциональных классов, которым принадлежат сравниваемые ТИОС и структур соответствующих подпространств пространства ОИМ ТИОС и их сопоставление. Предпочтение следует отдать среде для которой в структуру включающего ее подпространства не входит область нежизнеспособности и для функционального класса которой 38

реализуется больше функций. При одинаковом количестве функций предпочтение зависит от целей проведения сравнительного анализа. Последующие этапы сравнительного анализа проводится, если обе исследуемые ТИОС принадлежат подпространствам с одинаковой структурой и реализуют одинаковое количество функций, причем ни одна из них не принадлежит нежизнеспособной области. Отсутствие состояния равновесия в первом и третьем углах координатной плоскости, а также отрицательное значение Iv, свидетельствуют о неограниченном росте макропеременных, обусловленном отсутствием организации экспертизы продуцируемых ресурсов при достаточном для этого количестве участников ТИОС, что в свою очередь порождает трудности управления системой и говорит о необходимости пересмотра политики контроля производимых ресурсов. Несколько другая, но также неблагоприятная ситуация может возникнуть если 2 * l1 2 * l1 y01  и величина  y01 имеет тенденцию к l3 l3 увеличению. Получаем ситуацию, когда количество участников среды явно недостаточно для обеспечения качественной экспертиза продуцируемых ресурсов. Приближаемся к границе 2 * l1 подпространства грубых ОИМ, k1->0. При Iv>0 и y01  l3 более жизнеспособной будем считать ТИОС, индекс жизнеспособности которой больше. Вторым показателем качества, который подлежит рассмотрению, является индекс развития. Более способной к развитию будем считать среду, индекс развития которой больше. Направления движения к состоянию равновесия является предметом рассмотрения пятого этапа сравнительного анализа. Здесь предпочтения и, соответственно, требования к соотношению динамик изменения макропеременных диктуется непосредственным набором функций сравниваемых ТИОС. Последний этап сравнительного анализа посвящен исследованию степени удаления сред от границ безопасности. Предпочтение следует отдавать среде, для которой показатель G больше. 39

Заключение Предлагаемый способ проведения ИМ ТИОС опирается на средства и методы качественного анализа динамических систем на плоскости и позволяет прогнозировать динамику развития ТИОС, делать заключение о наличии и виде состояния равновесия и его координатах на фазовой плоскости. Введенные показатели качества ТИОС в свою очередь дают возможность проводить сравнительную оценку ТИОС, как имеющих одинаковую функциональную нагрузку, так и принадлежащих разным функциональным классам. Результаты проведения ИМ ТИОС, принадлежащим разным функциональным классам, позволяют сделать заключение о его применимости для решения задач прогностического и сравнительного анализа ТИОС. Предметом дальнейшего исследования является рассмотрения задачи оптимального управления процессом функционирования ТИОС и возможностей ее решения. Литература 1. Рыжов А.П. О системах информационного мониторинга сложных объектов и процессов . VI Международная конференция по математическому моделированию . 24 июня – 1 июля 2000 г . Москва , Московский государственный технологический университет, 2000. – С . 33-40. 2. Охтилев М.Ю., Соколов А.Ю., Чуприков А.Д. и др. Имитационное моделирование информационных систем на основе программного комплекса мониторинга состояния сложных технических объектов в реальном масштабе времени. 2-я Всероссийская научно-практическая конференция по вопросам применения имитационного моделирования в промышленности – «Имитационное моделирование: теория и практика» – ИММОД2005. http://www.gpss.ru/immod05/s3/ohtilev/print.html 3. Колос В.В. Качественное исследование обобщенной информационной модели телекоммуникационной информационнообразовательной среды // Кибернетика и системный аналіз. – 2006. №3. – С.178-187. 4. Колос В.В. Функциональные классы телекоммуникационных информационно-образовательных сред // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2005. №2. – С. 84-94. 40

SOCIAL IMPORTANCE OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES INTRODUCTION IN EXPERTS TRAINING ON LIFE SAFETY IN TECHNOSPHERE

Kalugina O. B., Dorohina Y.Y., Magnitogorsk State Technical University named after G.I.Nosov, Russia Reform need in teaching of the ecological disciplines, caused by the advent of the newest technological knowledge and forming students skills is considered in the article. СОЦИАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ТЕХНОСФЕРЕ

Калугина О.Б., Дорохина Ю.Ю. Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова, Россия В статье обосновывается необходимость реформы преподавания дисциплин экологического блока, предусматривающая овладевание новейшими технологическими знаниями, умениями и формирование социально значимых качеств личности. Подготовка молодых специалистов, деятельность которых связана с сокращением вредного влияния промышленного производства на окружающую среду и направлена на разработку экологически ориентированных производств, является в настоящее время первоочередной задачей каждого технического вуза. В условиях быстрого развития науки и техники, интенсивной индустриализации и урбанизации, непрерывного повышения разнообразных материальных и духовных потребностей человека, масштабность и сложность задач по оптимизации взаимодействия общества и окружающей среды существенно возрастают. От их решения в значительной степени зависит достижение важных экономических и социальных целей, охрана здоровья человека, создание необходимых условий для высокопроизводительного труда, благосостояние нынешних и будущих поколений. Студенчество, как наиболее образованная часть молодежи, имеет возможность глубже познать объективную необходимость оптимизации взаимодействия общества и природы, а потому должно быть вооружено новейшими знаниями и подготовлено к 41

действиям в этой области. Учитывая вышеизложенное, первоочередной задачей каждого технического вуза должна стать подготовка специалиста, деятельность которого направлена на разработку экологически ориентированных производств. При этом необходимо осуществить реформу процесса изучения дисциплин экологического блока, где основой должна стать технологическая составляющая процесса образования, предусматривающая овладение технологическим знаниями, умениями и формирование технологически важных качеств личности. Это диктуется, вопервых, необходимостью сохранения среды обитания человечества в условиях современной экологической ситуации, т.е. обеспечения естественной основы жизнедеятельности человека, во-вторых, такое образование необходимо в целях формирования гармонично развитой личности, обладающей гуманистическим мироощущением, связанным с миром окружающей среды. Для выработки идеологии сохранения экосистемы, формирования безопасного мышления и поведения необходимо тщательное изучение основной дисциплины экологического блока безопасности жизнедеятельности (БЖД), особенно при решении технических проблем в промышленных отраслях. Инженер, освоивший БЖД, способен обеспечить надежную защиту от экологических опасностей, принимать грамотные решения в экологически обостренных ситуациях. Современная образовательная парадигма определяет обучение, как управляемую учебно-познавательную деятельность, которая приводит не только и не столько к увеличению багажа знаний, умений и навыков, но к более важным изменениям личности обучаемого: повышению интеллекта, воспитанию определенных черт личности, психологическому изменению личности в направлении более полной ее самореализации. В особенности, это касается обучения в высшем учебном заведении, где обучаемый постепенно по мере самоосознания своей профессиональной и социальной значимости превращается из объекта в субъект управления другими людьми и собою. В высшей школе как школе профессиональной, результат процесса обучения выступает в виде формирования профессионально значимых качеств личности студента - качеств, которые определят его профессиональную компетентность и мастерство. Поэтому разработка научнометодических основ проектирования и использования 42

информационных и компьютерных технологий в обучении студентов вузов как средства достижения задач, поставленных в программных документах развития системы образования, является актуальной проблемой теории и методологии высшего профессионального образования. Повышение эффективности применения современных информационных технологий в системе непрерывного профессионального образования в первую очередь возможно путем интеграции программных продуктов и форм дистанционного обучения в целостную систему многоуровневой профессиональной подготовки. Процедура проектирования системы многоуровневой профессиональной подготовки состоит из следующих этапов:  анализ научного содержания для выявления методов его эффективного освоения и трансформации в дидактические технологии, реализация адекватности двух систем - научных теорий и информационных технологий;  обоснование целей создания системы информационных и компьютерных инновационных технологий;  выявление взаимосвязи и взаимообусловленности педагогических, информационных и компьютерных инновационных технологий;  разработка механизма трансформации реальных дидактических объектов в их виртуальные аналоги;  конструирование инструментальных средств для преобразования одних технологий в другие. Применение подобных систем многоуровневой профессиональной подготовки позволяет сформировать процесс обучения, ориентированный на результат достижения задач, поставленных в программных документах развития системы образования, повышения уровня интеллектуального развития, формирования профессионально значимых качеств личности.

INFORMATION TECHNOLOGIES FOR ENGINEERS TRAINING

Mark Zaretskiy, Maria Gladisheva Magnitogorsk State Technical University named after G.I.Nosov, Russia In this article the working methods with the information are introduced, which are used to form professional knowledge, experience and skills in the new technologies area in the discipline "Information technologies. Data bases" for the future technologists. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ ИНЖЕНЕРОВ-ТЕХНОЛОГОВ

Зарецкий М. В., Гладышева М. М. Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия В данной статье рассматриваются методы работы с информацией, которые применяются для формирования профессионально-направленных знаний, умений и навыков в области информационных технологий на дисциплине «Информационные технологии. Базы данных» для будущих инженеров-технологов. Традиционно к любому специалисту предъявляется ряд требований. Важнейшие из них – хорошая теоретическая и практическая подготовки, широкий профессиональный и общекультурный кругозор, стремление к самосовершенствованию, мобильность. В настоящее время этот ряд дополняется новыми требованиями: специалист должен знать и уметь применять в совей практической деятельности методы проектирования информационных потоков, извлечение полезной информации из больших объемов зашумленных данных. Особую ценность приобретает специалист, способный эффективно функционировать в информационном пространстве, для которого информация и знания являются новым продуктом его профессиональной деятельности. Необходимость широкого внедрения информационных технологий во всех отраслях народного хозяйства предъявляют новые требования к профессиональной подготовке кадров. Для молодых людей информационные технологии открывают доступ к информации, а значит, знаниям, дают совершенно новые возможности для обретения профессиональных знаний и для 44

творчества. Таким образом, информационные технологии становятся сегодня неотъемлемой частью образовательного пространства. Поэтому освоение студентами технического вуза информационных технологий является приоритетным, определяющим направлением для всей информатизации образования. Учебный курс “Информационные технологии” является отражением осознанной обществом настоятельной необходимости подготовки студентов к жизни в условиях информатизации всех сфер общественного производства. Мы считаем, что в каждой сфере профессиональной деятельности имеются более подходящие для ее специфики методы работы с информацией. Эту специфику необходимо учитывать в процессе подготовки специалистов. Мы преподаем дисциплину «Информационные технологии. Базы данных» для студентов специальности 260301 – «Технология мяса и мясопродуктов», 260303 – «Технология молока и молочных продуктов». Выпускники достаточно быстро становятся ведущими специалистами, руководителями небольших предприятий, расположенных в поселках или крупных селах. Создавать собственные крупные информационные службы на таких предприятиях абсурдно. Поэтому грамотный инженер-технолог должен также быть грамотным и требовательным заказчиком, покупателем информационных услуг. Формирование компетентности в сфере информационных технологий идет в несколько этапов. На первом курсе студенты изучают дисциплину «Информатика». В рамках этой дисциплины они осваивают простейшие приемы работы с компьютером (создание, копирование, удаление, архивирование, разархивирование папок и документов), работу с текстовым процессором Microsoft Word, табличным процессором Microsoft Excel, СУБД Microsoft Access, математическим пакетом Math Cad, пакетом компьютерной графики Auto Cad, обучаются программированию в среде VBA. Общий курс информатики формирует у студентов основы информационной культуры. На этой основе можно переходить к формированию профессионально-направленных знаний, умений и навыков в области информационных технологий. Этой цели служит изучаемая на третьем курсе дисциплина «Информационные 45

технологии. Базы данных». В результате изучения этой дисциплины студент должен: 1) знать: cоциально-экономические предпосылки широкомасштабного внедрения информационных технологий (ИТ) в современном обществе и производстве; методологические основы информационного обеспечения современного производства; методы интегрированной обработки разнородной информации в современных базах данных (БД); методы защиты информации. 2) уметь: определять основные параметры информационных систем в пищевом производстве; применять современные системы управления базами данных (СУБД), программные ИТ; применять сетевые программные средства; ориентироваться в ситуации на рынке программных средств и аппаратуры; обеспечивать конфиденциальность информации. 3) получить навыки: создания и ведения разнообразных БД; создания производственной документации; работы с локальными и глобальными компьютерными сетями. Перечень достаточно обширен. Кроме того, все пункты требуют конкретизации. Мы четко проводим различия между понятиями «данные» и «информация». Под данными мы понимаем формализованную запись фактов и идей. Информация извлекается из данных. Результат этой операции зависит от самих данных, квалификации и опыта специалиста, социокультурного контекста. Такой подход готовит студентов к восприятию идей и методов «Data Mining» актуальнейшей в наше время совокупности информационных технологий. В течение всего курса мы подчеркиваем, что в условиях взрывного роста количества доступных данных только наличие отлаженной технологии работы с ними позволит избежать «информационного паралича», заполнения информационных каналов «мусорными данными». Под технологией мы понимаем систему документально зафиксированных правил, строго регламентирующих какую-либо деятельность. Мы предлагаем студентам следующую игру. Каждый из них создает «виртуальное предприятие» пищевого профиля. В течение семестра каждый из них создает и совершенствует 46

информационную структуру своего предприятия. Следует отметить, что к этому времени студенты уже успевают пройти практику на реальных предприятиях, многие уже работают рабочими или лаборантами. На первом этапе мы продумываем основные контуры информационный системы предприятия. Проектируем входящие и исходящие потоки. Определяем, кто на предприятии отвечает за какие аспекты потоков. Естественным образом убеждаемся, что информацию необходимо разделять на оперативную и нормативносправочную, иначе поток ошибок захлестнет немедленно. Затем мы переходим к формализации технологической документации, любезно предоставленной предприятиями г. Магнитогорска и близлежащих сельских районов, убеждаемся, что она плохо приспособлена к машинной обработке. «Повествовательная» манера текстов не позволяет, например, разумным образом организовать поиск процессов, удовлетворяющих тем или иным наборам требований. Перед студентами ставится задача – формализовать технологические инструкции. При этом они сразу же убеждаются в необходимости создания справочников сырья, оборудования, длительности и трудоемкости операций. Создание всей справочной базы позволяет сформулировать для студентов современную концепцию ERP (Enterprise Resource Planning). Разумеется, создать ERP-систему для студентов задача непосильная, они должны понимать цели такой системы, быть грамотными покупателями и заказчиками таких систем. В рамках современной ERP-системы должны интегрироваться первичные учетные данные, на их основании формироваться данные для принятия решений тактического и оперативного уровня. Но непротиворечивый ввод первичных производственных данных только при помощи автоматизированных датчиков. Таким образом, студенты убеждаются в том, что модернизация производства должна проводиться комплексно. При отсталой технологии, низкоквалифицированном и малокультурном персонале внедрение информационных технологий практически бесполезно. При изложении данных вопросов мы подчеркиваем важность такой дисциплины, как социология, указываем, что чисто технократический взгляд на развитие производства неизбежно ведет в тупик. 47

В своей повседневной работе инженер (технолог или организатор производства) использует большое количество информации, отдельные «порции» которой похожи по структуре и отличаются только содержанием. При работе с большим объемом информации очень важна скорость обработки и поиска информации. Поэтому студенты учатся работать с базами данных. Для этого мы используем Microsoft Access. Всю информацию, входящую в базу данных делим на две части: нормативно-справочную (сведения о производстве, покупателях и продавцах) и рабочую или оперативную (сведения о сделках). Имеющую информацию размещаем в четырех таблицах, которые связаны между собой. Обычно мы используем третью нормальную форму. Создание схемы данных позволяет просмотреть, изменить или удалить связи между таблицами. После создания базы данных студенты учатся конструировать запросы. С помощью запросов они должны выбирать необходимые данные из одной или нескольких таблиц, производить вычисления, добавление и удаление данных и таблицы. Студентам необходимо продемонстрировать запрос выбора, запрос на удаление и параметрический запрос Важной особенностью пищевой индустрии является невозможность строгой формализации в оценке качества продукции. Индивидуальный потребитель руководствуется нелогичными противоречивыми критериями, которые он не сможет сформулировать. Кроме того, предпочтения зависят от возраста потребителя, его социального положения, этнической и социокультурной групп, с которыми он себя идентифицирует. В каждой из этих групп свои понятия о том, что «лучше» или «хуже», «престижнее». Попытка свести эти расплывчатые критерии к четким числовым обычно приводит к утрате смысла. В рамках курса «Информационные технологии. Базы данных» мы рассказываем студентам о двух подходах, позволяющих работать в подобной ситуации неопределенности. Первый подход связан с понятием нечеткого множества [1]. Мы формулируем «лингвистические переменные», описывающие пищевую продукцию, формулируем отношения между ними. Убеждаемся в возможности делать на этой основе выводы. Второй подход основан на понятии искусственных нейронных сетей ИНС [1]. Мы формируем и обучаем простейший бинарный 48

классификатор (им у нас служит трехслойный персептрон), делаем содержательные выводы. Еще одной проблемой является выработка умений эффективной работы в Интернет. Мы рассматриваем вопросы представления своей продукции в Интернете. Студенты создают Web-ресурсы для своих виртуальных производств. Мы определяем адресата, на которого ориентирован ресурс, пытаемся сформулировать его интересы и предпочтения, приходим к идее о деловом стиле в Интернет [2, 3, 4, 5]. Таким образом, можно считать, что учебная дисциплина «Информационные технологии. Базы данных» заняла свое место в ряду дисциплин, изучение которых необходимо для подготовки инженера-технолога по производству пищевых продуктов. Дисциплина внесена в систему межпредметных связей, имеет потенциал развития. Литература 1. Рутковская, Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы / Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л.: Пер. с польск. И.Я. Рудинского. – М. : Горячая линия – Телеком, 2006. – 450 с. 2. http://molinfo.norma.ru/. 3. http://d2d.ru/. 4. http://unipack.ru/. 5. http://www.meat-union.ru/.

INFORMATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION: UNESCO HEADING TOWARDS EDUCATION QUALITY

Alla Maksymenko International Research and Training Center for information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine Education systems evolvement of all countries in the world community is impossible without information communication technologies application strategies. In this global process UNESCO mission lies in stimulation in every possible way the consolidation of the each state potential in ICT use for education development. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ: ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЮНЕСКО НА ПУТИ К КАЧЕСТВЕННОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

Максименко А.А. Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем, Киев, Украина Развитие систем образования стран мирового сообщества невозможно без стратегии применения информационнокоммуникационных технологий. В этом глобальном процессе миссия ЮНЕСКО заключается в том, чтобы всемерно стимулировать укрепление потенциала каждого государства в использовании ИКТ для развития образования. В 2000 году руководители 5 международных организаций и представители 160 стран на Всемирном форуме по образованию (Дакар, Сенегал, 26-28 апреля 2000 г.) выработали план реализации образовательного проекта - образование для всех (ОДВ). Опорами ОДВ являются шесть целей: воспитание детей младшего возраста, всеобщее начальное образование, равный доступ к программам обучения, повышение уровня грамотности, гендерное равенство в области образования и качественное образование [1]. Образование для всех занимает центральное место в устойчивом человеческом развитии и является ключевым средством для достижения целей, сформулированных в Декларации тысячелетия, а экономическое процветание стран зависит от их способности обеспечить образование для членов своих обществ. ЮНЕСКО руководствуется принципом поддержки образования как права человека и как одного из важнейших элементов всестороннего 50

развития человеческого потенциала. В своих стратегиях, подходах и формах деятельности ЮНЕСКО основывается на следующих базовых принципах, которые соответствуют целям Всемирного форума по образованию в Дакаре:  образование является одним из прав человека;  образование включает как формальные, так и неформальные системы образования;  образование для всех касается всех ступеней обучения - от воспитания детей младшего возраста до высшего образования;  качество образования на всех ступенях является важнейшим элементом [2]. Доступ к качественному образованию на национальном уровне стран-членов ЮНЕСКО возможен посредством применения новаторских подходов на базе информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Роль образования и ИКТ в развитии общества, основанного на знаниях, во всем мире стала ключевым вопросом международных дебатов по проблемам развития информационного общества. Разработка национальной политики в области образования странчленов ЮНЕСКО вместе со стратегиями применения ИКТ определяет деятельность ЮНЕСКО в области доступа к качественному образованию. Каждая страна должна определить свои приоритеты и действия, а также цели, акценты и процессы, исходя из экологических, социальных, экономических условий и соответствующих путей решения проблемы. Образование для устойчивого развития в равной степени является чрезвычайно важным как для развитых, так и для развивающихся стран. В этом глобальном процессе ЮНЕСКО видит свою миссию в том, чтобы всемерно стимулировать укрепление потенциала каждого государства в использовании ИКТ для развития образования. Стратегическое и эффективное использование ИКТ в образовании способно радикально изменить существующую систему обучения, преобразовать процессы обучения и преподавания. Эти изменения комплексные – они меняют педагогические, методологические и технологические подходы. Использование ИКТ в образовании имеет большое значение для достижения целей принятых Всемирным форумом по образованию в Дакаре. 51

Необходимо уяснить, что цели ЮНЕСКО - это цели и стратегия каждой страны-члена. В Украине активно развиваются процессы становления и развития информационного общества на базе использования ИКТ во всех сферах. Качественное образование для всех является главным направленим развития информационного общества. Это непрерывное образование, базирующееся на постоянном обновлении знаний у всех категорий населения. Оно может быть достигнуто только в рамках хорошо организованного технологически образовательного пространства, на базе перспективных ИКТ и функционально развитых высокодинамичных технологий обучения. Средства информации и ИКТ служат ключевыми инструментами для обеспечения более широкого доступа к научным и техническим знаниям. Технологические знания обновляются за период от 1,7 до 3 лет, что значительно выше частоты смены поколений людей (одно поколение – 10 лет). Процессы накопления новых знаний ускоряются, знания существенно усложняются, стают глобальными и междисциплинарными. Высокие темпы обновления и пополнения знаний требуют существенных инноваций в сфере образования, которые бы позволили обеспечить своевременное повышение квалификации, подготовку специалистов в новых областях науки и техники, а так же заложить основы для постоянного совершенствования профессиональных знаний и навыков. Инновационные технологии составляют основу построения системы непрерывного образования на протяжении активной жизни человека. Перспективные технологии обучения становятся главным инструментом подготовки пользователя к работе в обществе знаний, где первостепенным является владение не самими знаниями, а умение найти и усвоить информацию о них. Содействуя формированию обществ знаний, ЮНЕСКО использует две межправительственные программы – Международную программу развития коммуникации (МПРК) и программу Информация для всех (ПИДВ), с их специфическими, но все же взаимосвязанными структурами. В соответствии с предоставленным ПИДВ мандатом, она играет ключевую роль в осуществлении политики ЮНЕСКО – повсеместно способствовать развитию «образования для всех», «свободному обмену информацией и знаниями» и увеличению 52

средств коммуникации между людьми. Она содействует уменьшению разрыва между информационно богатыми и информационно бедными[3]. Основной организационной задачей ПИДВ в решении проблем государств-членов ЮНЕСКО видит укрепление роли национальных комитетов в качестве организации интеллектуального форума и выполнения функции центра обмена информации по социальнокультурным, правовым и этическим аспектам информационного сообщества. Исходя из этих положений, в июле 2004 года, Международный научно-ученый центр информационных технологий и систем (Международный центр) НАН и МОН Украины был назначен Национальным координатором программы Информация для всех в Украине. Национальным координатором с момента образования была проведена значительная работа по пропаганде идей программы ИДВ и привлечению к её реализации широкой общественности. Начиная с 2006 года, Международный центр ежегодно проводит международные конференции «Новые информационные технологии в образовании для всех», тематика которых посвящена теоретическим исследованиям, связанным с разработкой перспективных информационных и коммуникационных технологий, лежащих в основе создания современных образовательных систем и сред. Традиционно большое внимание на конференциях уделяется методам и средствам диагностики и контроля знаний обучаемых, а так же практическим аспектам образовательных технологий отличающихся большим разнообразием прикладных задач: поддержка практических знаний, дистанционная поддержка пользователей информационных систем и др. Литература 1. Всемирный форум по образованию (Дакар, апрель 2000г.)

http://www.un.org/russian/events/literacy/dakar.htm 2. Среднесрочная стратегия 2008-2013 гг. (Париж, ноябрь 2007) http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001499/149999r.pdf 3. Программа "Информация для всех" (Париж, октябрь 2000) http://www.ifap.ru/ofdocs/unesco/programr.pdf 53

DIDACTICAL REQUIREMENTS ON SOFTWARE FOR LEARNING TESTING

Kolgatin O.G. Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Kharkiv, Ukraine Requirements on software for automated educational testing and grading approaches from viewpoint of diagnostics didactical aim are considered. A classification of educational ICT assessment aids as standpoint of the didactical aim of diagnostics is proposed. Requirement properties of diagnostics systems on testing algorithm, means of test reliability and problems quality analyse, grading algorithm, means of information accumulation and elements of information protection are established for each class. ДИДАКТИЧНІ ВИМОГИ ДО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТЕСТУВАННЯ У НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ

Колгатін О.Г. Харківський національний педагогічний університет імені Г.С.Сковороди, Харків, Україна Розглянуто вимоги до програмного забезпечення автоматизованого тестування у навчальному процесі і підходи до оцінювання з точки зору дидактичної мети здійснення діагностики. Запропоновано класифікацію ІКТ засобів діагностики навчальних досягнень за дидактичною метою. Для кожного класу визначено потрібні характеристики систем діагностики за алгоритмом тестування, наявністю апарата аналізу якості завдань і надійності тестових результатів, алгоритмом оцінювання, здатністю зберігати інформацію, елементам захисту інформації. Впровадження у навчальний процес інформаційнокомп’ютерних технологій пов’язано із створенням все більш досконалих педагогічних програмних засобів, що у свою чергу привертає увагу до розробки певних класифікацій та вимог, які призначені спрямувати зусилля розробників і допомогти вчителю здійснити вибір програмного засобу у відповідності до особливостей конкретного навчального процесу. На основі педагогічних досліджень і практичного досвіду застосування ІКТ у навчальному процесі розроблені «Тимчасові вимоги до педагогічних програмних засобів...» [1], в яких зазначені загальні, 54

педагогічні, методичні і технічні вимоги, які, безумовно, розповсюджуються і на засоби автоматизованого контролю. Автоматизація контролю на основі використання засобів інформаційно-комп’ютерної техніки дозволяє значно підвисити ефективність реалізації функцій контролю. Але досягти позитивного впливу автоматизованого контролю на навчальний процес можна тільки за умови застосування якісного програмного забезпечення і його відповідності дидактичній меті. На сьогодні основним методом автоматизованого контролю є тестування. Враховуючи специфіку тестового контролю, визначаються вимоги до відповідних програмних засобів [2, с. 9]: використання декількох форм завдань (4-5); можливість вибору завдання випадковим чином з наявної сукупності тестових завдань; відображення варіантів відповіді у випадковому порядку; збереження результатів тестування, в тому числі усіх відповідей учня; можливість проведення аналізу тестових завдань, всього тесту, відповідей кожного учня, можливість експорту результатів тестування в інші програмні засоби для більш детального їх аналізу. Деякі автори приділяють значної уваги проблемі обміну даними (тестовими завданнями) між системою діагностики та іншими системами [3, с. 18]. Це досягається за умови стандартизації форм завдань і формату їх збереження у системі. Важливими напрямками класифікації засобів комп’ютерного контролю знань є метод організації контролю [4, с.267-268] (від подання завдань студенту у фіксованій або випадковій послідовності до адаптивного алгоритму тестування) і метод оцінки знань [4, с.272-275] (простіша модель, врахування часу відповіді, за рівнями засвоєння, метод лінійно кускової апроксимації, моделі на основі імовірнісних критеріїв, класифікаційні моделі). Можливі також класифікації педагогічних програмних засобів, призначених для визначення рівня навчальних досягнень [5, с. 15-16]: за способом організації роботи у мережі; за можливістю редагування предметного наповнення і критеріїв оцінювання; за структурою і повнотою охоплення навчального курсу; за способом введення команд і даних та можливою варіативністю формулювання відповіді; за можливими способами формулювання і подання учневі навчальних завдань; за способом введення даних учнем.

Подальший розвиток і вдосконалення комп’ютерних систем педагогічного контролю пов’язаний з підвищенням ефективності реалізації їх дидактичних функцій («...контролююча, навчальна, діагностико-корегуюча, стимулюючо-мотиваційна, виховна...» [6, с. 378]), що потребує багатопланового, різнобічного підходу до розробки автоматизованих систем діагностики. З одного боку, потрібна спеціалізація систем контролю у відповідності до дидактичних задач. З іншого боку – спеціалізовані системи контролю мають поєднуватися в єдине інформаційне навчальне середовище. Вирішення такої комплексної задачі неможливо без детального аналізу вимог до автоматизованих систем контролю у відповідності до дидактичної мети їх застосування, що й зумовлює актуальність розробки відповідної класифікації. Метою даної роботи є визначення вимог до комп’ютерних систем педагогічного тестування у відповідності до дидактичної мети їх застосування у навчальному процесі. По-перше, розглянемо можливості комп’ютерних систем педагогічного тестування щодо оцінювання навчальних досягнень. Звісно, оцінювання як інформація для учня і вчителя має бути присутнім при будь-якому тестуванні. Але оцінювання у вигляді числової оцінки потребує зваженого підходу. Відомо два підходи до побудови системи завдань і оцінювання. Перший підхід передбачає співставлення індивідуального результату тестування з результатами, що отримані за допомогою релевантної вибірки [7, с.127]. Саме такий підхід застосовувався у перших тестах і набув великого поширення. Найчастіше застосовують гомогенні тести, тобто такі, що вимірюють одну ознаку навчальних досягнень. Їх зручно використовувати для визначення рейтингу учнів, відбору кращих або гірших за певною ознакою, організації змагання, визначення учнем власного місця серед інших учнів. Але для моніторингу навчального процесу більш придатними є тести що, орієнтовані на критерії. Це тести, які подають індивідуальний результат на основі співставлення його із критерієм, що встановлено заздалегідь. [7, с.134]. Такий критерій задається освітнім стандартом. Критеріально-орієнтований тест порівнює структуру навчальних досягнень учня з ідеалізованою моделлю і дозволяє визначити, за якими елементами навчального матеріалу учень не відповідає моделі. Обробка результатів діагностики може 56

проводитися окремо за різними елементами навчального матеріалу, що суттєве підвищує інформативність тестових результатів. Критеріально-орієнтований тест дозволяє органічно враховувати вимоги «Критеріїв оцінювання навчальних досягнень учнів» [8] щодо проектування завдань за рівнями навчальних досягнень. Обидва підходи базуються на даних про те, яку кількість (або частку від загальної кількості) завдань учень виконав правильно. Але ця величина не є точною. Будь-яке вимірювання здійснюється з більшою або меншою похибкою, і тестування не є виключенням. Джерелами похибки є неуважність учня підчас тестування, випадковість вибірки завдань, неадекватність варіантів тесту, вгадування учнями правильних відповідей тощо [9]. Експериментальні й теоретичні дослідження [10], [11] показують, що саме вгадування дає найбільший внесок до похибки тестового результату. Застосування ж тестів з досить великою кількістю завдань не завжди доцільно в навчальному процесі, тому що потребує значного часу. Якщо кількість завдань у тесту мала, автоматизоване виведення числової оцінки є некоректним, порушується об’єктивність оцінки, знижується її значимість для учня. Така оцінка може бути не більш ніж орієнтиром для вчителя, який виведе об’єктивну оцінку на основі додаткової співбесіди і спостереження за навчальною діяльністю учня на уроці. У табл. 1 запропоновано вимоги до систем автоматизованого тестування у залежності від реалізованого способу оцінювання. Важливою характеристикою автоматизованих систем тестування є їх здатність зберігати інформацію про перебіг процесу і тестові результати. Дані записуються на комп’ютері учня або, що безумовно краще, на комп’ютері вчителя через локальну комп’ютерну мережу.

Класифікація систем автоматизованого тестування за способом оцінювання Спосіб оцінювання Автоматизоване, рейтингове (нормативноорієнтоване)

Автоматизоване, критеріальноорієнтоване

Оцінювання вчителем

Таблиця 1. Вимоги до комп’ютерної системи  Розвинений апарат статистичного аналізу якості тестових завдань і надійності тестових результатів;  автоматична побудова функції нормального розподілу і лінеарізованої шкали оцінювання за тестовими результатами;  підвищені вимоги до параметрів тестових завдань, таких як складність і роздільна здатність, обов’язкова попередня верифікація тесту на репрезентативній виборці учнів, проведення нормалізації тесту (створення, редагування або видалення завдань потребує повторного проведення всього процесу верифікації і нормалізації тесту, що утруднює модернізацію тесту вчителем);  подання оцінки як у вигляді процентілей: частки учнів, які підготовлені гірше, ніж даний тестований  Розвинений апарат статистичного аналізу якості тестових завдань і надійності тестових результатів;  тестові завдання мають бути апробовані на репрезентативній виборці учнів (створення або редагування завдань потребує повторного проведення верифікації цих завдань);  база завдань структурована за елементами навчального матеріалу і рівнями навчальних досягнень;  оцінка виводиться за алгоритмом, який відповідає критеріям оцінювання навчальних досягнень [8] і подається у 12-бальної системі  Інформація про тестові результати подається у вигляді кількості правильно виконаних завдань або у вигляді частки правильно виконаних завдань з урахуванням поправки на вгадування [10];  можливість для вчителя переглянути і обговорити з учнем завдання, які було виконано неправильно;

Вимоги до захисту інформації у автоматизованій системі тестування залежать від її призначення. Редагування бази завдань та тестових результатів завжди має бути доступно тільки вчителю. Розрізняються системи такі, що дозволяють і що забороняють учню перегляд бази завдань, результатів інших учнів, власних помилок. У системах, які працюють у комп’ютерної мережі обов’язково передбачаються засоби реєстрації користувачів, щоб забезпечити коректне накопичення результатів тестування окремо для кожного учня. У залежності від рівня відповідальності учнів вони реєструються самостійно або за участю вчителя, який повідомляє кожному учню умовне ім’я для входу в систему і пароль. Системи, що призначені для проведення тестувань високої значимості, створюють варіант тесту безпосередньо перед початком тестування, що виключає витік інформації; кожний автор завдань підготовлює обмежену частину бази завдань майбутнього тесту, тому ніхто немає повного доступу до всіх завдань з яких буде створено тест; ніхто не може редагувати результати тестування; здійснюються спеціальні заходи, що виключають можливість втручатися у процес тестування за допомогою електронних засобів або несанкціонованого використання комп’ютерної мережі. За алгоритмом тестування можна виділити комп’ютерні системи з фіксованою послідовністю завдань, з випадковим вибором завдань, з адаптивним або частково-адаптивним алгоритмом подання завдань. Системи з фіксованою послідовністю завдань найбільш прості, не потребують створення зайвих варіантів завдань, відрізняються можливістю досягти найбільшої надійності тестових результатів. Але в умовах систематичного тестування у навчальному процесі завдання швидко стають відомими учням і втрачають свою діагностичну здатність. Проведення повторного тестування за тим самим тестом не ефективно. Випадковий вибір завдань до тесту потребує створення досить великої бази, де завдання згруповані в блоки за трудністю і змістовною спрямованістю. Складною задачею авторів тесту є підбір завдань однакової трудності до блоку, оскільки розбіжність у трудності знижує надійність тестових результатів. Але такі системи припускають багаторазове повторне тестування учнів, що дуже важливо для організації самоконтролю, систематичного контролю у процесі навчання з метою своєчасного виявлення недоліків у 59

знаннях та навичках і підготовки учнів до залікових заходів. Системи адаптивного тестування дозволяють скоротити час, необхідний для проведення діагностики. Спочатку за допомогою невеликої кількості завдань наближено визначається рівень навчальних досягнень учня, після чого йому пропонуються завдання, які за трудністю найбільш відповідають визначеному рівню. Таким чином вдається забезпечити потрібну надійність результатів на основі меншої кількості завдань, тобто за менший час. Система автоматично контролює точність вимірювання, тому загальна кількість завдань, що пропонуються різним учням, відрізняється. Існує багато різних алгоритмів адаптивного тестування [4] і аналізу точності вимірювання. Теоретичні основи адаптивного тестування активно розвиваються у сучасній педагогічній науці . Створення працездатної адаптивної системи потребує значних зусиль і високої кваліфікації авторів тесту. Розглянемо особливості проведення різних видів педагогічного контролю з точки зору можливості застосування автоматизованого тестування і вимог до відповідної комп’ютерної системи. Такі вимоги, безумовно, залежатимуть від провідної функції контролю на конкретному етапі навчального процесу. Провідною функцією попереднього контролю є діагностична. Такий контроль здійснюється на початку певного етапу навчального процесу з метою визначення індивідуальних особливостей школярів для їх врахування у подальшої роботі. Коло питань має бути досить широким. Важливою є не стільки узагальнююча числова оцінка, скільки інформація про структуру навчальних досягнень учня. Тестування у рамках попереднього контролю здійснюється одноразово, тому варіантність завдань не є обов’язковою. Систематичне поточне тестування може бути одним з основних механізмів, що забезпечують стабільність результатів навчання в умовах його особистісної орієнтації й активного застосування широкого кола інформаційних джерел. Можна навести чимало прикладів різного за дидактичною метою застосування тестів для реалізації поточного контролю. Розглянемо деякі з них. Для актуалізація опорних знань перед началом вивчення нового матеріалу або «допуску» до лабораторної роботи найчастіше застосовується невелика кількість репродуктивних завдань, які створює сам вчитель. Варіантність завдань у такому випадку не потрібна. Оцінювання може здійснюватися пізніше з урахуванням 60

активності учнів у навчальній роботі. З метою мотивації та стимуляції пізнавальної активності учнів можливо застосування завдань у тестовій формі за новим матеріалом. Частка завдань, що будуть виконані на початку уроку, буде невеликою. У процесі вивчення на уроці нового матеріалу тест буде заповнюватися правильними відповідями. Комп’ютерна система інформує кожного учня індивідуально про правильність перебігу його думки, реєструє час, коли надана відповідь. Можна організовувати змагання. Оцінювання здійснюється вчителем за підсумками всього уроку. Завдання у тестовій формі можуть застосовуватися підчас закріплення вивченого матеріалу, наприклад, для перевірки усвідомлення нових термінів, значень слів іноземної мови, правил правопису і т. ін., відпрацювання простих навичок тощо. У такому випадку комп’ютерна система тестування працює як тренажер. Учень виконує завдання і відразу отримує оцінку за кожне завдання. Кількість завдань визначається відведеним навчальним часом і може бути різною для учнів з різною підготовкою. Завдання до уроку підбирає вчитель, оскільки складно заздалегідь врахувати всі особливості конкретного навчального процесу. Вчитель керує роботою і рекомендує учням, у якому порядку виконувати завдання. Загальне оцінювання навчальної роботи має здійснювати вчитель. Важливою вимогою до комп’ютерних тренажерів є реалізація мотиваційної функції контролю, застосування цікавих завдань, приємні репліки з боку системи, застосування графіки. Професійно розроблені комп’ютерні тренажери створюють ігрову ситуацію, атмосферу змагання. Важливим напрямком застосування тестів є самоконтроль у процесі підготовки до тематичної атестації. Завдання мають бути наближені до тих, які включені до атестаційного тесту. Краще за все, проводити таке тестування з використанням реальної атестаційної бази завдань. Оскільки тестування проводиться багаторазово, має здійснюватися випадковий вибір завдань з досить великої бази. Щоб не перевантажувати слабких учнів складними завданнями, які вони не здатні виконати і намагаються механічно запам’ятовувати, і щоб не втомлювати добре підготовлених учнів дуже простими завданнями система має бути адаптивною. Доцільно зберігати детальну інформацію про перебіг тестування і його результати з метою забезпечення вчителя і учня достатньої 61

інформацією для корекції навчального процесу. Для забезпечення надійності діагностики завдання мають бути верифіковані, варіанти завдань, що випадково вибираються системою, повинні мати однакову трудність. Створення такої системи потребує напруженої довгострокової праці і не може здійснюватися вчителем безпосередньо підчас підготовки до уроку. Такі системи можуть розроблятися, наприклад, колективами методичних об’єднань вчителів або спеціалізованими колективами. Розвинена адаптивна автоматизована система діагностики з успіхом може застосовуватися для проведення тематичної атестації, а також підсумкового контролю. Якщо такої системи немає або вона не достатньо відпрацьована з точки зору доведення її надійності, можна застосувати одноваріантний тест, побудований за принципами критеріально-орієнтованого оцінювання на основі верифікованих тестових завдань. Діагностичні заходи високої значимості, такі як вступні іспити (до навчального закладу, до класу з поглибленим вивченням тощо) мають здійснюватися за рейтинговою (нормативно-орієнтованою) системою оцінювання на основі єдиного для всіх учнів одноваріантного тесу, який автоматично формується системою на основі досить великої бази верифікованих завдань. Підсумовуючи сказане, можна дістатися висновку, що в ідеалі шкільне комп’ютерне тестування має забезпечуватися потужною адаптивною системою педагогічної діагностики, яку розробляє і постійно підтримує колектив фахівців і педагогічних працівників, у поєднанні з комплектом простих комп’ютерно-орієнтованих тестів, які вчитель сам розробляє або підбирає з готових методичних матеріалів до відповідних уроків. Існує чимало комерційного та безкоштовного комп’ютерного програмного забезпечення, яке призначається для подання учню тестових завдань, перевірки правильності відповіді і підраховування загальної кількості правильних відповідей. Такі програми, безумовно, можуть застосовуватися вчителем для самостійного створення тестів у випадках, коли він сам, а не автоматизована система виставляє учню остаточну оцінку, оскільки у цьому випадку додаткових вимог до статистичного аналізу якості завдань і надійності тесту немає. З метою подання учню завдань у тестовій формі і перевірки правильності відповіді можна також ефективно застосовувати засоби універсальних інформаційних 62

технологій, такі як Microsoft Excel, табличний процесор Open Office, Microsoft Access тощо. Але справжня діагностика має проводитися за допомогою розвинених комп’ютерних систем тестування, які забезпечують усі названі вище вимоги, в тому числі статистичний аналіз якості завдань і надійності тестових результатів. Висновки 1. Визначено межі ефективного дидактичного застосування різних підходів до оцінювання в автоматизованих системах діагностики (автоматизоване оцінювання шляхом порівняння навчальних досягнень з вимогами стандарту або з навчальними досягненнями інших студентів, передача даних діагностики вчителю для здійснення оцінювання). 2. Класифікація систем автоматизованого контролю за провідною дидактичною метою їх застосування (попередній контроль, актуалізація опорних знань, мотивація та стимуляція пізнавальної активності, закріплення вивченого матеріалу, самоконтроль підчас підготовки до залікових заходів, тематичний і підсумковий контроль, діагностичні заходи високої значимості з метою відбору) дозволяє визначити специфічні вимоги до побудови відповідних систем, що сприятиме вдосконаленню програмних засобів і поширенню можливостей педагога щодо ефективного вибору або створення відповідного засобу контролю у кожній конкретній ситуації. Література 1.

Тимчасові вимоги до педагогічних програмних засобів для загальноосвітніх, професійно-технічних і вищих навчальних закладів, що створюються за державні кошти. – Наказ МОН України № 369 від 15.05.2006 р.

Гарбусєв В. Основи тестових технологій. //Інформатика. – квітень 2007, №16(400). – С. 3-22.

Войченко О. Розробка системи інтерактивного контролю знань. //Інформатика. – грудень 2006, №48(387). – С. 16-21.

Зайцева Л.В., Прокофьева Н.О. Модели и методы адаптивного контроля знаний [Електронний ресурс] // Образовательные Технологии и Общество. – 2004. – Том7. – №7 – Режим доступу: http://ifets.ieee.org/russian/depository/v7_i4/pdf/1.pdf. – Заголовок з екрана.

Комп’ютерно-орієнтовані засоби начання матетматики, фізики, інформатики. Посібник для вчителів. // Інформатика. – січень 2006, №3-4(339-340). – С. 3-96.

Лозова В.І., Троцко Г.В. Теоретичні основи виховання і навчання: Навчальний посібник / Харк. держ. пед. ун-т ім. Г.С. Сковороди. – Харків: «ОВС», 2002. – 400 с.

Ингенкамп К. Педагогическая диагностика: Пер. с нем. – М.: Педагогика, 1991. – 240 с.

Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів у системі загальної середньої освіти./ За заг. ред. Віктора Огнев’юка, Олександра Савченко // Освіта України. – 2001 р. – № 6 (7 лютого 2001 р.). – C.3-16.

Колгатін О.Г. Автоматизована педагогічна діагностика і точність вимірювання. // Вісник. Тестування і моніторинг в освіті. – №10-11, 2006. – С.29-33.

10. Колгатін О.Г., Єфіменко В.С. Методика аналізу внеску вгадування у похибку тестових результатів. //Вісник. Тестування і моніторинг в освіті. – № 5, 2007. – С.35-40. 11. Ротаєнко П.А. Достовірність комп’ютерного тестування: результати дослідження. //Комп’ютер у школі та сім’ї. – №3, 2006. – С.7-11.

THE POLICY OF EDUCATIONAL COMPUTER TECHNOLOGIES USE IN KNOWLEDGE ACQUISITION AT “KROK” UNIVERSITY

Iryna Melnyk KROK Economics and Law University, Kiev, Ukraine The paper is written with the aim to give recommendations concerning the policy of educational computer technologies use in the process of knowledge acquisition for students of different age categories by means of improving realization of problematic issues. Theoretical aspects of innovative learning organization in contemporary environment were considered in the paper. Contains a formed strategic line of the innovative learning system; as well, the influence of up-to-date information technologies on all stages of the academic process has been defined. The paper is connected with consideration of the innovative learning programme “Light computer science. First, second, third, fourth STEP” aimed at primary schooling and developed by the authos. It provides the analysis of efficiency in applying the offered programme. There are also recommendations for teachers working with programme. ПОЛІТИКА ВИКОРИСТАННЯ НАВЧАЛЬНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У ПРОЦЕСІ ОТРИМАННЯ ЗНАНЬ В УНІВЕРСИТЕТІ «КРОК»

Ірина Мельник Університет економіки та права «КРОК», Київ, Україна Робота виконана із ціллю надати рекомендації, щодо політики використання навчальних комп’ютерних технологій у процесі отримання знань для різних вікових категорій школярів, студентів, слухачів шляхом покращення розуміння проблемних місць.У роботі були розглянуті теоретичні аспекти організації інноваційного навчання в сучасному середовищі. Сформована стратегічна лінія інноваційної системи навчання і визначено вплив новітніх інформаційних технологій на всі стадії навчального процесу. Розглянута інноваційна програма навчання „Інформатинка. Перший, другий, третій, четвертий КРОК” для початкової школи, розроблена автором. Дано аналіз ефективності застосування запропонованої програми та надані рекомендації для педагогів при роботі з програмою.

Нове суспільство потребує нових, динамічних, адаптованих до соціальних потреб технологій в галузі освіти [1]. Ще наприкінці 70х років минулого століття було сформульовано уявлення про два основні типи навчання:  підтримуюче (maintenance learning) – яке забезпечує ретрансляцію та спадковість соціокультурного та соціополітичного досвіду. Воно традиційно притаманне як шкільному, так і вузівському освітянському процесові;  інноваційне (innovative learning) – яке стимулює і вносить інноваційні зміни в існуючу культуру та соціальне середовище. Таке навчання активує творчий пошук на основі набутого раніше досвіду і в такий спосіб збагачує суспільство новими знаннями [2, 3]. Зміна спрямованості освіти на особистісно-орієнтовану передбачає зміну парадигми освіти, тобто навчання поступається місцем активному самонавчанню. Інформаційно-змістовний аспект освіти: знання - вміння - досвід є сполучною ланкою у ланцюжку дидактичних компонентів моделей навчання, згідно з якими творче засвоєння інформаційних потоків відповідає схемі: усвідомлення розуміння - конкретизація - застосування. Університет "КРОК" - сучасна освітня корпорація, демократичний навчальний заклад. Стратегія розвитку університету «КРОК» це визначення основних напрямів його руху, розроблення програми та плану дій. Ця стратегія тісно пов`язана з інформатизацією всіх ключових процесів в університеті. Інформатизація зумовлена такими об`єктивними факторами, як інтелектуалізація людської діяльності, медіатизація інформаційного простору, віртуалізація культури. Виділимо основні процеси керування інформаційними потоками в університеті: -

інформатизація процесу навчання та викладання;

інформатизація процесу керування університетом;

інформатизація діяльності його служб і підрозділів;

інформатизація середовища функціонування університету. 66

Ці процеси є стратегічними в політиці використання ІТ технологій в Університеті «КРОК». Їх розвиток ґрунтується на наступних принципах: єдність професійних цілей і завдань усіх учасників науковоосвітнього процесу, різних підрозділів, служб незалежно від рівня їх інформатизації на цей момент; системність – збалансованість процесу інформатизації за напрямками та послідовність здійснюваних заходів; модульність – створення інформаційних систем різної складності, автономності та ступеня комп’ютеризації; технологічність – реальні економічні можливості університету й відповідність функцій університету та його кадрового потенціалу заявленому рівню інформатизації; динамізм – відповідність рівня інформатизації науковоосвітнього процесу інформаційним потребам, які швидко змінюються, і технічним можливостям їх задоволення. «Інноваційний пошук» є однією зі складових стратегічної політики університету. Одним з напрямків цього «інноваційного розвитку» є використання сучасних інформаційних технологій (комп’ютерного навчання) для студентів різних вікових категорій на факультетах додипломної освіти (діти 6-17 років), стаціонарні факультети (студенти 17-25 років), факультет післядипломної освіти (слухачі 25 і вище років). Для проведення практичного курсу раннього навчання дітей інформаційній культурі розроблено інноваційну програму, яку названо “Інформатинка. Перший, другий, третій, четвертий КРОК”, яка викладається у 1-4 класах початкової школи. Програму було створено в рамках педагогічного експерименту „Перспективна освіта” на факультеті довузівської підготовки університету „КРОК”. Програма експерименту складалась з трьох частин: 2004-2005 навчальний рік розробка системи ступеневої допрофесійної підготовки, 2005-2007 навчальні роки апробація системи, 2007-2008 навчальний рік – аналіз експериментального дослідження [4, 5]. Основна мета програми – є забезпечення формування в учнів 1– 4 класів початків інформаційної культури, утворення першоуявлень про інформаційну картину світу, розвиток 67

системного, логічного і алгоритмічного мислення, розвиток творчих можливостей учня, його інтелекту; створення умов для розкриття нахилів, задатків та розвиток різнопланових здібностей. Основні принципи побудови програми - всебічний розвиток природних, творчих здібностей учнів молодшого шкільного віку з використанням комп`ютерного навчального середовища, а саме фантазії і уяви, навичок втілення різних образів за допомогою комп`ютерних засобів навчання, розуміння поняття ритму в природі, відчуття простору та форми, контрасту величин, статики та динаміки. Робота з комп`ютером створює можливості для імітації різних технік, створення композицій із застосуванням моделей геометричних та інших фігур, розвитку зорової пам`яті, фантазії, комбінаторних здібностей у синтезі з комп`ютерним мисленням. Сучасні інформаційні технології, що передають навчальний зміст різних дисциплін у мультимедійному середовищі, сприяють засвоєнню знань через нову модель навчальної комунікації "викладач - комп`ютер - учень", що є новим дидактичним засобом організації навчального процесу та підвищує ефективність інтенсифікації та інтеграції наочних, організаційних та мотиваційних методів навчання. Комп`ютерні програмні комплекси, які використовуються на уроках інформатики в початковій школі назвемо предметноорієнтованими творчими середовищами, у яких проводитимуться навчальні дії через наочно-ілюстративну систему знань засобами технології мультимедіа, формуються вміння й навички через інформаційно-пошукові, ігрові інтерактивні дії. Завдання програми  Допомогти дітям початкової школи за допомогою ігрових комп`ютерних практикумів отримати елементарні знання, які допоможуть їм зробити перший крок на шляху самопізнання й самооцінки.  Навчити вмінням і навичкам користувача комп'ютера.  Навчити молодших школярів основам алгоритмічної культури: розумінню властивостей алгоритмів та принципів їх виконання, а також уміння виконувати, змінювати, 68

конструювати алгоритми помилки в них.

різної

структури,

знаходити

 Навчити вмінням планування своїх дій: визначити мету роботи; усвідомити, що потрібно для її виконання; із чого краще почати; що зробити потім; як закінчити; чи можна передбачити результат роботи.  Навчити вмінням системно мислити: розбивати складні об'єкти на більш прості; давати визначення функцій, кожного простого об'єкту та навпаки.  Навчити вмінням структуризувати свої знання та різні типи даних: виділяти множини об'єктів; визначати зв'язки між ними; представляти об'єкти в нових взаємозв'язках. У процесі побудови програми комплексу домінуюча роль направлена на два основних компонента: інструментальний і розвиваючий. Інструментальний компонент передбачає оволодіння новими засобами самопізнання дитиною своїх творчих можливостей за допомогою комп`ютера. Розвиваючий компонент забезпечує всебічний розумовий розвиток із використанням нових комп`ютерних навчальних середовищ, що сприяє формуванню основних особистісних якостей дитини. При практичній реалізації кожен із компонентів програми поетапно виконує ту чи іншу задачу. При проведенні занять особлива увага приділяється розвитку особистісної спрямованості, оскільки - це важлива умова реалізації потенційних можливостей дитини. Якщо навіть дитина з високим інтелектуальним потенціалом має занижену самооцінку, то вона, на одинці з комп`ютером, реалізує свої здібності на максимальному рівні, їй цікаве те, що вона робить, збільшується рівень мотивації, і як результат рівень навчальних досягнень. Тому в поданій програмі увага звертається на розвиток цілісності дитини через різнопланові комп`ютерні завдання, що сприяє самостійності отримання знань, розвитку творчого мислення, різних видів пам’яті, уяви, фантазії, інтуїції дитини, її комунікативно творчих здібностей. Розвиток алгоритмічного мислення дитини - головна передумова розвитку інтелектуальних та творчих здібностей. Виконуючи різні 69

комп`ютерні завдання діти, вчаться самостійно міркувати, робити висновки, порівнювати, аналізувати, встановлювати закономірності. Необхідно пам’ятати, що для самостійного засвоєння знань та розвитку творчого мислення необхідно також розвиток сприймання, пам’яті, уяви, фантазії, запам'ятовування. Розвиток уяви та фантазії необхідний дитині для засвоєння шкільної програми. За допомогою комп`ютера дитина створює галерею різнопланових творчих образів, розвивається асоціативне сприйняття й мислення. Пам’ять. В залежності від виду інформації пам’ять розподіляється на словесну, образну, рухову, емоційну. У молодшому шкільному віці розвиток різних видів пам’яті проходить дуже швидко. Дитина запам’ятовує все нове, яскраве, цікаве. Це дає дитині можливість запам’ятовувати певний матеріал. Уроки інформатики сприяють розвитку у дитини всіх видів пам`яті. Форми й методи роботи. Програма, побудована на постійному виконанні ігрових ситуацій, які дають можливість краще запам’ятати матеріал, розвинути логічне мислення, навчити дитину самостійно мислити, аналізувати, порівнювати та узагальнювати різні предмети та явища, а це сприяє підвищенню знань, умінь та навичок. В програмі широко використовуються творчі завдання, які вимагають прояву творчого й логічного мислення нестандартних рішень за допомогою комп`ютера. Курс розрахований на 34 години в кожному класі: по 1 годині на тиждень, із них 15 хвилин для виконання завдання з використанням комп`ютера. Для кожного року навчання крім методичного посібника для викладачів використовується наочний посібник для дітей "Інформатинка. Перший КРОК." У навчальному посібнику для дітей розміщені матеріали, які допоможуть дитині зрозуміти новий матеріал та виконати поставлені практичні завдання для закріплення матеріалу. В кожному уроці існує рубрика "Вправи для очей". Ці фізичні вправи допоможуть дитини під керівництвом викладача слідкувати за тим, щоб її оченята працювали без утоми. Слід відзначити, що логіка проведення занять зберігається протягом усіх 4-х років навчання у початковій школі і передбачає послідовне знайомство з основними поняттями з ускладненнями в кожному році навчання. 70

Створення програми вивчення комп`ютерної грамоти в початковій школі побудовано на ідеї спіралевидного розвитку! До розуміння основних понять дитина повертається постійно, рухаючись по спіралі вверх, на кожному витку базові поняття ускладнюються, а разом із цим укріплюються віра дитини в отриманні нових знань і розумінь. При розробці програми були використані наступні методи дослідження: 1. Методи підготовки та організації дослідження: теоретичний аналіз педагогічної літератури; вивчення і узагальнення вітчизняного та зарубіжного досвіду; формуючий експеримент, що має на меті комплексну оцінку впливу використання програми на взаєморозуміння вчителя та учнів та інформаційну підготовку учня; спостереження; 2. Методи збору емпіричних даних: анкетування; самозвіти педагогів – учасників експериментального впровадження програми. У педагогічному експерименті „Перспективна освіта” приймали участь 36 викладачів інформатики. Для викладачів, які викладають курс інформатики в початковій школі за новою інноваційною методикою було проведено 12 науково-методичних семінарів про особливість викладання курсу. Постійно проводилось індивідуальне та групове консультування для нових викладачів, які починають працювати за програмою. Висновки: інноваційні інформаційні технології, до яких відносяться й технології навчання, є одним з основних класів технологій, на якому базується сучасний підхід до організації безперервного масового навчання з високим ступенем індивідуалізації надання навчальних послуг. Зміна спрямованості освіти на особистісно-орієнтовану передбачає зміну парадигми освіти, тобто навчання поступається місцем активному самонавчанню. Розглядаючи зв`язки вчитель-учень, майбутнє за системою навчання, яке вкладається в схему учень – технологія –вчитель, за якої викладач перетворюється на педагога – методолога, технолога, а учень стає активним учасником процесу навчання. 71

Нові технології навчання не тільки забезпечують викладачів та слухачів новими засобами та ресурсами, але й змінюють самі способи комунікації між викладачами та слухачами. Для проведення практичного курсу раннього навчання дітей інформаційній культурі розроблено інноваційну програму, яку названо “Інформатинка. Перший, другий, третій, четвертий КРОК” для учнів 1-4 класів початкової школи. Програму було створено в рамках педагогічного експерименту „Перспективна освіта” на факультеті довузівської підготовки університету „КРОК”. Сформована основна мета, завдання, структура побудови програми та надані методичні рекомендації (стратегія впровадження програми в навчальний процес). Надані відповіді на рід актуальних питань методологічного спрямування: якого змісту або яких навичок навчати; якого обсягу матеріал узяти для навчання; як подати його і в якій послідовності; які стратегії маємо використати для передачі змісту; як зможемо оцінювати свої досягнення; як оцінюватимемо навчання. Проаналізовані результати ефективності застосування програми при викладанні інформаційної культури для школярів 1-4 класів. Визначено зв’язок навчальних завдань і результатів навчання.

Література 1. Манако А.Ф., Манако В.В. Електронне навчання і навчальні об’єкти. – К., ПП "Кажан плюс", 2003. – 334 с. 2. Піддубний В. Інформаційно-технологічний ресурс освіти в Україні // Українське суспільство - 2003. Соціологічний моніторинг. - К., 2003. 3. Іванов М. Що таке “громадянська” і що таке “політична” освіта? // Політичний менеджмент. - 2003. - № 2. 4. Мельник І.Ю. Інформатинка. Перший, другий, третій, четвертий КРОК. Програма курсу з інформатики для учнів 1-4 класів. К.-2004, Університет „КРОК”, 50с. 5. Мельник І.Ю. Інформатинка. Перший КРОК. Наочний посібник. К.-2006, Університет „КРОК”, 30с

EDUCATION IN THE INFORMATION SOCIETY

Lyudmila Tchernikova Regional methodological centre of informatics and information technology, Zaporizhzhya, Ukraine This article describes the main aspects of ICT impact to the modern education and education evolution trends in the information society. ОСВІТА В ІНФОРМАЦІЙНОМУ СУСПІЛЬСТВІ

Чернікова Людмила Регіональний науково-методичний центр інформатики та інформаційних технологій Запорізького обласного інституту післядипломної педагогічної освіти, Україна Розглядаються основні напрямки впливу інформаційнокомунікаційних технологій на сучасну освіту, тенденцій її розвитку в інформаційному суспільстві Останніми роками пильну увагу стали привертати освітні аспекти формування інформаційного суспільства. Вони пов’язані, перш за все, з аналізом проблем інформаційного суспільства як суспільства, що «навчається», оскільки для всіх членів такого суспільства зростає потреба постійного підвищення кваліфікації, оновлення знань, освоєння нового виду діяльності. Становлення інформаційного суспільства, що супроводжується катастрофічно зростаючим обсягом інформації, стрімким розвитком інформаційних технологій, зажадало адекватних змін і в системі освіти. У зв’язку з цим на зміну «підтримуючої» або «просвітницької» освіти, прийшов новий тип освіти – «безперервна», найважливішою складовою якої стала ідея «освіти протягом усього життя». У зв’язку з цим реалізація ідеї безперервної освіти спрямована на подолання основної суперечності сучасної системи освіти — суперечності між стрімкими темпами зростання інформації у сучасному світі і обмеженими можливостями їх засвоєння людиною в період навчання. Тому сьогодні суттєво зростає роль методологічних, системних знань, необхідних для раціонального й осмисленого вирішення проблем. У цій новій парадигмі освіти найголовніше місце відводиться аналітичним здібностям людини, її спроможності шукати і знаходити необхідну інформацію, точно формулювати проблеми і 73

гіпотези, вбачати в сукупностях даних певні закономірності, знаходити рішення складних життєвих завдань. Все це знаходить віддзеркалення в понятті «інформаційна культура». Між інформаційною культурою і освітою впродовж всього життя існує стратегічний, взаємодоповнюючий зв’язок, украй необхідний для успішного існування кожної окремої особи, підприємства, організації, установи і національної держави в глобальному інформаційному суспільстві. Ці дві сучасні парадигми в ідеалі повинні бути пов’язані і працювати сінергетично для того, щоб люди й організації успішно функціонували в XXI столітті. Тому в інформаційному суспільстві для освітніх установ особливого значення набуває організація інформаційної освіти і розвиток інформаційної культури учнів та вчителів. При цьому формування інформаційної культури повинне бути спеціально організованим, цілеспрямованим процесом, що припускає проведення навчання різних категорій слухачів спеціальним інформаційним знанням і умінням. У цілому завдання формування інформаційної культури особистості і підвищення масової інформаційної культури суспільства вимагає використання можливостей усіх ланок системи безперервної освіти, починаючи з дошкільної і закінчуючи післядипломною освітою. При цьому принципово важливим є одночасне підвищення інформаційної культури як вчителів (вихователів дитячих садів, викладачів), так і учнів (дошкільників, студентів, аспірантів). Створення інформаційного суспільства неможливе без інформатизації діяльності всіх галузей економіки, соціальної сфери і, в першу чергу, без впровадження передових інформаційних технологій у систему освіти. Саме від того, в якій мірі і як будуть вирішені проблеми інформатизації освіти, залежатиме рівень підготовки фахівців всіх галузей народного господарства, саме це визначить розвиток нашої країни в найближчому майбутньому. Інформатизацію освіти можна розглядати як системну роботу по впровадженню інформаційних технологій у всі види і форми освітньої практики, по перегляду на цій основі тих, що існують, і впровадженню нових освітніх моделей. Стратегічним завданням інформатизації освіти є створення єдиного освітнього простору в рамках не тільки окремо взятої установи освіти, а, перш за все, в масштабах району, області і всієї 74

країни. Інформатизацією повинні бути охоплені всі рівні і структури системи освіти, робота повинна проводитися системно і по всіх напрямах. Це означає, що необхідна вивірена, закріплена в нормативних документах стратегія і тактика дій. Розвиток процесів інформатизації в системі освіти обумовлюється потребами з одного боку суспільства і держави, з другого – самої системи освіти. Державні і суспільні потреби зв’язані, передусім, з необхідністю поповнювати трудові ресурси кваліфікованими кадрами для забезпечення зростання конкурентоспроможності національної економіки, створення так званої економіки знань. Потреби ж самої системи освіти пов’язані з тим, що впровадження інформаційних технологій у різні сфери освіти є могутнім ресурсом його розвитку. Інформаційні технології в перспективі покликані допомогти системі освіти в рішенні таких задач як забезпечення міжпредметних зв’язків, впровадження активних методів навчання, використання моделювання у викладанні різних дисциплін, розвиток комунікативних навичок, використання проектних методик, підвищення ефективності управління освітою. Впровадження ІКТ в освітній процес зумовлює не тільки появу сучасних технічних засобів, але й нових форм і методів навчання. Міняється відношення вчителя до своєї професійної діяльності. Вчитель стає ключовою фігурою не тільки навчально-виховного процесу, але й самого впровадження ІКТ в освіту. Отже, міняється професіограма вчителя і компоненти його професійної компетентності. Активне використання ІКТ у педагогічній діяльності сприяло до виділення в структурі професійної компетентності такої складової як ІКТ-компетентність, під якою слід розуміти здатність вчителя використовувати інформаційні і комунікаційні технології для здійснення інформаційної діяльності (пошуку інформації, її визначення і організації, управління і аналізу, а також її створення і розповсюдження) в своїй професійній сфері. Поняття ІКТ компетентності є багатокомпонентним і умовно може бути представлене наступною схемою:

ІКТ компетентність педагога

Ціннісно-мотиваційний компонент

Діяльнісний компонент

Когнітивний компонент

Рефлексивний компонент

Розвиток кожного компоненту ІКТ компетентності пов'язаний з формуванням його характеристик і властивостей як частини цілісної системи. В даний час не тільки педагогічне співтовариство, але і суспільство в цілому розуміє, що володіння комп'ютером (комп'ютерна грамотність) є найважливіший елемент професіоналізму. Проте навчання комп'ютерним технологіям має свою специфіку і складнощі. З одного боку, інформаційно-комунікаційні технології мають подвійне входження в навчальний процес: виступають і як об'єкт вивчення, і як засіб навчання. З іншого боку, стрімкий розвиток ІКТ вимагає вивчення не конкретних програмних засобів, а усвідомлення педагогами суті, можливостей і перспектив розвитку ІКТ, вивчення психолого-дидактичного обґрунтування їх використання. Для цих цілей повинна бути розроблена ефективна, динамічна, гнучка модель підвищення кваліфікації педагогів в галузі ІКТ і формування ІКТ компетентності. Забезпечення необхідного рівня комп’ютерної компетентності учнів та вчителів може розглядатися як перший етап у розвитку процесу інформатизації освіти. Тому, сьогодні одним з завдань системи післядипломної освіти є формування і розвиток ІКТ компетентності педагогів та організація активної діяльності щодо науково-методичного забезпечення інформатизації системи освіти. Реалізація вищеназваних завдань дозволить істотно підвищити якість освітніх послуг і ефективність функціонування системи освіти в цілому. Впровадження нових педагогічних підходів, що ґрунтуються на альтернативних механізмах передачі знань, є ще однією можливістю інформаційного суспільства. В значній мірі 76

каталізатором цих процесів є інформаційно-комунікаційні технології, сучасний рівень розвитку яких дозволяє успішно використовувати ці технології в освіті. Використання ІКТ веде до руйнування вікових, часових і просторових бар’єрів і дає кожному можливість вчитися все життя. ІКТ радикально змінили технології отримання знань, процес трансформації цих знань в освіту і їх застосування на практиці. Вони значно збільшують можливості зорового сприйняття, роблячи реальним зображення невидимого, предметів, що змінюють колір і форму. ІКТ надають учням інформаційно насичені об’єкти: малюнки, відеофрагменти, анімацію, складні структури даних і їх комбінації, доступні через Інтернет та інші інтелектуальні комп’ютерні мережі. Одночасне використання мультимедійних засобів, комп’ютерів та Інтернету дозволяє зробити процес навчання більш інтенсивним та інтерактивним. Використання комп’ютерів відіграє дуже важливу роль у реалізації творчого потенціалу учнів. Воно може бути ефективнішим при індивідуалізації роботи в класі на основі адаптивних навчальних планів. Тепер ІКТ є не просто засобом забезпечення навчального процесу, вони відкривають нові можливості для забезпечення самостійної пізнавальної діяльності учня. У наш час думки викладачів з питання застосування ІКТ у процесі навчання розділилися. Одні з них активно використовують новітні технології та Інтернет в навчальній аудиторії, інші ставляться до них з обережністю, треті взагалі відкидають саму можливість їх застосування. Часто скептичне відношення до навчання на основі ІКТ пояснюється власним невдалим досвідом, пов’язаним з використанням комп’ютерного навчання в традиційній системі. У зв’язку з використанням ІКТ у шкільній практиці роль викладача повинна змінитися: він стає консультантом, координатором навчального процесу. Його завдання полягає в тому, щоб підтримувати і розвивати в учнях здатність приймати рішення, розуміти суть явищ і уміння міркувати. ІКТ мобілізують педагогічну творчість і відкривають шлях педагогічним інноваціям. Формування мережевих педагогічних співтовариств відкриває можливості для обміну досвідом і обговорення проблем підвищення кваліфікації і підготовки вчителів. Педагоги використовують ІКТ не тільки в цілях 77

отримання необхідної інформації, але і для модернізації самого процесу навчання, створюючи шкільні освітні середовища. Таким чином, викладачі й учні зможуть постійно працювати і спілкуватися один з одним — безпосередньо в класі під час уроків і у віртуальному режимі. На часі постає формування нової парадигми в освіті – мережевої педагогіки, яка базується на технологіях ВЕБ 2.0. Проте помилково було б думати, що застосування ІКТ саме по собі підвищить якість освіти. Для ефективного використання можливостей ІКТ педагогам і методистам необхідно розвивати і досліджувати такі галузі сучасної науки, як комп’ютерна психологія, комп’ютерна дидактика і комп’ютерна етика, а також активно застосовувати нові знання на практиці. На закінчення можна сказати, що вплив ІКТ на сучасну освіту не обмежується лише модернізацією дидактичних методів. Воно повинне приводити до внутрішнього розвитку освітніх установ і їх трансформації в освітні співтовариства. Головним результатом цього стане навчання в мережевих співтовариствах — в рамках традиційної освіти і поза цими рамками. Література 1. Адольф В.А., Степанова И.Ю. Методологические подходы к формированию информационной культуры педагога // Информатика и образование. – 2006. – № 1. – С. 2–8. 2. Колин К.К. Информатизация образования: Новые приоритеты. http://www/smolensk.ru/user/sqma/MMORPH/kolin/html. 3. Кремень В.Г. Інформаційно-комунікаційні технології в освіті і формування інформаційного суспільства// Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах. – 2006. – №6. – С. 5–9. 4. Лебедева М.Б., Шилова О.Н. Что такое ИКТ–компетентность студентов педагогического университета и как ее формировать? // Информатика и образование. – 2004. – № 3. – с. 95–100. 5. Морзе Н.В. Формування інформаційної компетентності вчителя сучасної школи. www.ua.teach-it.net/content/download/247/1428/version/1/file 6. Стандарт ІКТ компетенцій ЮНЕСКО. http://cst.unesco-ci.org/sites/projects/cst/default.aspx

EMPIRICAL DISTRIBUTION FUNCTIONS FOR TESTING RESULTS

Vladimir Bakhrushin, Marina Ignakhina, Roman Shumada Classical Private University, Zaporozhye, Ukraine Empirical distribution functions for results of all-Ukrainian testing in mathematics and history are built. It is shown, that for the results in mathematics lognormal law is the most adequate model of distribution. For the results in history both normal and lognormal models are adequate. An effect of distribution law on testing results analyses is discussed. ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕСТИРОВАНИЯ

Бахрушин В.Е., Игнахина М.А., Шумада Р.Я. Классический приватный университет, Запорожье, Украина Построены эмпирические функции распределения для результатов внешнего независимого оценивания по математике и истории. Показано, что для результатов по математике наиболее подходящей моделью распределения является логнормальный закон. Для результатов по истории адекватными моделями являются, как нормальное, так и логнормальное распределение данных. Обсуждается влияние закона распределения на обработку результатов тестирования. Введение Вопрос об усовершенствовании методов и алгоритмов обработки результатов тестирования является актуальным в связи с переходом Украины к проведению внешнего независимого оценивания выпускников общеобразовательных школ, внедрением кредитномодульной системы организации учебного процесса в высших учебных заведениях и активной разработкой средств дистанционного и электронного обучения. Теоретические основы обработки результатов тестирования рассмотрены в работах В.С. Аванесова и других авторов [1, 2]. Однако вопрос об устойчивости используемых методик к отклонениям результатов от нормального закона распределения исследован недостаточно. Известно [3, 4], что отклонения данных от нормального закона распределения во многих случаях ведут к неправомерности использования традиционных методов обработки 79

и анализа данных, а также некоторых параметров, которые применяются для их описания. В частности для одномодальных распределений с коэффициентом эксцесса меньше –0,6 эффективной оценкой центра распределения является не среднее арифметическое значение, а центр размаха, для распределений с коэфициентом эксцесса больше 0,8 – медиана [4]. Согласно тому же источнику, объем выборки необходимый для определения показателей разброса относительно центра, резко возрастает при увеличении коэффициента эксцесса. Если для нормального распределения (ε = 0) обеспечение относительного значения стандартного отклонения не более 0,05 требует объема выборки не менее 200 элементов, то при ε = 5 необходимый объем выборки возрастает до 700, а при ε = 10 – до 1200 элементов. Более эффективными оценками разброса относительно центра для распределений с положительными значениями коэффициента эксцесса являются энтропийный коэффициент, а при ε больше 17 – 18 – квантильные оценки. Выбор конкретных методов проверки статистических гипотез различного типа также в значительной мере определяется видом функции распределения. Если закон распределения отличается от нормального или неизвестен, то используют более устойчивые к его вариациям непараметрические методы, которые применимы для широкого класса распределений. Однако и в этом случае эффективность оценок может быть повышена, если закон распределения анализируемых данных известен хотя бы в параметрической форме. В связи с этим актуальной является проблема исследования эмпирических функций распределения результатов тестирования, что и являлось целью данной статьи. Исходные данные и методика исследования Поскольку для проведения статистического анализа желательно иметь однородные выборки большого объема, в качестве исходных данных с сайта образовательного портала [5] были взяты результаты внешнего независимого оценивания по математике и истории, проводившегося в 2006 г. Такой выбор был обусловлен их доступностью и достаточно большим объемом данных. В тестировании по математике принимало участие 16196 выпускников, а в тестировании по истории – 20033. Результаты тестирования на сайте [5] приведены в графическом виде, поэтому 80

их предварительно переводили в цифровой формат. При этом погрешность оценки количества выпускников, получивших тот или иной балл, не превышала 3 человек, что соответствовало максимальной погрешности рассчитываемых значений эмпирической функции распределения около 0,00005. Эмпирические функции распределения строили в соответствии с методикой [6]. Учитывая достаточно большое количество возможных баллов (от 0 до 62 по математике и от 0 до 97 по истории), использовали непрерывную аппроксимацию реального закона распределения, для которой значения модельной функции распределения совпадали с наблюдаемыми при целых значениях аргумента. Для уточнения параметров моделей минимизировали сумму квадратов их отклонений от эмпирических функций распределения, используя пакет анализа электронных таблиц MS Excel. При этом выполнялась предварительная проверка устойчивости получаемого результата к выбору начального приближения. Для проверки гипотезы о соответствии используемой модели эмпирической функции распределения использовали критерий КолмогороваСмирнова. При этом, следуя [3], принимали, что в случае определения параметров эмпирического распределения по выборке критическое значение для уровня значимости 0,05 равно 0,895. Эмпирические функции распределения результатов тестирования Эмпирические функции распределения результатов тестирования по математике и истории представлены на рис. 1, 2. Как видно из приведенных данных, результаты тестирования по математике значительно лучше описываются логнормальным законом распределения, чем нормальным. Расчетное значение критерия Колмогорова-Смирнова для нормального закона составляет 0,891, а для логнормального – 0,115. В обоих случаях полученные значения меньше критического, однако, для нормального закона эта разница очень мала. Дополнительным аргументом в пользу выбора логнормальной модели в данном случае является сильная асимметрия гистограммы распределения, что видно из рис. 3. Кроме того, оценка коэффициентов асимметрии и эксцесса для рассматриваемого случая дала значения, близкие к 81

1,1 и 5,2, соответственно, что существенно превышает допустимые для нормального распределения величины.

Рис. 1. Эмпирическая и модельные функции распределения результатов тестирования по математике

Рис. 2. Эмпирическая и модельные функции распределения результатов тестирования по истории 82

Рис. 3. Гистограмма распределения результатов тестирования по математике Результаты тестирования по истории достаточно хорошо описываются как нормальным, так и логнормальным законами. Расчетные значения критерия Колмогорова-Смирнова для них составили, соответственно, 0,449 и 0,225. В обоих случаях полученные значения существенно меньше критического. Однако и в данном случае соответствие логнормального закона эмпирическим данным является несколько лучшим. Оценка коэффициентов асимметрии и эксцесса для рассматриваемого случая дала значения, близкие к 0,2 и 3,2. Последнее значение существенно превышает допустимую для нормального распределения величину. С учетом этого обстоятельства, а также исходя из желательности использования общих моделей для законов распределения результатов тестирования по различным предметам, выбор в качестве такой модели логнормального закона распределения представляется более целесообразным. В то же время необходимо отметить, что делать выводы об общем законе распределения по результатам анализа всего лишь двух выборок преждевременно. На данном этапе основной задачей 83

является накопление и анализ эмпирического материала, который со временем может быть использован для построения общих статистических моделей результатов тестирования. Выводы Результаты исследования эмпирических функций распределения результатов внешнего независимого оценивания 2006 г. по математике и физике позволяют сделать такие выводы. Распределение результатов тестирования в общем случае может отклоняться от нормального закона, а получаемые выборки результатов могут характеризоваться высокими значениями коэффициентов асимметрии и эксцесса. В связи с этим при анализе и обработке получаемых данных целесообразно использовать робастные процедуры, устойчивые к типу распределения данных. Целесообразно также более детально изучить вопрос о выборе стандартных показателей центра распределения результатов тестирования и разброса данных относительно центра. На сегодняшний день актуальным является дальнейшее накопление эмпирических данных о функциях распределения результатов тестирования и влиянии на них различных факторов. Литература 1. Аванесов В.С. Научные основы тестового контроля знаний. – М.: Исследовательский центр, 1994. – 135 с. 2. Аванесов В.С. Композиция тестовых заданий. – М.: Адепт, 1998. – 217 с.

3. Орлов А.И. Прикладная статистика. – М.: Экзамен, 2006. – 671 с. 4. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. – 304 с. 5. www.osvita.org.ua/ukrtest/docs 6. Бахрушин В.Є. Аналіз даних. – Запоріжжя: ГУ "ЗІДМУ", 2006. – 128 с.

THE USE OF KEY WORDS AND FORMAL GRAMMAR TOOLS FOR KNOWLEDGE TESTING

Mycola Fisoon, Borys Tsybenko Mykolayv State University for Humanities named after P. Mogyla, Ukraine The article handles problems that bound up knowledge testing formalization. Now the most correct method to measure the knowledge is diagnostic test - psychological test for measurement the level of abilities, skills and knowledge. The formal grammar tools are called attention for that purpose. This approach can both increase the circle of testing tasks and add intellectual elements to existing system tests. ВИКОРИСТАННЯ КЛЮЧОВИХ СЛІВ ТА АПАРАТУ ФОРМАЛЬНИХ ГРАМАТИК ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ ЗНАНЬ

Фісун Микола Тихонович, Цибенко Борис Олександрович, Миколаївський державний гуманітарний університет ім. П. Могили, Україна У статті розглядаються проблеми, які пов’язані з формалізацією оцінки знань. На даний час найбільш коректним засобом виміру рівня знань є тести досягнень - психодіагностичні методики вимірювання та оцінювання досягнутого рівня розвитку здібностей, умінь та знань. У статті пропонується застосувати для розв’язанні цієї задачі апарат формальних граматик, який може, з одного боку, розширити коло видів тестових завдань, а з іншого, додати елементи інтелектуалізації до існуючих видів. Загальна постановка проблеми та її зв’язок з науковопрактичними задачами. Педагогічний контроль є невід'ємною частиною процесу освіти та професійної підготовки. У ВНЗ він має чотири основні функції: діагностичну, навчальну, організаційну та виховну [1]. В даній статті розглядається, в основному, діагностична функція, яка націлена на визначення рівня знань. Кожний засіб діагностики, який використовується сьогодні у вітчизняній педагогіці, має як переваги так і недоліки, що впливають у значній мірі на результати контролю. Застосування таких найбільш поширених форм контролю, як усні та письмові контрольні роботи, реферати, колоквіуми тощо, при визначенні не тільки знань, а і вербальних здібностей 85

призводить до значних витрат навчального часу, породжує пасивність під час слабких відповідей тих, хто складає іспити. Насамперед іспити створюють значне навантаження на їх психіку та негативно впливають на стан здоров'я. Крім того, на об'єктивність оцінок великий вплив мають особисті риси та суб'єктивізм викладачів [1]. У роботах багатьох фахівців з педагогіки [1–7] підкреслюється, що найбільш коректним засобом виміру рівня знань є тести досягнень - психодіагностичні методики вимірювання та оцінювання досягнутого рівня розвитку здібностей, умінь та знань. Вони орієнтовані на оцінку досягнень як після завершення навчання усього курсу дисципліни, так й окремих модулів та, навіть, окремих тем. Для організації комп'ютерного контролю знань необхідна наявність моделей визначення оцінки знань, умінь і навичок студента за результатами виконання контрольних тестів. На даний час існує багато різних підходів та методик щодо створення тестів, але що стосується формальних моделей тестів, у яких перевіряються вербальні здібності студентів, то вони практично відсутні, тому тему статті можна вважати актуальною. При формуванні системи навчальних елементів із змістовного модуля виділяють групи навчальних елементів, які мають схожі змістовні ознаки. У табл.1 показано ці групи та ті їх складові, при розробці моделей яких можна, у принципі, застосовувати апарат формальних граматик. Групи № навчальни х елементів 1. Поняття 2. Явища

3. Відношення

Складові групи навчальних елементів

Категорії, терміни, поняття, позначення Властивості, явища, факти, спостереження, твердження, опис об’єктів, механізмів і таке інше Співвідношення, теореми, закони, 86

Таблиця 1 Складові, що можуть представлені граматиками Категорії, терміни, поняття Властивості, твердження

Правила

4. Алгоритми

концепції, правила, гіпотези, теорії, моделі (фізичнi i математичнi), залежностi (у тому числi аналiтичнi, графiчнi та логiчнi), структури тощо Алгоритми дiяльностi (у тому числi алгоритми розв'язування задач, доведення теорем, рiвнянь тощо), послiдовностi дiй, процедури, правила прийняття рiшень, поведiнки i таке iнше

Алгоритми дiяльностi (у тому числi алгоритми розв'язування задач), послiдовностi дiй, процедури, правила прийняття рiшень

Огляд публікацій та аналіз невирішених проблем Не дивлячись на велику кількість публікацій щодо класифікації, способів побудови різних видів тестів та окремих математичних моделей тестів, аналіз джерел інформації з цього питання показує, що при визначенні вербальних здібностей студентів, яке призводить до значних витрат навчального часу, майже не використовується такий апарат як формальні граматики [8]. Тести досягнень відносяться до найбільш багаточисельної, через кількість конкретних тестів та їх різноманітність, групи психодіагностичних методик. До них відноситься і найбільш коректний засіб педагогічних вимірювань - педагогічний тест, а також найбільш досконалий засіб комплексної оцінки якості підготовки фахівця. Серед засобів об'єктивного контролю найбільш науково обґрунтованим є метод тестування із залученням технічних засобів. В [1] наведена така класифікація форм тестових завдань, за якою вони на верхньому рівні поділяються на завдання закритої та відкритої форм. Що стосується автоматизації контролю тестових завдань, то на даний час вона торкається тільки закритої форми. Тестові завдання закритої форми розрізняються за принципом побудови відповіді. Формально подамо класифікацію [1] з використанням нотації нормальних форм Бекуса-Наура [8]. 87

<тестові завдання закритої форми> ::= <завдання з множинним вибором> | <завдання з простим множинним вибором> | <завдання з альтернативним вибором> | <завдання на відновлення послідовності> | <завдання на відновлення відповідної частини> <завдання з множинним вибором> ::= <за принципом класифікації> | <за принципом кумуляції> | <за принципом циклічності> | <за сполученням принципів> <завдання з простим множинним вибором> ::= <за принципом класифікації> | <за принципом кумуляції> <завдання на відновлення відповідної частини> ::= <на відповідність частини> | <на порівняння, протиставлення> | <з множинними відповідями “вірно-невірно”> | <на причинну залежність> Як бачимо, в цій класифікації відсутні у явній формі тести, що побудовані на перевірці ключових слів та з використанням формальних граматик. Останні будемо розглядати як методи реалізації наведених форм тестових завдань (в подальшому – тестів). Практично до усіх видів вище наведених форм тестів, на думку авторів, можна застосувати названі методи. Спочатку зупинимося на використанні ключових слів [9]. Приклад завдання: сформулювати закон Архімеда, правильність відповіді аналізується по наявності та певній послідовності ключових слів у відповіді (використовується дуже рідко по причинам складності перевірки відповіді). Основна відзнака системи, що запропонована в [9] та, що студент у довільній формі за допомогою клавіатури формує відповідь на завдання у звичайному текстовому редакторі, начебто відповідає викладачу на поставлене питання. Але у даному випадку від студента потрібен додатковий аналіз, щоб відповідь була по можливості короткою. Перевірка правильності відповіді відбувається на базі порівняння відповіді студента та еталонної. Еталонна відповідь розбита на декілька логічно завершених фрагментів, які можуть бути вистроєні у певній послідовності, фактично це аналоги ключових слів. Кожен фрагмент оцінюється певною кількістю балів, а для розв’язання задачі відводиться фіксований час, який залежить від складності задачі, яка пропонується. Якщо при перевірці серед відповіді зустрічається фрагмент, який присутній в еталоні, студенту зараховується за розв’язання задачі бали за нього. Оцінка за розв’язання задачі – проста сума балів за всі фрагменти еталону. 88

Ще більш „інтелектуальним” методом перевірки вербальних відповідей або текстів фрагментів програм є застосування формальних граматик, при цьому можна зробити так, щоб апарат формальних граматик поглинав або використовував метод перевірки за ключовими словами. Це і складає мету досліджень. Результати досліджень Як відомо, формальна граматика визначається четвіркою G=(Vn,Vt,S,P)[8], де: Vn і Vt - множини нетермінальних, що не перетинаються, і термінальних символів відповідно; S - виділений символ у Vn, що звичайно називають вихідним або початковим символом; P - кінцева множина продукцій (правил), за якими нетермінальні символи визначаються як упорядкована послідовність термінальних та/або нетермінальних символів. Для завдання продукцій частіше усього використовують метамову нормальних форм Бекуса-Наура (БНФ) [8]. Покажемо приклад використання формальних граматик на прикладі тесту з визначення ключа реляційної таблиці, що дається в дисципліні „Організація баз даних”. Приклад 1. Хай є таке визначення ключа таблиці. Ключ таблиці бази даних – це множина атрибутів, що ідентифікує кортежі Тут курсивом наведено питання, на яке студент має дати відповідь, текст якої наведено після курсиву жирним шрифтом. Нижче наведено граматику G1, яка припускає кілька варіантів відповідей за рахунок використання синонімів окремих слів. Тому, наприклад, відповідь „сукупність атрибутів, що ідентифікує рядки таблиці” є також синтасично правильною. Граматика G1. (1) <відповідь_ключ_вар1>::= <об’єкт визначення> <зв’язувальне> <уточнення об’єкта> (2) <об’єкт визначення>::= <іменник> <доданок> (3,4/1) <іменник>::= множина │ сукупність (5,6/1) <доданок> ::= атрибутів│полів (7,8,9) < зв’язувальне >::= , що │, яка│, котра (10) < уточнення об’єкта>::= <дієслово> <предмет> (11,12) < дієслово>::= ідентифікує │однозначно визначає 89

(13,14/1,15/1) <предмет>::= кортежі │ рядки │записи Примітка. 1. Зліва в дужках наведено номери правил, а через риску з похилом задано кількість штрафних балів, якщо граматичний розбір пройшов через це правило (в нашому прикладі в правилах №№ 4, 6, 14 и 15 вона дорівнює одиниці). 2. Термінальні символи виділені жирним шрифтом. Зрозуміло, що відповіді природною мовою мають більш широкий спектр, але кількість різних варіантів відповідей за своєю побудовою речення можна в певній мірі обмежити і для кожного з них розробити свою граматику. Можна йти далі – передбачати наявність помилок в окремих словах. Але ми обмежимося в даній статті однією схемою побудови відповіді та наявністю варіантності відповідей тільки за рахунок синонімів або паралельних граматичних конструкцій. При цьому можна враховувати наближення кожного варіанту відповіді до „еталонної” (приклад 1), уводячи „штрафні бали” за використання слів-синонімів, якщо вони не зовсім точно вживаються у даній відповіді. Так, „еталонними” словами в „еталонній відповіді” є слова „множина”, „атрибутів”, „кортежі”. Вживання синонімів цих слів штрафується певною кількістю балів, а вживання інших паралельних конструкцій не штрафується. Для синтаксичного аналізу відповіді можна використати відомі алгоритми підіймального (позначатимемо символом “^”) або спадного розбору (символом “v”) як справа наліво (символом “→”), так і зліва направо (символом “←”). Вектори граматичного розбору для вказаних алгоритмів розбору та порядку сканування рядка для прикладу 1 будуть такими: Rv→ = <1,2,3,5,7,10,11,13>, R^→ = <3,5,2,7,11,13,10,1>, R^← = <13,11,10,7,5,3,2,1> і Rv← = <1,10,13,11,7,2,5,3>. Наведені вектори граматичного розбору мають такі властивості : R^→ = revers (Rv←) та Rv→ = revers(R^←), де revers – функція, що повертає вектор, компоненти якого є компонентами вхідного вектора у зворотному порядку, тобто revers(<a1,a2,…,an-1,an>) = <an,an-1,…,a2,a1>. Оцінка (кількість отриманих балів) при повністю граматично правильних відповідях буде залежати від шляху в графі, тобто від вектора граматичного розбору та наявності в ньому правил, із штрафними балами. Якщо у синтаксично правильній відповіді вжито правила (5) и (13), то студент набирає усі передбачені на це 90

питання бали, наприклад, 10. Якщо ж вжито правила (6) и (14) – 9, а якщо (6) и (15) – 8 балів. Приклад 2. Хай є таке визначення ключа таблиці. Ключ таблиці бази даних – це сукупність атрибутів, що ідентифікує рядки таблиці. Вектор граматичного розбору для цього рядка Rv→ = <1,2,4,5,7,10,11,14>. При такій відповіді оцінка буде зменшена на 2 бала за рахунок того, що були використані слова, що відповідають правилам №4 и №14. Для визначення оцінки при граматично неправильних відповідях можна задавати різні методики або алгоритми підрахунку балів, починаючі от застосування усіх чотирьох варіантів граматичного розбору і визначення середнє зваженого значення. Приклад 3. Хай отримано таку відповідь щодо визначення ключа таблиці. Ключ таблиці бази даних – це множина доменів, що ідентифікує кортежі. Цей рядок не відповідає граматиці, тому що сполучення „доменів” не відповідає ні правилу №5, ні правилу №6. При різних алгоритмах та порядку зчитування отримаємо такі частини векторів розбору : Rv→ <1,2,3, ...>, R^→ = <3,...>; R^← = <13,11,10,7,...>; Rv← = <1,10,13,11,7,2, ...>. Позначимо через L довжину вектора граматичного розбору, яка дорівнює кількості застосованих правил при розборі. Для прикладів 1 и 2 для усіх алгоритмів і порядку зчитування L=8. Для прикладу №3 довжини векторів розбору будуть дорівнювати: L(Rv→)=3; L(R^→)=1; L(R^←)=4; L(Rv←)=6. Довжину вектору розбору, що досягнуто у відповіді, будемо оцінювати як суму довжин векторів реверсно залежних алгоритмів розбору, тобто L(Ranswer) = L(Rv→) + L(R^←) або L(Ranswer) = L(R^→) + L(Rv←). Для прикладу №3 L(Ranswer) =7. Цю довжину „правильної” відповіді можна використовувати для оцінювання відповіді. Зрозуміло, що в більш великих за довжиною вхідного рядка відповідях граматична помилка може бути не в одному місці, а в декількох. В таких випадках при неможливості продовжувати граматичний розбір можна генерувати „правильну” вставку з граматики і продовжувати розбір, зменшуючи кожного разу довжину L(Ranswer) на певну величину. 91

У систему тестування, що базується на формальних граматиках, можна включити, як складову частину, засоби виявлення ключових слів, як це запропоновано, наприклад, в [9]. Базове призначення цієї системи – тести з програмування та алгоритмічних мов, але вона може бути використана у дисциплінах, які дозволяють сформулювати завдання та відповідь за допомогою символів, що входять до таблиці ASCII. Крім використання програми тестування [9] як складової системи тестування знань з використанням формальних граматик, самі ключові слова, або їх сполучення, можна використати як лексеми та увести їх до граматики. У цьому випадку методика перевірки відповіді на наявність ключових слів та певний порядок їх використання буде природним шляхом імплементовано в систему. При складних та об’ємних граматиках правильних відповідей у якості лексем можна сконструювати певні підграматики, що підвищить рівень інтелектуальності системи тестування. Тестування на базі формальних граматик можна поєднати з розробкою компіляторів для моделювання певних розділів окремих дисциплін. Так, в [10] запропоновано компілятор для надбання студентами практичних навичок (вмінь) з використання мови реляційної алгебри, що складає одну з теоретичних основ реляційної моделі в дисципліні „Основи баз даних”. Реляційна модель даних є основною в сучасних СУБД. Мови представлення структурних елементів моделі та маніпулювання ними є невід’ємною складовою будь-якої моделі даних. В реляційній моделі даних (РМД) мовами маніпулювання даними є, зокрема, мова реляційної алгебри (РА) і мова реляційного числення (РЧ). Вони, як і структура РМД, побудовані на формальному математичному базисі і послужили теоретичним підґрунтям для створення мови SQL. Але, на відміну від SQL, вони не підтримуються сучасними СУБД, тому засвоєння матеріалу з мов РА і РЧ не є активним, тобто вони вивчаються, в основному, на лекційних заняттях. Такий компілятор виконує граматичний аналіз вхідного рядка, тому його граматичні правила легко розширити й для потреб тестування, або зробити варіант компілятора з цільовим призначенням для тестування знань з реляційної алгебри. Якщо в [10] запропоновано засоби проведення лабораторних занять для засвоєння мов РА и РЧ, то використовуючи викладену методику, 92

можна доповнити цей компілятор і для потреб тестування та самопідготовки студентів, на доводячи до реалізації операторів. Основна ідея компілятора мов РА и РЧ полягає в доповненні реляційної СУБД цими мови із можливістю взаємного перетворення [10], а також перетворенням у скрипти мови SQL та навпаки. Оскільки у більшості сучасних СКБД діагностика помилок в SQL програмах не розвинута, то запропонований підхід дозволить розробити розвинуті засоби тестування знань як з мов РА і РЧ, так і мови SQL. Висновки та перспективи розвитку досліджень Застосування формальних граматик для тестування знань дозволяє зробити автоматизовані системи тестування більш інтелектуальними. Такий підхід до оцінки знань дозволяє автоматизувати перевірку відповідей студентів практично на рівні перевірки викладачем письмової контрольної роботи. Перелічимо види тестів [1], до яких може бути застосовано цей підхід:  тестові завдання на відновлення відповідності частин являють собою модифікацію тестових завдань з множинним вибором і поділяються на чотири види  тестові завдання на відповідність (на асоціативні зв’язки), що дають можливість установити знання фактів, взаємозв’язків та знання термінології, позначень, методик тощо.  тестові завдання на відтворення вірної послідовності (комбінації), що потребують переструктурування даних або елементів будь-якої комбінації. Можливе їх використання при тестуванні знань загальноприйнятих формулювань визначень, правил, законів, фрагментів нормативних документів тощо.  тестові завдання відкритого типу, що передбачають вільні відповіді тих, хто тестується, є завданнями без запропонованих варіантів відповідей і використовуються для виявлення знань термінів, визначень, понять, тощо. Поруч з вікном формування завдання можна розташувати рисунок (фото), який буде пояснювати зміст завдання (електрична або електронна схема, фото відомої особи, або картини, географічна карта, тощо). Зрозуміло, що тест має проходити стандартизацію за результатами пілотних тестувань на репрезентативній виборці з 93

метою встановлення діагностичних властивостей тесту через визначення певних статистичних параметрів. Література 1. Нормативно-методичні положення по розробці засобів діагностики рівня освітньо-професійної підготовки випускника вищого навчального закладу. – Наказ МОН України №285 від 31 липня 1998 р. Додаток 1, розділ 3. 2. Аллахвердиева Д.Т. Опыт применения тестов для дидактической экспертизы обучения//Высшее образование в России. №2, 1993. С. 102-104. 3. Куклин В.Ж., Мешалкин В.И., Наводнов В.Г., Савельев Б.А. О компьютерной технологии оценки качества знаний // Высшее образование в России. №3, 1993. С. 146-153. 4. Ноздренков В.С., Лебединский И.Л. Гибридная нечетконейронная система вывода итоговой оценки знаний // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – Вінниця: ВНТУ.– 2006. – №2(6). – С. 73-78. 5. Садовничий В.А. Компьютерная система проверки знаний студентов // Высшее образование в России. №3, 1994. С. 20-26. 6. Хубаев Г. О построении шкалы оценок в системах тестирования // Высшее образование в России. №1, 1996. С. 122125. 7. Щапов А., Тихомирова Н., Ершиков С., Лобова Т. Тестовый контроль в системе рейтинга//Высшее образование в России. №3, 1995. С. 100-102. 8. Ахо, Альфред, В., Сети, Рави, Ульман, Джеффри, Д. Компиляторы: принципы, технологии, инструменты.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.- 768с.: ил. – Парал. тит. Англ. 9. Цибенко Б.О. Комп’ютеризована система контролю знань студентів // Наукові праці. Серія Комп'ютерні технології, Випуск 44. Миколаїв : Вид. МДГУ, 2008, С. 205-213. 10. Гнєздьонова О.В., Супрун І.В., Козаченко Д.О., Фісун М.Т. Засоби підтримки процесів надбання знань і умінь при опануванні реляційної алгебри та реляційного числення // Proceeding of the First International Conference "New Information Technologies in Education for All. ITEA-2006". - Kiev: Вид. дім "Академперіодика", 2006. С.394-403. 94

AUTOMATED DETERMINATION OF STUDENTS PROFESSIONAL ORIENTATION

Pavel Nosov, Irina Nosova Odessa National Polytechnic University, Ukraine The method of determination professional orientation of students is examined by the analysis results of the electronic testing. The results of intellectual activity of student appear as fuzzy sets choice. The vagueness of choice allows defining associative connections between educational elements and fixing professional the orientation of student. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ СТУДЕНТОВ

Носов Павел, Носова Ирина Одесский национальный политехнический университет, Украина Рассматривается методика определения профессиональной направленности студентов путем анализа результатов электронного тестирования. Результаты интеллектуальной деятельности студента представляются в виде нечетких множеств выбора. Неопределенность выбора позволяет определить ассоциативные связи между учебными элементами и зафиксировать профессиональные направленности студента. Введение. В настоящее время, большинство исследований в области информатизации и автоматизации процесса обучения направленно на повышение эффективности и рациональности принятия решений, на создание электронных пособий и тестеров. На данный момент в известных источниках не представлены автоматизированные интеллектуальные методы идентификации профессиональной направленности студентов в ходе их познавательной интеллектуальной деятельности. Вследствие этого, автоматизированные системы обучения, не имея достаточного набора объективных знаний о студенте не способны сформировать стратегию индивидуализации обучения. Что в свою очередь не позволяет спланировать результативную как индивидуальную, так и коллективную работу студента, усилить профессиональные направленности и умножить его мотивационные стремления. Таким образом, возникает необходимость решения 95

задачи определения профессиональной направленности студентов, автоматизировано в ходе решения ими электронных тестов. Способ решения задачи. В момент прохождения студентом электронного тестирования, курсор мыши выполняет движения от варианта ответа к варианту. При этом, когда студент принимает решение в выборе ответа фиксируется время на ответ и коэффициент правильности выбора определенный разработчиками тестового задания. Такой способ позволяет автоматизированной системе зафиксировать последовательность выбора варианта ответа, а также время для принятия решения. Чем дольше время при выборе ответа студентом и ниже коэффициент правильности первого и последующего принятия решения, тем выше значение его функциональной энтропии [1], выше неопределенность выбора и как следствие менее сформированы знания. Не смотря на возможный правильный ответ, значение функциональной энтропии студента может говорить как о степени уверенности в знаниях, так и об ассоциативных связях между учебными элементами (УЭ). Таким образом, необходимо определить функциональную энтропию и декомпозировать ее в виде нечетких отношений между свойствами УЭ. Предположим, что студент проходя тестирование, выполнил процедуру выбора правильных ответов из предлагаемых, определив тем самым следующее множество решения.

А   x1 | 1, x2 | 1,  x3 | 1, x4 | 0 ,  x5 | 0, x6 | 0 В этом случае значение неопределенности принятия решения студентом стремится к нулю S  0 . Разницу составляет лишь время для принятия решения, то есть если время для принятия решения не превышает установленный экспертом диапазон tmin , то неопределенность можно считать отсутствующей. В случае, если время выбора tmax  tвыб  tmin , то в соответствии с принятой экспертами шкалой оценки времени принятия решений для данного типа и уровня сложности тестового вопроса определяется неопределенность выбора по времени (1):

 xi , k1   xi , если  St tвыб   t min ; t min  t1    xi , k 2   xi , если  St tвыб   t min  t1; tmin  t2  St   , .............................................................................  x , k   x , если  t S t выб   t min  t m ; t max   i n i

(1)

где: ki – временной коэффициент в пределах k  0,6 ;1 относительно функции принадлежности  St tвыб  к временному диапазону. t1,…,m – коэффициент определяющий границы временных диапазонов. Тогда, если  St tвыб   tmin ; t max  , то множество решения может принять вид нечеткого подмножества: А  x1 | 0,6 ,  x2 | 0,5,  x3 | 0,8,  x4 | 0,  x5 | 0,  x6 | 0,5 ~

Однако, учитывая тот факт, что прогрессивные тестовые технологии, как правило, рассчитаны на несколько правильных вариантов ответов, то возникает возможность отследить последовательность выбора данных вариантов студентом и определить его приоритет. При этом зафиксированная последовательность выбора студентом в большинстве случаев может быть отличной от эталонной последовательности ответов определенной экспертами, например (2): А ~ эксп

А ~ студ

  x1 | 2  й ,  x2 | 3  й ,  x3 | 1  й ,  x4 | 4  й ,  x5 | 0 ,  x6 | 0  , (2)

  x1 | 1  й , x2 | 2  й , x3 | 3  й ,  x4 | 0, x5 | 0, x6 | 4  й  .

Тогда, согласно разработанной шкале оценки правильности последовательности выбранной студентом, определяется второе нечеткое подмножество B (3). ~





В  v j  x1 , v j  x2 , v j   x3 , v j   x4 , v j  x5 , v j   x6  , ~

(3)

где vj – коэффициент, который зависит от верности выбора последовательности ответов в тесте vj = [0;1]. Например, с учетом vj , нечеткое множество B может принять ~

вид (4). В  x1 | 0,8, x2 | 0,8,  x3 | 0,6,  x4 | 0, x5 | 0 , x6 | 0,1

(4)

Таким образом, сформировываются два нечетких множества А  B , описывающие неопределенность выполнения тестового ~

задания студентом. Для сведения данных нечетких множеств в одно характеризующее нечеткое множество W , найдем дизъюнктивную ~

сумму множеств А и B (5) [2]. ~

     A  B   A  B    A  B  (5) ~ ~ ~ ~  ~ ~ A  B   x1 | 0,4, x2 | 0,5, x3 | 0, 4, x4 | 0 , x5 | 0, x6 | 0,5  C ~

Тогда, не смотря на то, что по факту студент выполнил тестовое задание на 75% верно, данный метод позволяет существенно расширить поиск знаний о студенте. Так, например полученный результат по дизъюнктивной сумме множеств C , позволяет ~

определить функциональную энтропию студента (6) [3].

H  C x1 ,  C  x2 ,..., C xn   ~ ~  ~ 



ln N

 С xi  i 1

(6)

N N    N   С  xi    ln N С xi   С xi   ln С xi    ~ ~ ~  i 1 ~  i 1   i 1 Hx1 | 0,4, x2 | 0,5, x3 | 0, 4, x4 | 0 ,  x5 | 0, x6 | 0,5  0,9648.



Так, функциональная энтропия приближается к единице:   H C   1 , что не удивительно т.к. xi близки к промежуточным ~ положениям в пределах [0;1]. Кроме того, полученные значения нечеткого множества C , свидетельствуют о нечетком предпочтении ~

студента в ходе принятия решения: x1 = x3, а x2 = x6. Из данного наблюдения можно сделать вывод, что значение   функциональной энтропии H C  является лишь косвенным ~ показателем интеллектуальной деятельности студента и для более обстоятельного анализа необходимо определить причины зафиксированных действий студента. Одним из путей нахождения причин данных конкретных действий студента – это рассмотрение ситуации в рамках деятельностного подхода, что также не противоречит принципам системного подхода. При этом, ситуацию необходимо описать с учетом проявлений предшествующей интеллектуальной деятельности студента и определить функциональные зависимости между концептами изучаемой среды – УЭ. Для этого необходимо выполнить ряд следующих задач: 1. Провести индексацию всех УЭ, в пределах изучаемой дисциплины. 2. Представить УЭ в виде сложных объектов, свойства которых отображаются в соответствующих когнитивных свойствах (КС), например [4,5]. 3. Определить связи между вариантами ответов на тестовые задания и КС. 4. Определить зависимости связей УЭ в виде отношений КС для отдельно взятого студента. 5. Выполнить композицию нечетких отношений КС в виде конечного нечеткого множества. 6. Выделить классифицирующие нечеткие множества профессиональных компетенций студента с целью определения предрасположенности студента к направлениям будущей профессии. С целью наглядности, рассмотрим последовательность результатов выполнения тестовых заданий на фрагменте 99

интеллектуальной деятельности студента. Предположим, что студент инициализировал связи между УЭ отображенные на рисунке 1.

Рисунок 1. Нечеткие отношения R ,...,R КС учебных элементов. ~1

Композиции нечетких отношений R ,...,R , приведена таблично ~1

относительно множеств УЭ и временных срезов знаний: X, Y , Z , Q ~ ~ ~ ~

(рис. 2).

100

R3 z1 z2 z3

R1  R3 x1 x2 x3 x4

R1 x1 x2 x3 x4 R2 y1 y2 y3

q2 0,6 0,4 0

0 0,3 0

0 0,3 0 0 z1 0 0 0,9

y2 0,4 0,2 0 0 z2 0,3 0,5 0

y3 0,6 0 0,7 0,2 z3 0,7 0,4 0

q4 0,8 0,2 0

0 0 0,6

R1  R2 x1 x2 x3 x4

z1 0,6 0 0,7 0,2

z2 0,4 0,3 0 0

z3 0,4 0,3 0 0

q1 0,3 0,3 0 0

q2 0,6 0,3 0,6 0,2

q3 0,4 0,3 0 0

q4 0,6 0,2 0,7 0,2

q5 0 0,1 0,2

q5 0,2 0,2 0 0

Рисунок 2. Отношение множеств УЭ на базе (min-max) композиции Таким образом, с помощью (min-max) композиции можно отследить связи между УЭ и их силу. При анализе связей между УЭ, представляется возможность определить нечеткие отношения КС конкретного студента (для примера рассмотрена система из 5-ти КС) в виде нечеткого графа (рис. 3). Данный нечеткий граф является аппроксимацией бинарного нечеткого отношения K, которое задается на базисных множествах КС и КС’, К   ксi , кс j ,  K  ксi , кс j  , где  K  ксi , кс j  – функция







101





принадлежности бинарного нечеткого отношения, которая определяется как отношение  K : КС  КС '  0, 1 , а через  ксi , кс j  обозначен кортеж из двух элементов, при этом ксi  КС , кс j  КС ' .

Рисунок 3. Нечеткий граф отношений учебных элементов относительно когнитивных свойств студента Параметры нечеткого графа дают возможность определить результирующие нечеткие отношения КС отдельного студента. Для этого необходимо декомпозировать каждый КС относительно графа  КС1 MAX   1; 0,3; 0,7; 0,6; 0,4  1; 0; 0,6; 0,2; 0,9  1; 0,3; 0,7; 0,6; 0,9

 КС2 MAX   0;1; 0,8; 0; 0,8  0,3;1; 0,9; 0,3; 0,7  0,3;1; 0,9; 0,3; 0,8  КС3 MAX   0,6; 0,9;1; 0,9; 0,3  0,7; 0,8;1; 0,5; 0  0,7; 0,9;1; 0,9; 0,3

 КС4 MAX   0, 2; 0,3; 0,5;1; 0,3  0,6; 0; 0,9;1; 0,5  0,6; 0,3; 0,9;1; 0,5  КС5 MAX   0,9; 0,7; 0; 0,5;1  0, 4; 0,8; 0,3; 0,3;1  0,9; 0,8; 0,3; 0,5;1 Полученные нечеткие множества, проанализируем по индексу   нечеткости   КС  (7).  ~ i 102

  4   КС    ~ i N

  КСКС xi  . 

i 1

(7)

Тогда неопределенность КС студента будет равна:     0,68; 0,536; 0,48; 0,632; 0,568 .   КС  ~ 1 ,..., 5   Полученные данные КС о студенте указывают на профессиональные предрасположенности студента относительно будущей профессии. Следующим этапом исследований будет разработка формального аппарата экспертной системы для сравнения значений полученных характеристик относительно базы знаний профессиональных компетенций. По средствам данной операции появится возможность в обход участия эксперта получить адекватную, не субъективную оценку интеллектуальной деятельности студента относительно профессиональных направлений. Дальнейшие исследования также будут направлены на определение мотивационной структуры модели интеллектуальной деятельности студента, необходимой для планирования индивидуальной стратегии обучения каждого студента. Литература 1. Голицын Г.А., Петров В.М. Гармония и алгебра живого. – М.: Знание, 1990. – 128с. 2. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к понятию приближенных решений. — М.: Мир, 1976. – 165 с. 3. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств: Пер. с франц. – М.: Радио и связь, 1982. – 432 с. 4. Солсо Р. Когнитивная психология. – 6-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 589 с. 5. Носов П.С., Яковенко О.Є, Тонконогий В.М. Використання компонентів мислення експертними системами, як фактору адаптивного впливу в автоматизованих навчальних системах // Тр. Одес. политехн. ун-та. – Одесса: ОНПУ, 2005. – Спецвыпуск. – С. 101–105.

103

ALGORITHMIC PROVIDING OF ADAPTIVE SYSTEMS FOR STUDENTS’ LEVEL KNOWLEDGE DIAGNOSING IN EDUCATIONAL INSTITUTIONS

Sergey Zikratij, Larysa Savyuk Institute of economy and management “Galytska akademiya” Ivano-Frankivsk, Ukraine Advantages, application features and existent algorithms of the adaptive testing analysis are resulted in the article. The improved algorithm of the adaptive diagnosing for students’ level knowledge is developed Programmatic realization of the system of the adaptive testing is foreseen for the students of technical specialties on the basis of treatment of static results of testing by the system of D-tester, which on this time passed the stages of planning, approbation and introduction. АЛГОРИТМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ АДАПТИВНИХ СИСТЕМ ДІАГНОСТУВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ В ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Зікратий С.В., Сав’юк Л.О. Інститут менеджменту та економіки “Галицька академія” Івано-Франківськ, Україна В статті приведені переваги, особливості застосування та аналіз існуючих алгоритмів адаптивного тестування. Розроблений удосконалений алгоритм адаптивного діагностування рівня знань студентів на основі проектування бази тестових завдань, що забезпечує перетворення початкового набору питань у систему завдань рівномірно зростаючої складності. Передбачена програмна реалізація системи адаптивного тестування для студентів технічних спеціальностей на основі обробки статичних результатів тестування за допомогою системи D-tester, яка на даний час пройшла етапи проектування, апробації і впровадження. Ідея адаптивного тестування Останнім часом відбувається концентрація уваги спеціалістів в області дистанційного навчання (ДН) до гуманізації процесів діагностування рівня знань студентів, максимального пристосування автоматизованих систем тестування до індивідуальних потреб суб’єктів навчання, забезпечення інтерактивних властивостей систем подібного класу з паралельним 104

підвищенням надійності та об’єктивності результатів педагогічних вимірювань. Аналіз джерел в даній області дозволив обрати наступні найбільш адекватні визначення процесу адаптивного тестування. 1. В роботі [1] адаптивне тестування визначається як сукупність процесів генерації, пред’явлення та оцінки результатів виконання адаптивних тестів, що забезпечують приріст ефективності вимірювань в порівнянні з традиційним тестуванням завдяки оптимізації підбору характеристик завдань, їх кількості, послідовності та швидкості відображення відносно здібностей суб’єктів тестування. 2. Адаптивне тестування  це широкий клас методик тестування, що передбачають зміну послідовності, змісту і складності запропонованих тестових завдань в самому процесі тестування з урахуванням відповідей випробовуваного [2]. До адаптивного тестування зазвичай відносять алгоритми постановки тестових завдань, які побудовані для елементів тесту, заздалегідь вибраних за допомогою різних моделей і методів їх аналізу. При цьому в процесі проходження тесту будується модель суб’єкту навчання, яка використовується для генерації подальших тестових завдань залежно від рівня знань студента. 3. Адаптивною системою діагностування рівня знань (АСДРЗ) називається така діалогова тестова програма, яка змінює порядок пред'явлення тестових завдань залежно від результатів виконання випробовуваними вже пред'явлених завдань [3]. Таке визначення можна знайти в Internet-виданні, яке підготовлено колективом провідних спеціалістів по психологічній діагностиці, які працюють в наукових психологічних центрах Москви. Досвідчений екзаменатор під час проведення усного іспиту, фактично завжди застосовує підсвідомо спрощений інтуїтивний варіант адаптивного тестування. Після перших вдалих відповідей студентів екзаменатор прагне поставити більш складні питання, і якщо суб’єкт діагностування справляється з ним, то екзаменатор, цілком справедливо економлячи свій власний час, ставить студенту оцінку “відмінно”. Навпаки, після перших помилкових відповідей екзаменатор підсвідомо знижує вимоги до випробовуваного формує найпростіші питання, і якщо студент не справляється і з завданням даного типу, то екзаменатор виставляє оцінку “незадовільно”. Таким чином, для 105

виявлення крайніх випадків рівня знань та навиків студентів потрібно значно менше тестових завдань при забезпеченні практично того ж рівня надійності результатів діагностування. Збільшувати час процедури тестування та кількість тестових завдань приходиться при здійсненні заходів діагностування рівня знань та вмінь студентів, які з одними завданнями справляються, а інші викликають у них півні складнощі, оскільки вони засвоїли програму дисципліни не повністю. Ідея адаптивного тестування в тому, що АСДРЗ адаптується, настроюється на доступний випробовуваному рівень складності завдань і тим самим швидше локалізує його дійсний тестовий бал на шкалі вимірювання. Таким чином, комп'ютерне адаптивне тестування застосовують з метою позбавлення суб’єктів навчання від зайвого навантаження (необхідності відповідати на всі завдання тесту) і підвищення точності оцінювання рівня знань. В основі комп'ютерного адаптивного тестування лежить ідея про те, що немає необхідності студенту з високим рівнем підготовки задавати прості завдання, оскільки він з великою степеню ймовірності їх вірно виконає. Також безглуздо у слабо підготовленого студента питати рішення складних задач, оскільки вірогідність вірного рішення наближується до нуля. Реалізація даного практичного підходу в системах комп’ютерної діагностики рівня знань надає можливість скорочення загальної кількості тестових завдань на 10 – 50 %. При проведенні адаптивного тестування на кожному етапі контролюючого заходу визначається і уточнюється рівень підготовленості студентів, і вже згідно цього поточного рівня знань обираються відповідні наступні тестові завдання. Такі завдання виявляються більш адекватними його підготовці, з відповіді випробовуваного отримують максимум інформації про його підготовку і, залежно від результату виконання завдання, його апріорний рівень підготовки збільшується (при вірній відповіді) або зменшується (при невірній відповіді). Створення банку тестових завдань Підготовка адаптивного тестування починається із створення банку якісних завдань. Банк тестових завдань (БТЗ) створюється з тестів, які пройшли апробацію – перевірку практикою, проходженням заходів діагностування рівня знань в експериментальних групах студентів за певною методикою. В 106

результаті проведення спланованого експерименту та статистичної обробки даних з БТЗ видаляються завдання з явними і прихованими помилками (граматичними, лексичними і т.п.), тривіальні завдання, відбувається природний розподіл тестових завдань за рівнями складності. Створення якісних педагогічних тестів, які дозволяють вимірювати і об’єктивно відображати реальний рівень знань суб’єктів тестування, є складною наукою, яка заснована на текстології, латентно - структурному аналізі та сучасній теорії педагогічних вимірювань [4]. Тут необхідні не тільки знання в наочній предметній області, але і чітке уявлення про параметри завдань (складність, диференціючі ознаки, фактор вгадування), характеристичні (логистичні) криві завдань і тесту в цілому, методику проведенні тестування. Розглянемо алгоритм (блок-схему) (рис. 1) створення банку тестових завдань. Даний алгоритм є достатньо умовним, оскільки показує тільки основні кроки, необхідні для розробки банку тестових завдань, без їх глибокого опрацьовування, але дане рішення використовується в багатьох західних моделях тестування. 1. Підготовка методистами та викладачами звичайного тесту із завданнями різної складності по заданій темі. Бажано, щоб складність завдань розподілялася рівномірно за всією шкалою діагностування рівня знань для забезпечення однакової точності результатів для студентів з різним рівнем підготовленості. На практиці часто застосовується нормальний закон розподілу завдань різної складності з припущення, що суб’єктів діагностування із середнім рівнем знань набагато більше, ніж добре або погано підготовлених. Таким чином, простих і дуже складних завдань повинно зустрічатися мало, а завдань середньої складності – набагато більше. Також, можливо, розширити завдання БТЗ застосувавши ієрархічну організацію, розділивши завдання по групах і підгрупах, згідно змісту знань предметної області. 2. Перевірка педагогічного тесту на валідність, тобто на відповідність тестових завдань темі і на правильність формулювань, наприклад, відсутність неоднозначних тлумачень. 3. Проведення комп'ютерного тестування студентів без адаптивного алгоритму на достатній сукупності випробовуваних – апробація тесту. 107

4. На основі відповідей формують матрицю відповідей розмірністю n x m, де n – кількість випробовуваних, m – кількість завдань. 5. Використовуючи отриману матрицю відповідей, за допомогою спеціалізованого програмного забезпеченням (BILOG, LOGIST, WINSTEPS, MINISTEPS) на основі існуючих параметричних теорій отримують латентні (приховані) характеристики завдань: складність, диференціюючий параметр, фактор вгадування [5]. 6. Відкидання погано обумовлених завдань та або модифікація. 7. Процес апробації тесту слід повторити. За відсутності зауважень до БТЗ можна переходити до проектування адаптивного тесту. Створення питань різного рівня складності Перевірка тесту на валідність, на вірність формолювання завдань, на повноту

Апробація тесту на контрольній групі суб’єктів тестування для формування матриці відповідей Розрахунок параметрів завдань згідно матриці відповідей у відповідності з обраною моделлю Відкидання завдань з погано обумовленими параметрами

Вихід

Рис. 1 – Алгоритм створення якісного банку тестових завдань для адаптивного тестування

108

Методика та алгоритми адаптивного тестування Зрозуміло, що для реалізації АСДРЗ вибірка тестових завдань повинна забезпечувати повноцінне охоплення робочої програми дисципліни. Якщо дана вибірка розрізняється по складності на достатню кількість рівнів, то виникає можливість для застосування наступного спрощеного, зрозумілого на початковому етапі розробки АСДРЗ, адаптивного алгоритму тестування. Візьмемо за основу Європейську кредитно-трансферну систему (European Community Course Credit Transfer System) (ЕCTS) (Табл. 1). ECTS – це кредитна система, яка пропонує спосіб вимірювання та порівняння навчальних досягнень і переведення їх з одного інституту до іншого. Ця система, створена для забезпечення єдиної процедури оцінки, системи виміру і порівняння результатів навчання студентів європейських вищих навчальних закладів (ВНЗ), їхнього академічного визнання і передачі від одного ВНЗ до іншого. Система може використовуватися усередині ВНЗ, між ВНЗ однієї країни, а так само між ВНЗ-партнерами з різних країн. Система ECTS базується на принципах взаємної довіри учасників і передбачає виконання правил щодо всіх її частин: ECTS-кредитів, ECTS-оцінок, угод про навчання і зарахування кредитів [6]. В структурі Івано-Франківського інституту менеджменту та економіки “Галицька академія” шкала оцінювання рівня знань студентів використовується для спрощення переведення оцінок отриманих за системою ECTS, національною системою і 100бальною шкалою ВНЗ. Згідно табл.1 алгоритм адаптивного тестування може бути представлений наступною процедурою. На всіх рівнях тестування АСДРЗ застосовується аналогічна логіка. На нижньому рівні після перших найпростіших завдань, кількість яких може визначатися як викладачем так і адміністратором АСДРЗ, програма підраховує відсоток правильних відповідей. Якщо вірно вирішені всі завдання, то програма відразу переводить випробовуваного на третій (найвищий) рівень складності завдань. На цьому рівні вирішується питання про оцінку знань суб’єкту тестування на рівні:  добре, дуже добре та відмінно за національною системою;  А, В, С за шкалою ECTS;  75-100 % за системою ВНЗ. Студенти, знання яких на даному рівні тестування задовольняють наведеним вимогам, припиняють тестування та 109

отримують бал, що враховує загальний відсоток вирішених завдань з урахуванням їх вагових коефіцієнтів. Якщо студентом вирішено в процентному відношенні менше 75% тестових завдань, то програма переводить випробовуваного на середній рівень. Де процедура тестування повторюється, але студент може претендувати вже на оцінку: Таблиця 1 – Співставлення шкали оцінювання ECTS з національною системою оцінювання в Україні та ІМЕ “Галицька академія” % студентів, Оцінка які Оцінка зазвичай за За Визначення шкалою успішно національною досягають ECTS системою відповідної оцінки ВІДМІННО – відмінне виконання лише 5 A 10 з незначною кількістю (відмінно) помилок ДУЖЕ ДОБРЕ – вище B 25 (15*) середнього рівня з кількома помилками 4 ДОБРЕ – в загальному (добре) правильна робота C 30 (20*) з певною кількістю значних помилок ЗАДОВІЛЬНО – непогано, але зі D 25 значною кількістю 3 недоліків (задовільно) ДОСТАТНЬО – E 10 (20*) виконання задовольняє мінімальні критерії НЕЗАДОВІЛЬНО – потрібно попрацювати FX – (10*) перед тим, як перескласти 2 НЕЗАДОВІЛЬНО – (незадовільно) необхідна серйозна F – подальша робота, обов’язковий повторний курс

За системою ІМЕ “Галицька академія” 90 – 100 80 – 89

75 – 79

66 – 74 60 – 65

35– 59

0 – 34

В дужках вказаний процент студентів, які досягли даної оцінки за результатами останнього семестрового контролю в ІМЕ “ГА”: 110

 достатньо та задовільно за національною системою;  D,E за шкалою ECTS;  60-74 % за системою ВНЗ. Ті випробовувані, які довго залишаються на середньому рівні, виконують тест до виконання наступних вимог:  коливання поточного балу випробовуваного (відсоток правильних відповідей) стабілізується в рамках заданого інтервалу похибки вимірювання рівня знань;  до досягнення максимальної кількості завдань в тесті;  до моменту закінчення заходу за часом У випадку відсутності класифікації тестових завдань за рівнями складності при застосуванні комп'ютерної техніки можливість для використання адаптивного тестування в принципі зберігається. Зокрема, може бути використаний простий алгоритм порогів збіжності. Після пред'явлення студентам початкового мінімального набору тематичних завдань для даної навчальної дисципліни, АСДРЗ починає безперервно порівнювати (після кожного нового завдання) поточний відсоток правильних відповідей випробовуваного з двома порогами — високим порогом «заліку» і низьким порогу «незаліку» рівня знань. Студенти, які добре опанували навчальним матеріалом і досягли за мінімальне число тестових завдань верхнього порогу (наприклад, 90 відсотків правильних відповідей), швидко отримують «залік» і звільняються від подальшого тестування. Так само швидко звільняються від подальшого тестування ті випробовувані, які свідомо не вивчили матеріал, і їх відповіді мало чим відрізняються від випадкового вгадування, при цьому поріг «незаліку» повинен бути низьким порядку 40-50 відсотків. Решта випробовуваних, що потрапили в область невизначеності між граничними порогами, продовжують виконання тесту. З кожним новим завданням два пороги зближуються. Отже при вичерпанні всіх завдань, призначених для одного випробовуваного, не менше 40 завдань за сеанс тестування, кожен випробовуваний або потрапляє в групу успішних, або в групи не успішних студентів, при чому до останньої категорії відносяться також студенти, які не справилися з виконанням тесту у відведений часовий ліміт. Така проста схема адаптивного тестування забезпечує серйозну економію часу при проведенні простої недиференційованої оцінки рівня знань («залік/незалік»). Реалізація подібної АСДРЗ може бути 111

корисною і економічною, наприклад, при організації залікових кредитів в рамках ВНЗ, в ситуації кваліфікаційного відбору (селекції) кандидатів в групи, з якими надалі проводиться більш серйозна діагностика або спеціалізоване дороге і індивідуалізоване навчання, особливо в рамках системи дистанційного навчання (СДН). На рис. 2 представлений алгоритм проведення адаптивного тестування, який будується з передумовах, що проведене попереднє формування БТЗ, відкаліброваних під відповідну модель тестування, задані критерії закінчення заходу діагностування. Опис роботи даного алгоритму адаптивного тестування представлений в роботі [2]. Розглянемо даний алгоритм детальніше. Опис роботи даного алгоритму адаптивного тестування представлений в роботі [2]. Розглянемо даний алгоритм детальніше. 1. Для початку роботи адаптивного алгоритму необхідно правильно вибрати початковий оцінюваний рівень підготовки студентів, оскільки від цього залежить швидкість збіжності алгоритму. Його визначають на етапі попереднього тестування (або на нульовому рівні АСДРЗ), поставивши 5-10 запитань різної складності і усереднивши значення відповідей, або вважають рівним середньому значенню 0,5 з додаванням деякої випадковій складової, щоб зробити унікальним порядок проходження питань. При організації заходів самоконтролю рівня знань апріорну оцінку може виставити сам суб’єкт тестування виходячи з власних суб'єктивних припущень. 2. Виходячи з поточного рівня знань за допомогою інформаційної функції завдання [6], визначається j-те завдання, для якого значення інформаційної функції є максимальним. Таким чином визначається наступне питання тесту. 3. Після відображення обраного завдання і отримання відгуку на нього збоку суб’єкту тестування, обчислюється апостеріорна оцінка рівня підготовки студента. 4. Визначається критерій зупинки заходу діагностування рівня знань – один або декілька одночасно. Таким критерієм може бути:  час, відведений на тест;  мінімальне і/або максимальне число вірних або невірних відповідей;  задана загальна кількість тестових завдань;  помилка обчислення рівня підготовленості менше заданої; 112

 зупинка тесту користувачем. 5. Якщо критерії виконуються, то тест зупиняється, обчислюється підсумковий бал, його точність і виводиться результат. 6. В противному випадку, обчислена апостеріорна оцінка рівня підготовленості використовується для вибору наступного питання за максимумом інформаційної функції завдання і тест продовжується. Визначення початкової (апріорної) оцінки рівня підготовки і-того випробовуваного і

Визначення оптимльного j-того завдання для рівня підготовки j

Відображення завдання та отримання відповіді uij

Апостеріорна оцінка рівня підготовки і

признак виконання стоп-критеріїв

ні

так

Формування шкали результатів

Видача результатів суб’єкту навчання

Рис. 2 – Алгоритм адаптивного тестування. Слід зазначити, що при використанні банку тестових завдань з розділенням завдань на групи і підгрупи, необхідно видозмінити механізм вибірки чергового завдання відповідно до специфікації тесту. Специфікація тесту встановлює процентний зміст тестових 113

завдань з різних груп і підгруп. Таким чином вибір найбільш оптимального завдання здійснюється з визначених користувачем груп і підгруп завдань. На кафедрі документознавства та інформаційної діяльності Івано-Франківського інституту менеджменту та економіки “галицька академія” в рамках функціонування філіалу кафедри ЮНЕСКО “Нові інформаційні технології в освіті для всіх” розроблений та знаходиться на етапі програмної реалізації модифікований алгоритм адаптивного діагностування рівня знань. З цією метою тестові завдання розбити на рівні, що відповідають критеріям оцінювання (засвоєння) знань та вмінь за шкалою ECTS. Для формування БТЗ за рівнями складності використовуються двох параметрична статистична модель Г.Раша та програмне забезпечення у вигляді власної системи дистанційного діагностування рівня знань студентів D-tester 1.2 [6] та середовища обробки результатів тестування MiniSteps, що відноситься до програмного забезпечення з відкритим програмним кодом (Free Open Source). Блок схема розробленого алгоритму наведена на рис. 3. Тестування розпочинається з найнижчого рівня, що відповідає задовільному рівню засвоєння предметної області (необхідна умова засвоєння дисципліни). Для визначення умов переходу в процесі оцінювання з рівня на рівень необхідно на кожному рівні оцінювання задати мінімальну кількість завдань, за якою оцінюється якість засвоєння матеріалу. Для отримання об’єктивної оцінки засвоєння знань на кожному з рівнів необхідно мінімально оцінити вірність виконання не менше ніж 4-5 завдань. При зменшенні кількості запитань, збільшується випадковість оцінки. З метою врахування складності рівня можна вводити вагові коефіцієнти, що враховують важливість рівня в сумарній оцінці за тест. Оцінити якість засвоєння навчального матеріалу можна, як відношення кількості правильних відповідей до загальної кількості виконаних завдань. Згідно визначеної якості знань, приймається рішення про подальший хід тестування - перехід на наступний рівень, випробовування на поточному рівні або пониження рівня складності тестових завдань. Визначення меж переходу на інший рівень залежить від умов засвоєння матеріалу. 114

Тестування починається з найнижчого рівня. За результатами оцінювання вірності виконання заданої кількості завдань приймається рішення про неготовність студента до тесту і тестування на цьому завершується (у випадку якості знань на рівні нижньої межі), або перехід на наступний рівень оцінювання знань (при відмінній відповіді). Тестування завершується достроково при незадовільній оцінці, або після оцінювання заданої кількості запитань за весь тест. В цьому випадку оцінка за тест відповідає рівню оцінювання на момент завершення тесту. На блок схемі адаптивного оцінювання рівня знань прийняті наступні позначення: 1. Блок констант: n – загальна кількість запитань в тесті; k – кількість рівнів, на які поділяються завдання; nmini – мінімальна кількість тестових завдань на і-му рівні, за якою обчислюється якість відповідей; ai – вагові коефіцієнти, що визначають складність рівня та можуть враховуватися при обчисленні якості відповідей; Рн, Рв – граничні значення якості знань, які визначають умови переходу на нижчий чи вищий рівень в процесі процедури тестування; 2. Блок змінних: j – номер поточного завдання в тесті; i – номер поточного рівня знань; ni – поточна кількість запитань на і-му рівні; mi – кількість правильних відповідей на запитання і-го рівня. Константи можуть бути обрані користувачем (викладачем або іншою особою, відповідальною за проведення контролюючого заходу) в залежності від предметної області, складності її вивчення, зв’язку з іншими дисциплінами і т.п. Змінні використовуються для програмної реалізації наведеного алгоритму адаптивного тестування.

115

Початок Ініціалізація констант тесту Ініціалізація змінних тесту j=j+1 n i=n i+1 j-те запитання, і-тий рівень

відповідь вірна?

ні

так

mi=mi+1 ні

n i<n mini так

miai/ni>Рн

ні

так

i1

ні

так

i=i+1

j<n

ні

так ні

mia i/n i >Рв

Оцінка рівня і

Незадовільна оцінка

так ні

ik так

i=i+1

Кінець

Рис. 3 – Блок схема алгоритму адаптивного діагностування рівня знань 116

Переваги розробки і впровадження АСДРЗ в практику ВНЗ 1. Наведені алгоритми адаптивного тестування, що включає завдання трьох рівнів складності вже пройшов свою апробацію. В [2] вказане, що застосування даного алгоритму адаптивного тестування в загальноосвітніх закладах Росії дозволило при пред'явленні учням в середньому 15 завдань (по 5 на кожному рівні) добиватися такої самої точності і надійності діагностування рівня їх знань, як і при тестуванні з пред'явленням 45 завдань без врахування рівня складності завдань. Тобто, введення трьох рівнів складності тестових завдань і оптимального алгоритму переходу з рівня на рівень дозволяє втричі скоротити витрати на тривалість заходів діагностування. 2. Виграш від адаптивності діагностування рівня знань полягає не тільки в економії часу, але і в інформаційній безпеці. Чим менше завдань пред'являється одному випробовуваному, тим менш прозорим і доступним для випробовуваних стає весь банк завдань. 3. Поступове розширення банку завдань і створення спеціалізованих версій заходів діагностування починаючи з першого курсу навчання студентів ВНЗ створюватиме у студентів стійку звичку до необхідності, періодичності та системності подібної процедури контролю знань. 4. Застосування тематичної модульної структури в рамках однієї дисципліни, разом з адаптивними алгоритмами тестування, допоможе розвантажити викладацький склад ВНЗ, заощадити машинний час в комп'ютерних класах, а також дозволить швидко і надійно локалізувати проблемні зони в навчанні – провали в засвоєнні матеріалу конкретних студентів. Висновки 1. Створення АСДРЗ студентів визначає підхід до комп'ютерного тестування, який фактично дозволяє привнести в стандартні групові тести елементи індивідуалізації, врахування скритих (латентних) особливостей даного випробовуваного в процесі діагностування рівня знань та вмінь. 2. Межі застосування адаптивного тестування не замикаються на перевірці знань або здібностей суб’єктів навчання. В принципі, подібний підхід з певними модифікаціями цілком 117

може бути застосовний і для професійного відбору на основі тестування сфери інтересів, установок і рис особистості. 3. Адаптивне тестування має незаперечні переваги над звичайним комп'ютерним тестуванням, але вимагає попередніх витрат при підготовці БТЗ, а також при розробці і впровадженні АСДРЗ у практику ВНЗ. Література 1. Челышкова М.Б. Адаптивное тестирование в образовании (теория, методология, технология)". - М: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов.- 2001. - 165с. 2. Карташева О.В. Использование адаптивной системы тестирования АСТ-ТЕСТ для контроля знаний при дистанционном изучении темы «базы данных». Международный университет бизнеса и новых технологий.http://www.ito.su/2001/ito/III/2/III-2-8.html 3. Адаптивное тестирование. Основы психодиагностики.http://www.rusmedserver.ru/med/psdiag/68.html 4. Мигунов В.О. Возможность использования компьютерного адаптивного тестирования в ЕГЭ.ФГУ «Федеральный центр тестирования».- http://www.test4u.mobi/a.php 5. Аванесов В.С Педагогическое измерение латентных качеств//Журнал “Педагогическая диагностика”. Москва.– 2003.–№4.–С.69-78 6. ECTS. Вікіпедія. Вільна енциклопедія.http://uk.wikipedia.org/wiki/ECTS 7. Ю.Я.Кочин Процедуры реализации запросов в системе баз данных.ftp://ftp.dol.ru/pub/users/cgntv/download/sbornic/sbornic1/kochin.do c 8. Безгачнюк Ю.В., Заміховський Л.М., Сав’юк Л.О. Структура системи дистанційного діагностування рівня знань студентів. Наукові вісті Івано-Франківського ІМЕ “Галицька академія”.Івано-Франківськ.–2005.–Вип. №2(8).– с.40-49.

118

PROBLEM DEFINITION OF FUNCTIONAL EFFECTIVENESS CLASSIFIED PREDICTION FOR TELECOMMUNICATION INFORMATION EDUCATIONAL ENVIRONMENT CONTROL SYSTEM

Barylo R. Sumy State University, Sumy, Ukraine Problem definition of functional effectiveness classified prediction for telecommunication information educational environment control system of the higher educational establishment within the framework of information extreme intellectual technology of self-learning control system analysis and synthesis is considered ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ КЛАСИФІКАЦІЙНОГО ПРОГНОЗУВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОГО ІНФОРМАЦІЙНО-ОСВІТНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Барило Р.Б. Сумський державний університет, Україна Розглядається постановка задачі класифікаційного прогнозування функціональної ефективності системи керування телекомунікаційним інформаційно-освітнім середовищем вищого навчального закладу у рамках інформаційно-екстремальної інтелектуальної технології аналізу та синтезу систем керування, що навчаються. Телекомунікаційне інформаційно-освітнє середовище (ТІОС) – це віртуальне середовище на базі глобальних комп’ютерних комунікацій, яке забезпечує своїх учасників інформаційними, навчальними та методичними ресурсами, а також засобами навчальної та спільної діяльності [1]. У працях Колос В.В. [2-5] побудовано узагальнену інформаційну модель, котра відображає динаміку розвитку ТІОС. ТІОС характеризується двома основними макрозмінними інформаційного простору — кількістю носіїв інформації(y0) та кількістю інформаційних ресурсів(y1). Носій інформації – це цілеспрямований індивід, який запам’ятав інформацію, отриману в рамках ТІОС в результаті інформаційної взаємодії. Оскільки ТІОС розглядається в динаміці, параметром (фактором розвитку) узагальненої інформаційної моделі є час (t). 119

Також для характеристики ТІОС введено такі параметри: k1 – кількість взаємодіючих індивідів з інформаційними ресурсами в одиницю часу (показник доступності інформаційних ресурсів); k2 – кількість міжіндивідних комунікацій з індивідами, що не являються носіями інформації, в одиницю часу (коефіцієнт активності носіїв інформації показник інтенсивності міжіндивідних комунікацій); k3 – кількість носіїв інформації, що вибули в одиницю часу, за рахунок забування, зміни сфери діяльності, конкуренції (інтенсивність втрати носіїв інформації); l1 – кількість одиниць інформаційних ресурсів, створених на основі тих, що вже є, в одиницю часу. (індекс воспроизводства інформаційних ресурсів); l2 – кількість інформаційних взаємодій індивідів у рамках віртуального середовища (сообщества) підтримуваного ТІОС, які сприяють приросту інформаційних ресурсів, в одиницю часу (продуктивність віртуального товариства); l3 - кількість інформаційних ресурсів, що вибули в одиницю часу, внаслідок старіння, проведення експертизи, спростування, включення в більш уніфіковані матеріали, втрати актуальності (індекс знецінення інформаційних ресурсів). Для постановки і розв'язання задачі прогнозування розвитку ТІОС, перш за все необхідно сформувати вхідний математичний опис СК ТІОС. В якості параметрів функціонування можна взяти наведені вище макрозмінні а також ki, li, де i=1,3. Під функціональним станом будемо розуміти основні характеристики системи у визначений момент або інтервал часу її функціонування у заданому режимі, які залежать як від стану системи, так і від середовища, що впливає на неї через контрольовані і неконтрольовані фактори. Щоб з більшою достовірність розпізнавати поточний функціональний стан ТІОС, пропонуємо додатково до параметра y1 використовувати долі кожної із груп засобів навчання ТІОС в загальній кількості інформаційних ресурсів. Таким чином ми розширимо набір параметрів функціонування наступними показниками: y11 — відсоток електронних текстових книг зі статичними малюнками в усій множині інформаційних ресурсів ТІОС; 120

y12 — відсоток анімації; y13 — відсоток аудіо матеріалів; y14 — відсоток відео матеріалів; y15 — відсоток навчаючих та тестуючих програм; y16 — відсоток тренажерів та ПЗ для лабораторних робіт; y17 — відсоток віртуальної реальності. Під функціональною ефективністю системи розуміється складова загальної ефективності, яка визначає ступінь відповідності функціонування системи за її робочим алгоритмом виконанню поставленої перед нею задачі. На основі одержаних даних необхідно сформувати вхідні дані СК ТІОС і створити класи розпізнавання, що характеризують різні стани ТІОС. Нехай відомі значення параметрів функціонування системи 0,  1, ...,  -1, які отримано в моменти часу t 0, t 1, …, t -1 і які характеризують функцію стану Q(). Треба за сукупністю параметрів {s}, s = 1,   1 прийняти рішення про належність поточного функціонального стану системи, що контролюється в X mo , момент часу t, = 0, k , до параметричного класу , який перебуває у взаємно-однозначній відповідності з часовим класом X mo (t ) , m= 1, M , що характеризує функціональний стан системи в один із моментів часу t+1, t+2,…, t kT2. Тут М – кількість класів у дискретні моменти часу. Оскільки функціонування ТІОС можна розглядати як слабо формалізований процес, то для підвищення функціональної ефективності керування перспективним є застосування ідей та методів класифікаційного керування, наприклад, у рамках інформаційно-екстремальної інтелектуальної технології(ІЕІТ) аналізу та синтезу систем підтримки прийняття рішень(СППР), що навчаються [6]. Особливістю застосування ІЕІТ для розв'язання задач прогнозування є оптимізація процесу навчання СППР, яка є складовою частиною СК ТІОС, за інформаційним критерієм, який виступає як загальний критерій функціональної ефективності системи, забезпечуючи цим підвищену достовірність оцінки її функціонального стану на етапі екзамену у вихідний момент 121

прогнозування. Крім того, в процесі реалізації багатоциклічного ітераційного алгоритму оптимізації параметрів навчання за ІЕІТ надається можливість формування екстремальної порядкової * статистики (ЕПС) S m , яка може розглядатися як одномірна статистична прогнозуюча функція відповідного стану СК, і * відповідне їй екстремальне випробовування n , при якому КФЕ *

досягає максимуму Em . Ідея прогнозування функціонального стану СК, що навчається, в рамках ІЕІТ така. У процесі зміни стану системи відбувається переміщення в просторі ознак розпізнавання xm (t ) . Оскільки вершин еталонних векторів-реалізацій геометричні параметри контейнерів класів розпізнавання, які сформовано на попередньому етапі навчання, зберігаються в пам'яті СППР незмінними, то це призводить до зниження достовірності розпізнавання функціональних станів системи, а, таким чином, і значень КФЕ. Таким чином, у процесі прогнозування відслідковується зміна як детермінованої складової  тренда вершин еталонних векторівреалізацій образу, так і статистичної складової, що обумовлює зміну значень ЕПС. При цьому для визначення необхідності донавчання СППР достатньо відслідковувати у режимі екзамену момент попадання у довірчий інтервал межі відповідного блоку * o S * , S * ,..., S m* варіаційного ряду 1 2 , де S m – ЕПС для класу X m . Література 1. Гриценко В.И., Кудрявцева С.П., Колос В.В., Веренич Е.В. Дистанционное обучение: теория и практика. – К.: Наукова думка, 2004, –375 с. 2. Колос В.В., Щедрина А.А. Телекоммуникационная информационно-образовательная среда: мониторинг для академической и корпоративной организаций // Вестник СумГУ. – 2006. – №4. – с. 23-33. 3. Колос В.В. Функциональные классы телекоммуникационных информационно-образовательных сред // Інформаційні 122

технології то комп’ютерна інженерія. (Вінницький національний технічний університет). – 2005. – №2 – с. 84-94. 4. Колос В.В. Телекоммуникационная информационнообразовательная среда: модель взаимодействия двух информационных потоков // Системні дослідження та інформаційні технології. – 2006. – №1. – с. 71-84. 5. Колос В.В. Качественное исследование обобщенной информационной модели телекоммуникационной информационно-образовательной среды // Кибернетика и системный анализ. – 2006. – №3. – с.178-187. 6. Краснопоясовський А.С. Інформаційний синтез інтелектуальних систем керування: Підхід, що ґрунтується на методі функціонально-статистичних випробувань. Суми: Видавництво СумДУ, 2004.  261 c. 7. Любчак В.О., Барило Р.Б. Формування вхідного математичного опису адаптивної системи керування телекомунікаційним інформаційно-освітнім середовищем вищого навчального закладу. // Кривий Ріг, 2007 8. Краснопоясовський А. С. Інформаційний синтез інтелектуальних систем контролю та управління, що навчаються //Матеріали Міжнародної конференції з управління “Автоматика  2002”. 1620 вересня 2002 р., м. Донецьк, Україна: У 2-х т. Донецьк, 2002. Т. 2.С. 124  126.

123

STATISTICAL ANALYSIS OF THE MULTILINGUAL SCIENTIFIC TEXTS IN INFORATION TECHNOLOGIES IN EDUCATION

Vlasenko N., Maximenko A. Internation Research and Training Centre for Information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine The statistical analysis of Ukrainian, Russian and English reports presented at the International conferences ”New Information Technologies in Education for All” (ITEA2006, ITEA2007, ITEA2008) is made over TEXTANALYZER program. For each language specific statistical features of scientific texts on the selected subjects are defined. СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ БАГАТОМОВНОЇ НАУКОВОЇ ЛІТЕРАТУРИ З ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОСВІТІ

Власенко Н.А., Максименко А.О. Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна Проведено статистичний аналіз текстів доповідей, представлених на трьох Міжнародних конференціях «Нові інформаційні технології в освіті для всіх» (ITEA2006, ITEA2007, ITEA2008) на українській, російській та англійській мовах з використанням програми TEXTANALYZER. Визначено характерні статистичні особливості наукових текстів з вибраної тематики для кожної з мов. Вступ Важливість застосування статистичних методів для будь-якої галузі або науки важко переоцінити. Але застосування статистичних досліджень для лінгвістичного аналізу має суттєві переваги, оскільки дозволяє отримати нову інформацію про природу мови і мовлення. Для того, щоб висновки, які є результатом статистичного обстеження текстів були доказовими, необхідно, щоб тексти належали до однієї і тієї ж генеральної сукупності, під якою розуміють однорідний масив (або корпус) мовних одиниць. Так, наприклад, в таблиці середніх довжин словоформ у ста мовах світу наведених в [1], дається середня довжина російської словоформи – 4,701, української – 5, 156, англійської – 3,042, але не зазначено на якій генеральній сукупності текстів було отримано такі дані, які за нашими спостереженнями, не відповідають дійсності. На текстах різних стилів на цих мовах нами 124

та іншими дослідниками були отримані відмінні від наведених результати [2, 3]. Статистичні дослідження мультилінгвістичних наукових текстів В якості генеральної сукупності авторами були вибрані тексти доповідей, представлених на Міжнародну конференцію «Нові інформаційні технології в освіті для всіх» (2006-2008рр.). Оскільки доповіді подавались на трьох мовах на вибір - українській, російській або англійській, було сформовано 9 масивів текстів по три на кожну мову. В масиви тексту не включалась назва доповіді, дані про доповідачів, анотації та література. Всі масиви текстів було проаналізовано за допомогою програми TextAnalyzer [2], головна відмінність якої полягає в можливості статистичного аналізу текстів практично на будь-якій мові (в основі якої лежить алфавіт), а також можливість налаштовувати програму на різні класи лінгвістичних задач. Автори вже використовували цю програму для аналізу визначної пам'ятки древнєруської літератури «Слово о полку Игореве» і його перекладів на сучасну російську, українську та англійську мови [2]. З одного боку тексти різних стилів (художніх, наукових, публіцистичних, ділових) мають різні статистичні характеристики, а з другого, навіть тексти одного стилю, але написані в різні епохи також суттєво відрізняються. Для наукових текстів найбільш характерною є ознака статичності, тобто досить невелика питома вага дієслів в порівнянні з художніми текстами. За допомогою програми TextAnalyzer були побудовані частотні словники для 9 текстових масивів, а також отримана статистична інформація по текстах, словниках та по алфавітному розподілу інформації в тексті. Невелика частина отриманих статистичних даних наведена в Таблиці.



В генеральну вибірку текстів 2008 року ввійшли лише доповіді, подані до 15 травня 2008 року.

125

Джерело

ITEA2006 Укр.

Статистика Всього слів Всього унікальних слів Коефіцієнт багатства лексики Максимальна кількість букв у слові Середня кількість букв у слові (в тексті) Середня кількість букв у слові (у словнику) Середня кількість слів у реченні

ITEA2007

Рос.

Анг.

Укр.

ITEA2008

Рос.

Анг.

Укр.

Рос.

Анг.

54476 10895

53675 10940

19587 2954

43252 9790

18699 5624

7489 1738

34491 7806

15087 4916

19256 3097

0,20

0,15

0,23

0.30

0,23

0,33

0,16

6,84

7,20

5,38

6,79

7,46

5,58

6,83

7,48

5,35

8,97

9,44

7,46

8,92

9,39

7,41

8,74

9,30

7,45

18,40

15,00

14,82

19,23

15,33

16,75

16,15

15,88

16,76

126

Як показано в Таблиці, найбільш стабільними величинами є середня кількіть букв у слові в тексті і в словнику. Тому спочатку прослідкуємо залежність між довжиною слова та його частотою у словнику для текстів на кожній із вибраних мов (Рис.1-3). Традиційно ми називаємо одиницю текста словом, хоча в даному дослідженні ми маємо справу не зі словом, а з словоформою. Так, наприклад, слова „дистанційний” і „дистанційна” розглядаються нами як різні словоформи. Вибрані тексти мали одну суттєву для дослідників перевагу: більшіть доповідей українською мовою була написана етнічними українцями, більшість доповідей російською мовою не була написана етнічними росіянами і майже всі доповіді англійською мовою були написані представниками різних націй, для яких англійська мова не є рідною мовою, що яскраво демонструють подані нижче графіки. 1600

1400

1200

Частота

1000

2006 2007

800

2008 600

400

200

0 1

Довжина слова

Рис.1 Залежність довжини слова і його частоти в словнику (українська мова)

127

1600

1400

1200

Частота

1000

2006 800

2007 2008

600

400

200

0 1

21 22

Довжина слова

Рис.2 Залежність довжини слова і його частоти в словнику (російська мова) 500

450

400

350

Частота

300

2006 2007

250

2008 200

150

100

0 1

Довжина слова

Рис.3 Залежність довжини слова і його частоти в словнику (англійська мова) 128

Як бачимо, розподіли характеризуються правосторонньою асиметрією, яка погано апроксимується нормальним законом. В зв'язку з цим робились спроби змоделювати ці емпіричні озподіли за допомогою розподілів Кепптейна, Шарльє, логарифмічнонормального (логнормального) розподілу [1]. З точки зору Г.Хердана логнормальність тексту відображає притаманний природній мові принцип оптимальності кодування інформації [1]. Ми маємо одновершинну (одномодальну) криву, що виявляє правосторонню скошеність, за виняком текстів на російській мові (ITEA2008), де ми маємо двовершинну криву. Можливо така невідповідність обумовлена тим, що з тексту при аналізі автоматично вилучались цифри та формули, що також є структурними одиницями тексту. На графіках вершини мають різну висоту, оскільки об'єми текстів були різними. Залежність між довжиною слова та його частотою у тексті для текстів на кожній із вибраних мов наведена на Рис.4-6. 6000

5000

Частота в тексті

4000

2006 2007

3000

2008

2000

1000

0 1

Довжина слова

Рис.4 Залежність довжини слова і його частоти в тексті (українська мова)

129

7000

6000

Частота

5000

4000

2006 2007 2008

3000

2000

1000

0 1

Довжина слова

Рис.5 Залежність довжини слова і його частоти в тексті (російська мова) 4000

3500

3000

Частота

2500

2006 2000

2007 2008

1500

1000

500

0 1

Довжина слова

Рис.6 Залежність довжини слова і його частоти в тексті (англійська мова)

130

Висновки Загальновизнаною є залежність між формою і змістом. Нами була проаналізована лише невелика частина формальних (статитистичних) показників багатомовних наукових текстів з інформаційних технологій в освіті. За виглядом графіків на Рис.1-3 можна робити висновки про мову написання тексту (для текстів на українській та російській мовах найбільш частотними словоформами у словнику є 9-буквенні словоформи, а для англійських текстів – 7-буквенні словоформи). Будь-яке відхилення від цих показників може говорити про те, чи є для автора тексту мова написання рідною. За виглядом графіків на Рис.4-6 можна також робити припущення про мову написання наукових текстів. Література 1. Р.Г.Пиотровский, К.Б.Бектаев, А.А.Пиотровская. Математическая лингвистика. Учеб. Пособие для пед.интов, М. «Высш. школа», 1977, 383 с. 2. Н.А.Власенко, Н.Л.Кузьминская, А.А.Максименко. ЮНЕСКО о многоязычии и один из путей его эффективного использования// УСиМ.-2008.-№1.- С.60-70 3. Козачук М.В. О лексическом богатстве русского и английского языков// НТИ. Сер.2, Информ. процессы и системы.- 2005. - №3.- С.28-31

131

STATISTICAL ANALYSIS OF THE EDUCATIONAL LITERATURE IN THE FIELD OF FOOD INDUSTRY

Kuzminska N., Semenyshyn R. National University of Food Technologies Statistical research results of some texts in the field of food industry are described in the article. The research was made over frequency glossary, arranged by means of TextAnalyzer Program which had been developed in common with International Research and Training Centre for Information Technologies and Systems NAS of Ukraine and MES of Ukraine. СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ ТЕМАТИЧНИХ ВИБІРОК УЧБОВОЇ ЛІТЕРАТУРИ У ГАЛУЗІ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Н.Л. Кузьмінська, Р.М. Семенишин Національний університет харчових технологій У статті описані результати статистичного дослідження деяких текстів галузі харчова промисловість. Дослідження проводилось по частотним словникам, складеним за допомогою програми TextAnalyzer, яка була створена спільно з Міжнародним науковонавчальним центром інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України. Вступ Генеральна Асамблея Організації Об’єднаних націй проголосила 2008 рік Міжнародним роком мов. В [1] наголошувалось, що позиція ЮНЕСКО полягає у тому, що в багатомовному світі не можуть домінувати всього декілька глобальних мов, а повинні використовуватися і менш розповсюджені мови. Технологічно питання забезпечення мовного різноманіття в кіберпросторі на даний час розв’язане. Багатомовний матеріал Інтернету являє собою безцінний навчальний ресурс, який потрібно уміло використовувати. Вивчаючи багатомовні ресурси, користувачі не тільки поглиблюють знання іноземних мов, але і краще розуміють особливості рідної мови. Хотілось би відзначити, що досить багато саме різногалузевої учбової літератури потрапляє в кіберпростір, і вона подана не відредагованою. І, в такому випадку, говорити про поглиблення знання або розуміння мови недоцільно. На жаль, з кожним роком ця проблема стає все актуальнішою для української мови. Об’єм 132

учбової літератури збільшується, а якість його подання знижується. Тому проблема аналізу текстової інформації є досить актуальною. Також підкреслимо, що автори відносяться до тієї категорії людей, які вірять, що мова і мовлення підкоряються статистичним законам. Наявність у мові кількісних характеристик визнається в явному чи неявному виді всіма мовознавцями [2]. Статистичне дослідження великого обсягу матеріалу має своєю метою встановлення деяких характеристик мови і мовлення. Статистичні методи не тільки додають більшої ваги і авторитетності, доказовості мовознавчим висновкам, вони здатні розкрити такі закономірності будови мови та мовлення, які без них розкрити неможливо, перевірити або і відкинути такі загальноприйняті твердження, існування яких можливе лише внаслідок недостатнього проникнення в глибину структури мови. У плані прикладному статистичні методи мають велике значення для відбору учбового матеріалу [2]. Автори статті вирішили долучитися до приведених вище проблем та провести статистичне дослідження деякої учбової літератури у галузі «Харчова промисловість». Статистичний аналіз текстів у галузі «Харчова промисловість» Для аналізу були взяті підручники одного функціонального стилю (предмет «Товарознавство м’яса») на російській [3] та українській [4] мовах. Для складання частотних словників використали програму TextAnalyzer, яка була створена спільно з Міжнародним науково-навчальним центром інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України та пройшла апробацію в вищезгаданому центрі. Більш докладно програма описана у [1]. Статистичні характеристики текстів, які вибрані для дослідження наведемо у таблиці 1. Таблиця 1 Статистична характеристика Текст [3] Текст [4] Всього слів 13045 50655 Всього унікальних слів 4065 10310 Коефіцієнт лексичного багатства 0,31 0,20 Всього абзаців 178 1337 Всього речень 640 3288 Всього літер у словнику 34806 89628 133

Всього літер у тексті Середня кількість літер у слові (у тексті) Середня кількість літер у слові (у словнику) Середня кількість слів у реченні

84549 6,48 8,56 20,38

333550 6,58 8,69 15,41

На основі даних, отриманих програмою TextAnalyzer, були створені дискретні статистичні розподіли вибірок: (xi,nхi), (xi,mхi) i=1,..,21 (xi – довжина слова, nхi (mхi) – його абсолютна частота у частотному словнику (тексті)) для тексту [3] на російській мові (таблиця 2) та (yj,nyj), (yj,myj) j=1,..,23 (yi – довжина слова, nyj (myj ) – його абсолютна частота у частотному словнику (тексті)) для тексту [4] на українській мові (таблиця 3). Також у таблицях 2,3 наведені значення відносних частот wnxi ( wmxi ), wnyj ( wmyj ). Таблиця 2

xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

nxi 21 42 69 147 308 479 547 525 479 428 334 263 188 96 62 31 21 12 6 6 1

wnxi 0,005166052 0,010332103 0,016974170 0,036162362 0,075768758 0,117835178 0,134563346 0,129151292 0,117835178 0,105289053 0,082164822 0,064698647 0,046248462 0,023616236 0,015252153 0,007626076 0,005166052 0,002952030 0,001476015 0,001476015 0,000246002 134

mxi 1626 745 751 946 1235 1201 1418 1337 1008 903 679 482 338 168 96 44 32 13 7 9 1

wmxi 0,124702815 0,057136283 0,057596441 0,072551576 0,094715852 0,092108291 0,108750671 0,102538538 0,077306542 0,069253777 0,052074546 0,036966025 0,025922233 0,012884424 0,007362528 0,003374492 0,002454176 0,000997009 0,000536851 0,000690237 0,000076693

Таблиця 3 nyi

yi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

33 103 168 373 709 1001 1313 1420 1371 1195 898 681 433 255 173 89 44 18 11 13 6 2 1

wnyj

0,003200776 0,009990301 0,016294859 0,036178468 0,068768186 0,097090204 0,127352085 0,137730359 0,132977692 0,115906887 0,087099903 0,066052376 0,041998060 0,024733269 0,016779825 0,008632396 0,004267701 0,001745878 0,001066925 0,001260912 0,000581959 0,000193986 0,000096993

mxi 5350 3229 3249 2610 4586 4902 6328 5244 4725 3475 2746 1973 907 593 376 223 74 25 17 13 6 2 2

wmyj

0,105616425 0,063744941 0,064139769 0,051525022 0,090534005 0,096772283 0,124923502 0,103523838 0,093278057 0,068601323 0,054209851 0,038949758 0,017905439 0,011706643 0,007422762 0,004402329 0,001460863 0,000493535 0,000335604 0,000256638 0,000118448 0,000039483 0,000039483

Використовуючи дані про дискретні статистичні розподіли (таблиці 2, 3) побудуємо полігони частот для вибірок, отриманих по тексту та по частотному словнику (рис.1, 2):

135

Рисунок 1 Полігон частот довжини слова в тексті 7000

частота

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1

довжина слова текст [2]

текст [3]

Рисунок 2 Полігон частот довжини слова в словнику 1600 1400

частота

1200 1000 800 600 400 200 0 1

2 3

4 5 6

7 8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 довжина слова текст [2]

136

текст [3]

Оскільки обсяг тексту [4] більший за обсяг тексту [3], то графіки мають різну висоту. Приведемо значення числових характеристик вибірок, отриманих по частотним словникам (таблиця 4).

Числові характеристики Вибіркова середня величина

Текст [2] x  8,56236

Таблиця 4 Текст [3] y  8,69331

Дисперсія вибірки

Dx  9,30146

Dy  8,89818

Середнє квадратичне відхилення вибірки Коефіцієнт асиметрії

 x  3,04983

 y  2,98298

Ax  0,41167

Ay  0,36888

Ексцес

Ex  0,29236

E y  0,41503

На основі отриманих числових характеристик можна сказати, що середні довжини слів, дисперсії та середні квадратичні відхилення у російському та українському текстах близькі за своїми значеннями. Обидва розподіли мають додатну асиметрію (невелику), тобто кількість варіант x j  x ( y j  y ) переважає кількість варіант xi  x ( yi  y ). Оскільки Ex  0,29236  0 та E y  0, 41503  0 , то вершини таких законів розподілів будуть гострими, тобто це будуть гостровершинні розподіли. На основі приведених даних (таблиця 4), можна зробити висновок, що отримані розподіли (вибірки по частотним словникам) близькі до нормального закону розподілу. Висновки Найуживанішим словом, якщо не рахувати прийменники, є, як в українській, так і у російській мовах, слово «м'ясо» («мясо»). Раніше отримані результати досліджень [1], проведених над великою кількістю різнотематичної літератури, показали, що середня довжина слова в українському тексті менша за середню довжину слова в російському. Але наше дослідження цього не виявило, можливо, це пов’язано з вживанням великої кількості складних слів, які в літературній мові частіше замінюються двома або трьома словами. Такими «важкими» для сприйняття є слова, наприклад, вологоутворюючого, смакоаромоутворюючого і т.і. Це, 137

звичайно, може бути специфіка саме цієї галузі, тому робити якісь висновки зарано, потрібно провести ще ряд додаткових досліджень з підручниками інших авторів. Література 1. Н.А.Власенко, Н.Л.Кузьминская, А.А.Максименко. ЮНЕСКО о многоязычии и один из путей его эффективного использования // УСиМ.-2008.-№1.- С.60-70 2. Перебийніс В.І. Статистичні методи для лінгвістів: Навчальний посібник/ Вінниця: «Нова книга», 2001 – 168 с. 3. Товароведение пищевых продуктов. Учебник для технол.фак.торг.вузов. Тылкин В.Б., Кононенко И.Е., Дмитриева А.Б. – 2-е издание, переработанное и дополненное – М.: Экономика, 1980. – 432 с. 4. І.В. Сирохман, Т.М. Раситюк. Товарознавство м’яса і м’ясних товарів. Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – 38 с.

138

II. E-EDUCATION

СОВРЕМЕННОЕ ОБУЧЕНИЕ В СООБЩЕСТВАХ, БАЗИРУЮЩИХСЯ НА WEB

Пит Коммерс Университет Твенте, Энсхеде, Нидерланды Вопрос состоит в следующем: влияют ли и каким образом коммуникации и стиль жизни членов web-сообщеста на общение в обычной жизни. В статье приведены примеры, исследования и основные тенденции современного обучения в сообществах, базирующихся на web-технологиях. ADVANCED LEARNING IN WEB-BASED COMMUNITIES

Piet Kommers University of Twente, Enschede, The Netherlands One of the key questions is if and how the communication- and lifestyle from the web communities manifest back in face-to-face situations of socalled “real life”. This paper presents examples, research and future pre-ambles of the main trends of advanced learning in WEB-based communities. If we think of the future of education and learning, it is inevitable to start from the “Youngsters’ Generation” and the many types of life they have on the “World-Wide Web”. At the same time it becomes more and more obvious that learning is much more than the access to information. Also it becomes more clear than ever that learning is not the ultimate goal of life. We can even conclude that for the sake of societal wellness the traditional institutional learning is not the best way we can imagine. It looks like that education that focuses on the learning of youngsters is not ready to learn itself. Indeed we can conclude that young generations have its own agenda for learning. Most important is to find ‘your own way of living’. Yes socio-economical status is essential. But given your membership of a certain layer of schooling it is a matter of finding your desired position in social networks. Exactly these networks manifest to a great extent on the web. One of the key questions then is if 139

and how the communication- and lifestyle from the web communities manifest back in face-to-face situations of so-called â&#x20AC;&#x153;real lifeâ&#x20AC;?. This keynote presentation focuses on three simultaneous trends: 1. Mobile communication and virtual environments that allow learners to widen their actual presence to web-based communities (WBCs). These WBCs allow members to focus on an acute learning need. Typically they bridge formal education with existential or intellectual interests that exceed typical institutional education. 2. The shift from intra- to interpersonal expertise; problem solving and creative thinking primarily manifests in the interplay among persons of various disciplines. If the job settings demand team players, it seems obvious that education should anticipate that, and promote cooperative learning projects. 3. The growing awareness that instruction has mainly focused on optimizing external conditions, does not take into account the need to guide the learner to a more effective self regulation and self organization. The inclusion of cognitive learning tools like mind mapping, simulations and problem-based project work, has opened a large agenda to be explored where it is the individual learner who needs to build the attitude and skills for learning via web-based tools. The emergence of mobile learning goes much further than flexibility. Essentially it is the precursor for the learner to regain ownership of learning. The mobile phone will develop further as 'the' mental-, personal- and communicative prosthesis for humans. Similar to the right to keep silent until your lawyer has arrived, it will be the right to learn and perform with artifacts such as your clothing, glasses and other personal items. In this presentation, the contours of media-based life and the need for joining web-based communities will be exemplified and applied to learning in the coming decades. Advanced learning technologies attempt to facilitate students reaching their traditional (curricular) learning goals. Recently we have become aware that the overall model of classroom-based teaching and learning has limited potential to absorb new ICT didactics except, for example, electronic white boards and video conferencing for remote students. It is most likely that secondary and higher education will face 140

'new learning practices' to emerge further in the students' private time and learning at home. A key factor that can trigger new school-based innovation is the re-orientation of assessment methods. As long as assessment via centrally-orchestrated test banks are the goal, there is no need to change learning methods. If educational institutions accept these types of fixed goals, there is only a weak cosmetic stimulus for learners to accept school as a place to learn to learn. This tendency to revitalize schools as a learning community has increased at the time when information supply and information access are no longer the critical resources. This keynote address will present examples, research and future preambles of the mentioned main trends. Its main conclusion is that Educational Technology still gets a more crucial role the coming years. Rather than relying on innovated ways of instruction we should enlarge the notion of learning. The web has taken over the shared societal awareness. How can education build upon this ubiquitous learning culture?

141

НОВАЯ СТРАТЕГИЯ Е-ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАНИЯ И ОБУЧЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Лустигова З. Карлов университет, Прага, Чешская республика Эта статья описывает, как научно точная и проблемно ориентированная дистанционная и виртуальная научноэкспериментальная среда могла бы помочь построить новую стратегию для. обучения в области естественных наук. Главными отличительными чертами новой стратегии являются (1) результаты наблюдений и контроль (управление) реальным жизненным явлением, возможно материализованного в данные, их обработка и оценка, (2) проверка гипотез, совмещенная с эволюцией критического мышления, основанная на (3) усовершенствованном поиске важной информации, классификации и накоплении инструментариев и (4) совместная среда, поддерживающая дискуссионную форму и коллективную работу, публичные презентации и защиту достигнутых результатов, все это либо в режиме реального времени, либо в телережиме, либо в комбинации того и другого. Только тогда может быть изложено истинное понимание обобщенных законов науки и их последствия. Эта среда обучения в области естественных наук (называется ДOЛ – дистанционная и открытая лаборатория) была создана и используется Карловым университетом в Праге с 1996. A NEW E-LEARNING STRATEGY FOR TEACHING AND LEARNING SCIENCE

Zdena Lustigova Charles University, Prague, Czech Republic This paper describse how a scientifically exact and problem-solvingoriented remote and virtual science experimental environment might help to build a new strategy for science education. The main features of the new strategy are (1) the observations and control of real world phenomena, possibly materialized in data, their processing and evaluation, (2) verification of hypotheses combined with the development of critical thinking, supported by (3) sophisticated relevant information search, classification and storing tools and (4) collaborative environment, supporting argumentative writing and teamwork, public presentations and defense of achieved results, all either in real presence, in telepresence or in combination of both. Only then real understanding 142

of generalized science laws and their consequences can be developed. This science learning and teaching environment (called ROL - Remote and Open Laboratory), has been developed and used by Charles University in Prague since 1996. The role of cognition of real world phenomena in science There is no doubt that lab-based courses, in particular, play an important role in scientific education and mainly in the cognition of the real world. Nersessian [1991] goes so far as to claim that “hands-on experience is at the heart of science learning” and Clough [2002] declares that laboratory experiences “make science come alive.” Lab courses have a strong impact on students’ learning outcomes, according to Magin et al. (2000). The role of labs in sciences is well described in the very instructive and still valid document of the American Association of Physics Teachers (1977), formulating five goals that the physics laboratory should achieve. E-labs – general issues At the present time, information and communication technologies have invaded science education in all directions. They have uundoubtedly changed the laboratory “landscape”.The nature and practices of laboratories have been changed dramatically by the new technology-intensive automations:  simulated labs (also called virtual labs),  remote labs, and  computer mediated hands-on labs as an alternative for conventional hands-on labs, generally called e-labs. The present state of art is characterised as reaching the level of the quantitative increase of parameters that can bring about very deep qualitative changes. In the very recent issue of European Journal of Physics, devoted to Student undergraduate laboratory and project work, Schumacher (2007) brings the examples of the invasion of computers in contemporary laboratory work reaching from project labs, modelling tools, interactive screen experiments, remotely controlled labs, etc. It is plausible to adopt the statement that these kinds of e-labs will be the typical learning environment for physics students in the future.

143

Educational issues of e-labs Although the researchers still discuss each type of e-labs from different perspectives, the relative effectiveness of the new laboratories compared to traditional hands-on (“recipe based”) labs seems to be undoubted. The following aspects are often discussed:  Design skills  Conceptual understanding  Social skills (including team work and networking)  Professional skills. Although there is a lack of criteria for judging and the evaluation of the effectiveness of the three new types of labs: computer mediated hands-on, virtual and remote labs, the results of the comparative literature study (Ma, Nickerson, 2006), including more then 60 research studies, are very instructive. Economic issues As a backdrop for these phenomenological issues, there is a set of economic issues.Traditional hands-on labs put a high demand on space, instructor time, expensive apparatus and experimental infrastructure, often in a number of identical lab stations, which can be little used for other purposes. All of these aspects are subject to rising costs. Remote and virtual laboratories may provide a way to share specialized skills and resources (also with research institutions) and thus to reduce overall costs and enrich the learning experience. Psychological issues and the problem of “presence” Sheridan (1992) identified three types of presence: physical presence, telepresence, and virtual presence. Physical presence is associated with real labs and understood as “physically being there.”Telepresence is “feeling like you are actually there at the remote site of operation,” and virtual presence is “feeling like you are present in the environment generated by the computer”. The author argued that by suspending disbelief, we can experience presence in a virtual environment. Noel and Hunter (2000) claimed that the critical issue in designing virtual environments is to create a psychologically real setting rather than to recreate the entire physical reality. In our strategy we offer students the combination of all three kinds of presence identified by Sheridan.

144

New e-learning strategy in science education The motivation and inspiration for this new e-learning strategy in science education came from our own research work on remote and open laboratories (ROL project) (Lustigova, Zelenda, 1996), introducing the very early stage of virtual presence through a remote labs potential for blended learning in Science2, then from the recent paper of Wieman (2006) and Wieman, Perkins (2005), supporting and calling for the change in the educational technology, seeing the remedy at hand in the existence of simulations, and also from Thomsen and his co-workers (2005), who present the new approach called e-LTR (eLearning, eTeaching, eResearch) using the remote experiments (RLC). They also introduce eResearch, based on the existing e-laboratories, composed of the remote internet-mediated experiments, enabled to fill link (missing till recently) to e-Learning. This new e-learning strategy in science education is based on the observations of phenomena in the real world, together with the processing and interpretation of ensuing data and their presentation, and the effective search for relevant information and effective ways of classification and storing. The learning process itself is based on the active participation of students, whose involvement is strengthened by dynamical simulations of the real phenomena, co-operative teamwork (both real and virtual), public presentations and the defense of achieved results, all either in real presence or in telepresence. ROL components and first experience Remote observation and data collection This set of modules teaches basic concepts in remote sensing. Learners are shown how characteristics of the system and sensors are used, and how they affect the amount and quality of data collected. A sampling of ways to use the data for activities such as weather forecasting and scientific research are demonstrated. At the completion of each module, learners are given opportunities to apply what they have learned to actual data collected by MFF researchers.

) awarded as the Best Science Software Project by Society for Information Technology and Teacher Education during 12 th conference in Orlando, Florida, USA.2001.

145

Learners are starting from the simplest observations (weather observations - temperature, air pressure, wind speed and direction, sunshine, etc., see Fig.1) and continue to more and more sophisticated data acquisition and research design.

Fig.1 Remote observation – students’ meteorological station Hands-on remote labs and process control The oldest, most popular and the most fun part of this blended learning environment is the “hands on” remote laboratory, which allows learners to operate equipment such as simple robots, mechatronic systems, programmable logic controllers and wet process control systems over the Internet. It includes detailed expert instruction, video and audio feedback and evaluation. Each component takes students through a complete, progressive learning system that first teaches through simulation, and then allows interaction through real-time remote lab operation.

146

Fig.2 Remote process controlling E- simulations (virtual labs) Virtual lab tools offer a large variety of e-simulations and models, including Java applets, Flash visualization and/or different kinds of computer mediated mathematical models. Applets were primarily developed to visualize the phenomena and help to understanding in a graphic way. They are not primarily focused on data providing, although some of the applet creators enable the drawing out of the full data set. That is why the vast majority of virtual laboratories, spread all over the â&#x20AC;&#x153;web worldâ&#x20AC;?, do not provide the data output or input we need in science for the comparison of real experiments and models. The new and the most far-sighted branch of applets or models, offered by the Remote and Open Lab, is connected to the real experimental setup (even physically) and thus enables the import of real measured data as well as their simulation. E-simulation in connection to real data acquisition and process controlling This sophisticated and complex approach enables students to observe specific and rare phenomena (earthquakes for example) without losing the sense of being in a place, to manipulate remotely dangerous objects and chemicals in a very safe way, and to accomplish complicated measurement and data acquisition on a high level without being lost in technical problems and setups; and thus to focus on conceptual understanding through different methodological approaches (e.g., social 147

constructivism - virtual team discussion and co-operation tools, consultancy services, or individual inquiry).

Fig.3 Real remote data collection and process controlling in connection with e-simulation and modelling As an example of what is mentioned above, we propose the Heisenberg uncertainty principle experiment, which experimental setup enables telepresence through computer mediated mechanical manipulation with real objects (e.g. laser, aperture), computer-mediated set up of the experiment (frequency of the light, parameters of the aperture ) and through visual observation of the observed phenomena (web camera). It also enables computer aided data acquisition (pure data and visualized data â&#x20AC;&#x201C; graph), together with the possibility for immediate comparison of the real data and simulated results. E- worksheets for the teamwork The new e-learning strategy is part of interactive teaching and learning, based on the observation of the real world phenomena by the real E-experiment and E-simulations, and includes also e-teaching and learning tools and interactive E-worksheets for team work, and Emanuals and instructions providing information and theoretical background for the understanding and quantification of observed phenomena. The E-worksheets present the theory, offering exercises and pre-solved problems, glossaries for quick orientation in the theory covered, and multiple-choice tests with immediate evaluation of the acquired knowledge, etc. 148

Conclusions As part of the development we are constantly evaluating it and are including student feedback into its improvements. We discuss student reactions to this new way of gaining practical experience and understanding. Generally, student responses are positive and are improving over the years as the technology becomes more available and the students get more experienced in using it. Although students are quite often aware of the limitations of the remote and open laboratories they also value their advantages: 1/ at any time from any place, 2/ remote access, 3/ simple and comfortable operating and control (mentioned mainly by girls) and safety. From social and psychological point of view they appreciate mostly virtual consultancy support and the potential for building virtual teams (to lose the feeling of the loneliness in the lab). From an educational point of view it is the immediate comparison of real (measured) and simulated data, which is appreciated the most. Although remote and open laboratory use is frequently put forward as a new way of working, the management of complexity, uncertainty, and communication in science education and research, and integrating selected parts of ROL - the remote data acquisition, data processing and process control theme across the curriculum- is not a completely seamless process. That is why the Remote and Open laboratory is offered to students in a parallel way to traditional labs. Mostly students with part or full time jobs, distance students, in-service teachers and both faculty members and students involved in professional training and life long learning use these facilities. References 1. American Association of Physics Teachers (1977), compiled (1999). A Guide to Introductory Physics Teaching, from http://www.aapt.org/Policy/goaloflabs.cfm 2. Aniebonam, M. C. (2002). Improving Human Capital Development in Africa through Effective Distance Education. In: Internet and Multimedia Systems and Applications Conference Proceedings. 3. Clough, M. P. (2002). Using the laboratory to enhance student learning. In R. W. Bybee (Ed.), Learning Science and the Science of Learning . (pp. 85â&#x20AC;&#x201C;97). National Science Teachers Association. Washington. DC. 149

4. Darmofal , D. L., 1, Soderholm, D. H., and Brodeur , D.R. (2002, November 6-9) Using concept maps and concept questions to enhance conceptual understanding, 32nd ASEE/IEEE Paper presented at Frontiers in Education Conference. Boston, Massachusetts. USA. 5. Derrick L. C. (2002). Globalisation, knowledge, education and training in the information age. 6. Feisel L.D., Rosa A.J. (2005). The Role of the Laboratory in Undergraduate Engineering Education , J. Eng. Educ. 93 (2005), 121. 7. Gröber, S., Vetter, M., Eckert, B. & Kodl, H.J.(2007). Experimenting from a Distance – Remotely Controlled Laboratory (RCE L), Eur. J. Phys. 28(2007), May No., p.127. 8. Lustigova,Z. - Zelenda,S. (1996). Remote laboratory for science education. In New ways of teaching physics-proceedings of GIREP - ICPE international conference.( pp. 260-262). Ljublana. Slovenia. 9. Lustigova,Z.-Zelenda,S.(1996). Remote Laboratory for Distance Education of Science Teachers . In: Collaborative Learning and Working with Telematics. IFIP WG 3.6 Working Conference Vienna. Austria. 10. Lustigová, Z. - Zelenda, S. (2001). Remote and Open Web Based Laboratory for Science Education (ROL). In Proceedings of International Conference on Emerging Telecommunications Technologies and Applications. ICETA. (pp. 235-241). Kosice. Slovak Republic. ISBN 80-89066-06-2 11. Ma, J., Nickerson, J.V.(2006). Hands-On, Simulated, and Remote Laboratories: A Comparative Literature Review. ACM Computing Surveys, Vol. 38, No. 3, Article 7, September 2006. 12. MAGIN, D. J. , REIZES, J. A. (1990). Computer simulation of laboratory experiments: An unrealized potential. Comput. and Education 14, 3, 263–270. 13. Matthias, M., Pfeiffer, O., Thomsen, Ch. & Tschirner, N. (2006) Design and Realization of Multimedia-Examinations for large 150

Numbers of Participants in University Education. International Journal of Emerging Technologies in Learning iJET, 1. 14. McDermott, L.C., Redish, E.F. (1999). Resource Letter: PER-1: Physics Education Research, Am. J. Phys. 67 (9) 755 . 15. Qin, D., Johnson, W., Johnson, R. T., (1995). Cooperative versus competititive efforts and problem solving. Review of Educational Research, Vol. 65, No. 2 pp. 129-143 doi:10.2307/1170710 16. Sheridan, T. B. (1992). Musings on telepresence and virtual presence. Presence: Teleoper. Virtual Environ.1, 120â&#x20AC;&#x201C;125. 17. Schauer, F, KuĹ&#x2122;itka, I., Lustig,F. (2006). Creative Laboratory Experiments for Basic Physics Using Computer Data Collection and Evaluation Exemplified on the Intelligent School Experimental System (ISES) , in Innovations , World Innovations in Engineering Education and Research, iNEER Special Volume 2006 pp. 305-312, ISBN 0-9741252-5-3. 18. Schumacher, D. (2007). Student undergraduate laboratory and project work, Editorial to the special issue, Eur. J. Phys. 28, May. 19. Thomsen C., Jeschke, S., Pfeiffer, O. and Seiler R. (2005): eVolution: eLTR - Technologies and Their Impact on Traditional Universities in Proceedings of the Conference: EDUCA online, ISWE GmBH, Berlin. 20. Wieman, C. (2006). New instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics: The Colorado Learning Attitudes about Science Survey , Phys.Rev. Spec. Topics- Phys.Educ.Res. 2, 010101 _2006. 21. Wieman, C., Perkins, K. (2006) : A powerful tool for teaching science, Nature physics 2(2006),290

151

E-ОБУЧЕНИЕ ДЛЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ

Даниэль Белиган Национальный Университет Обороны “Carol I”, Румыния Данная статья описывает главным образом педагогический подход, который используется в среде e-обучения. Используя специфические компоненты системы e-обучения, мы можем улучшить качество самого образовательного процесса. E-LEARNING FOR EDUCATIONAL PROJECTS

Daniel Beligan “Carol I” National Defence University, Romania The present paper describes mainly the educational approach used for projects in an e-Learning environment. Using the specific components of e-Learning system we may improve the quality of the education process itself. I. INTRODUCTION One of the most confusing aspects of e-Learning is that nobody knows really what it is. Generally, e-Learning could be defined as a system that uses information and communication technologies in the process of education. e-Learning is only an expression of new guidelines to the consumer of different ways of training and is part of the same structural transformation of the system of education. Why e-learning? To find an answer to this question is not very difficult, just look to children. As any child can tell you, effective e-Learning entertains and engages. Interactivity is key, because often learners don't enjoy receiving knowledge passively as it's doled out by an authority figure. In the same time, a greatest interest for such services comes from companies with many employees and, especially, those who have employees in the territory. Banks and telecommunications companies, but not only, are the first to resort to e-Learning. That's because to be transmitted through computer courses, information related to the internal procedure, organization or safety, which means mainly that the immense amount of knowledge that an employee must have them, but whose survival is generally quite prosaic. We can notice that in the entire world the cultural content is converting into a digital form, making such products available to anyone, anywhere and anytime. Communication networks with wide area and 152

high-speed computers link the students desk’s to digital libraries broadband changing cultural conditions in which education takes place. With this kind of learning, the technology of information and communication has to cover the most part of the educational process. By comparing with the conventional education, e-Learning system is more flexible, by decentralizing the process of learning. It also represents an overthrow in the social dynamic, bringing school to the students, instead of students to school. The challenge for the interactive e-learning system is to provide eLearning content and tools that invoke the unique cultural cues of multiple localized, and potentially conflicting contexts, while at the same time allowing for a common virtual learning environment, where virtual learners are having shared content and experience. II. THE ADVANTAGES OF E-LEARNING SYSTEM FOR EDUCATIONAL PROJECTS The main aim at the educational projects using e-Learning should be to increase the quality and efficiency in computer-assisted education, by providing theoretical support through the dissemination of good practices and experiences in local e-Learning, information continues regarding initiatives and significant events in the industry by promoting the best solutions, systems and services in this domain. If in the 70s the predominant collocation was Informatics Society, in the next years this concept became Information Society due to revolutionary Internet technologies. WWW (World Wide Web) Technology is the most impressive transformation and expansion for human society. E-mail, e- virtual-books / (E-Book) and WWW technology have resulted in a process of self global scale and is in full development in the present. It should be reorganize people, organizations, institutions, countries, regions, continents. Today, there is a desire to shift from an information society to a knowledge society, probably until 2030. European Programmes (FP6, FP7) developed and elaborated in this manner are designed to achieve these desiderates. In the entire world e-Learning is used for educational projects. In example, opening dooors to education worldwide, a global non –profit organization developed an “e-Learning for kids” system, using math courses, language arts courses, science courses, computer skills courses, health and life skills courses and english language courses. All these courses are like a game, simple and attractive. 153

A simple experience can argue the extension of this method: if we search on the INTERNET using two words “e-Learning projects” we can find more than 1.940.000 results. European Commission, in the education and training section, developed an e-Learning programme which encourages: the promotion of digital literacy, the strengthening of virtual campuses, the improvement of tools and methodologies related to e-learning, and ecooperation among organisations and practitioners in the educational and training systems. The programme is divided in 4 key areas with specific objectives:  Digital Literacy - the aim is to promote digital literacy in European society and thereby contribute to strengthening social cohesion, personal development, intercultural dialogue, and active citizenship;  Virtual Campuses - the purpose is to add a virtual dimension to European co-operation in higher education by encouraging the development of new organisational models for European universities (virtual campuses) and for European exchange and sharing schemes (virtual mobility);  eTwinning - the objective is to strengthen and develop networking among schools;  Transversal Actions - the goal is to exploit the potential of elearning by promoting innovation in teaching methods with a view to improving the quality of the learning process and fostering the autonomy of learners. III. CHARACTERISTICS OF AN E-LEARNING PROJECT When we speak about e-Learning project we have to mention two things: the team members who work effectively at the project and their responsibilities. For an e-Learning project we have to include:  Project Manager - The project manager is the person who organizes and coordinates all activities: ultimately guarantees on-time, onbudget delivery of e-learning solution.  Subject Matter Expert (SME) is a person who is knowledgeable about the domain being represented and tells the technical team what needs to be done by the computer system, and how the SME intends to use it.  Technical team (instructional designer, software developers, audio and video producers, administrators, quality reviewers and so on); all 154

these persons have the responsibility to cooperate in order to assemble different elements (text, audio, video, graphics and animation) into a coherent whole and this content to be attractive and interactive. Is not a simple job. In this kind of projects could be implicated more organizations and each of them must know very well what they have to do. A good project depends on the ability of project manger to coordinate the activities and, in the same time, by the quality of the membersâ&#x20AC;&#x2122; work. A scheme of team could appear like in this manner:

Subject Matter Expert

Instructional Designer

Project Manager

Client or Sponsor

Software developers

e-Learning project

Writer Quality reviewers

Audio and video producers

Administrators

155

Not in the last way, the e-Learning project must integrate the didactical objectives with technical implementation. IV. CASE STUDY - VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENT FOR PUBLIC EDUCATION IN THE NATURAL DISASTERS According with our subject, “Carol I” National Defense University is the coordinator of one of educational projects in cooperation with 5 partners: Romanian Space Agency, Romanian Meteorological Administration, Civil Protection, Siveco Romania, and Centre for Security and Defence Studies. The main goals of the project are creating a pilot system for an educational network which uses e-Learning technologies and knowledge portal meant to build security awareness for the citizen and his community. The final product will be a functional model of an e-Learning educational network which will spread information about the threats in relation to citizens and community’s security, as well as interactive multimedia scenarios to mould human behavior in crisis situation. Through these projects we intend to develop a knowledge portal which sums up all the tools to create and spread security standard digital content to give citizens access to unclassified information on security and insecurity phenomena to address the individual and society. Also, by means of this portal, digital courses will be produced, to focus on the knowledge in this field, security awareness tailoring, civic attitude and training human behavior for crisis situations, during and post conflict cases. At the same time we have in attention content and knowledge within the field of protection and reconstruction in case of disaster in order to give citizens, and economic agents access to unclassified information on assistance in case of disaster and good practice as response to disaster situations which endanger the individual and society. The whole educational content will be based on gathering data from researchers and studies in different institutions and organizations, called Subject Matter Expert (SME), and they will be transformed by specific tools on different complexity levels in educational data system for citizens and formal/ informal educational networks. Meanwhile, low complexity e-content tools will be developed, to be used directly by the SME while producing scientific content applicable in education. Thus we will shorten the time for evaluating researchers’ results within security for educational purposes or developed dissemination. 156

The results of the research will be turned into standardized digital content and they will be stored in topic database being easily taken for debate or implemented in specialized course structures. Thus, the project has two ways to be exploited and further development: 1. As knowledge and courses portal for security meant to educate citizens and build a security culture/ awareness. 2. Virtual platform to cooperate and disseminate knowledge among research institutions within security and crisis management. 3. As knowledge, scenarios and courses portal in the field of intervention, protection and the reconstruction of affected areas, meant to educate citizens and create good practice as response to crisis situations. 4. Virtual platform to cooperate and disseminate knowledge, scenarios and role play games within institutions involved in the field of intervention, protection and reconstruction of affected areas, conservation of protected ones and crisis management. Our intention is, by combining IT and communications with the results of the research in the field we bring forward efficient transfer tools for beneficiaries, developing scenarios and digital content production to the citizens’ benefit. CONCLUSIONS In conclusion, could be a world without e-Learning? Certainly not. The e-Learning is a new way for education and for training. One way to express it. Isolate or approaching? In any event, change. And for changes we cannot beware. Accept what we cannot change. References 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Kevin Kruse, The e-Learning Project Team: Roles and Responsibilities, http://www.e-learningguru.com/articles/art1_4.htm ROCEANU, Ion– “Citizens` security education based on e-learning technology”, paper on Online EDUCA conference, Berlin 2007 2020 Science, Microsoft Research Cambridge, UK HP Education Service, http://www.hp.com/education/ http://fp6.cordis.lu/fp6/home.cfm, http://fp6.cordis.lu/fp7/, http://www.cordis.lu/ist/ http://portal.edu.ro/index.php, www.advancedelearning.com , http://www.e-learningforkids.org http://www.tehne.ro/projects/elearning_romania.html http://eacea.ec.europa.eu/static/en/elearning/index.htm

157

THE MAIN PRINCIPLES OF BUILDING MULTIMEDIA SYSTEMS FOR REMOTE TRAINING

Maklakov G., Chalakova T. Konstantin Preslavsky University, Shumen, Bulgaria The article is about the method of IP-technology based multimedia electronic systems development. The method had been used in language training electronic system development. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СРЕД ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Маклаков Г.Ю., Чалыкова Т.И. Шуменский университет «Епископ Константин Преславски», Шумен, Болгария Рассмотрена методика разработки мультимедийных электронных учебников с использованием VoIP технология. Методика использована для создания учебника обучению русских студентов болгарскому языку. В настоящее время осуществляется интенсивное развитие систем представления и обработки знаний в локальных сетях и их интегрирование в глобальное информационное пространство. Создание таких систем знаний позволяет повысить эффективность образовательного процесса. Основой подобных систем могут стать электронные средства обучения, в том числе и электронные издания, позволяющие обобщить опыт преподавания в учебных заведениях и закрепить его в информационных системах образовательных учреждений. В связи с широким внедрением в учебный процесс дистанционной формы обучения актуальной задачей является разработка мультимедийных электронных учебников, ориентированных на использование их в распределенных системах дистанционного обучения (ДО). Учитывая широкое развитие сетевых систем мультимедиа, в частности – IP-телефонии (VoIP технология) и высокую эффективность таких технологий в ДО, считаем целесообразным включение в электронные учебники программного обеспечения, поддерживающие VoIP технологии. Таким образом можно организовать эффективную обратную связь со студентами при работе с учебным материалом. Известны различные программы (Gizmo, ooVoo, Google Talk, Skype), которые 158

потенциально можно использовать для совершенствования процесса дистанционного обучения на основе средств IPтелефонии. Из перечисленных пакетов выгодно отличается программа Скайп (Skype). Программа позволяет осуществить эффективное голосовое общение со студентами, при необходимости - использовать видеоконференцию и производить обмен файлами. Для отображения формул при голосовом общении удобно использовать систему чата Skype. Следует отметить, что можно легко организовать групповое общение (режим «конференция») и тем самым реализовать обсуждение в группе. Удобство в использовании, простота настройки и многоязычный интерфейс облегчают освоение программы студентами. К достоинствам Skype можно также отнести бесплатность этой программы. Использование VoIP технология при построении электронных учебников и существенное возрастание их дидактических возможностей, позволяет говорить о создании мультимедийных обучающих сред (МОС). По нашему мнению МОС должны строиться по следующим принципам:  распределенности учебного материала,  интерактивности учебного материала,  адаптивности к личностным особенностям обучаемого. Разработку МОС целесообразно проводить по двум этапам: подготовительного и основного. Подготовительный этап должен включать в себя действия: 1. Изучение психологического типа обучаемого. 2. Разработка сценария. 3. Подбор иллюстративного и справочного материала. 4. Написание текста курса. 5. Подбор иллюстративного и справочного материала. 6. Создание эскизов интерфейса программы. 7. Разработка методики входного психологического тестирования. 8. Разработка методов обратной связи (диалога) между обучающим и обучающимся. Основной этап должен включать в себя действия: 1. Выбор программных средств, реализующих сценарий построения среды. 2. Выбор цвета фона. 159

3. Подбор гарнитуры шрифта. 4. Выбор типа формата используемых файлов (GIF, JPEG и т.п.). 5. Реализация обратной связи. 6. Тестирование системы. При разработке МОС следует также учитывать общий уровень постановки образования в регионе, уровень педагогической культуры и профессиональной компетенции педагогов, наличие и характер образовательных, социокультурных ресурсов, необходимость приближения учебных планов и программ к традиционной культуре этнических народов. Учет вышеназванных особенностей при выборе инструментария разработки мультимедиа-приложений для создания образовательной среды высокого методического качества является сложной комплексной проблемой, требующей методологического обоснования. Отбор инструментария и программных средств для создания МОС должен производится в соответствии с критериями адекватности этих средств решаемым педагогическим задачам, совместимости их с различными типами аппаратной и программной используемого технического обеспечения. Помимо технических компонент, таких, как параметры транспортной среды межсетевых коммуникаций, сложные критерии качества образовательных компьютерных инструментов и программ должны включать показатели их собственно педагогической целесообразности с учетом ценностных критериев парадигмы дистанционного образования. На основе изложенного выше подхода, разработан демонстрационный прототип МОС одного из разделов учебника по обучению русских студентов болгарскому языку (в программной реализации МОС принимала участие инж. О.В. Карпаева). МОС, в частности предусматривает аудио и видео общение с носителями языка, что существенно повышает эффективность обучения. Например, при изучении темы «Деловое общение», предусматривается просмотр и прослушивание оригинальной видеозаписи деловой встречи с последующей отработкой не только произношения, но и типичных речевых формул, а таже возможность узнавания и использования в своей коммуникативной деятельности невербальных сигналов в данной сфере общения. 160

В качестве примера на рисунках 1-3 приводятся некоторые фреймы МОС обучения болгарскому языку. Так на рисунке 1, показан режим работы МОС, при котором студент просматривает видеозапись реальной бизнес встречи (озвучивание проводилось носителями языка). Одновременно студент может просматривать текст беседы.

Рисунок 1. На рисунке 2 показа режим отработки произношения слов, встречающихся в диалоге. Кроме визуализации незнакомых слов, их перевода на русский язык, предусматривается возможность прослушивания этих слов носителями языка. Далее студент пытается произнести те же слова, которые записываются системой и воспроизводятся. Таким образом предоставляется возможность сравнить свое произношение с произношением этих же слов носителями языка. На рисунке 3 показан аудиовизуальный режим отработки грамматических конструкций. Еффективность усвоения учебного материала значительно повышается благодаря рациональному сочетанию различных форм подачи учебного материала (аудио и видео) и возможности 161

самопроверки, что в значительной мере снимает психологическое напряжение обучаемого.

Рисунок 2.

Рисунок 3. 162

Предусмотрена итоговая тестовая система контроля в конце каждого урока и модуля с последующим разрешением перехода на новый уровень или перехода к упражнениям систематизирующего характера и отработку тех грамматических конструкций и их лексического наполнения, которые оказались недостаточно усвоенными. При необходимости, обучаемый, используя программу Скайп, может оперативно связаться с преподавателем и получить необходимую консультацию. Практически МОС реализована на Flash-накопителе с использованием технологии U3 (U3 Smart Technology). Такой поход позволяет, с одной стороны использовать программное обеспечение класса “Portable”, с другой – обучаемому предоставляется возможность использовать МОС на различны компьютерах без привязки к конкретному прикладному и системному обеспечению. Таким образом, обучаемый может использовать МОС не только у себя дома, но и в компьютерных клубах, учебных заведениях и т.п. Опытная эксплуатация МОС подтвердила правильность выбранного нами подхода. В настоящее время ведется работа по совершенствованию МОС применительно к созданию сред для обучения болгарских студентов турецкому и турецких студентов болгарскому языкам. Отбор инструментария и программных средств для создания МОС должен производится в соответствии с критериями адекватности этих средств решаемым педагогическим задачам, совместимости их с различными типами аппаратной и программной используемого технического обеспечения. Помимо технических компонент, таких, как параметры транспортной среды межсетевых коммуникаций, сложные критерии качества образовательных компьютерных инструментов и программ должны включать показатели их собственно педагогической целесообразности с учетом ценностных критериев парадигмы дистанционного образования. Выбор инструментария мультимедиа предполагает решение ряда сложных методологических задач, связанных, прежде всего, с определением критериев и методов объективной оценки образовательной ситуации, обоснованием целей и ценностных ориентиров учебно-воспитательных процессов. 163

INSTITUTIONAL SUPPORT OF DISTANCE EDUCATIONAL TECHNOLOGIES IN HIGHER SCHOOL

Viktor Artemenko Lviv Academy of Commerce, Ukraine Experience works and the pilot projects directed towards the introduction of e-Learning technologies in higher school on the example of the Lviv Academy of Commerce are considered. The offered approaches to institutional support of the distance education are highlighted. ІНСТИТУЦІОНАЛЬНА ПІДТРИМКА ДИСТАНЦІЙНИХ ОСВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ У ВИЩІЙ ШКОЛІ

Артеменко В.Б. Львівська комерційна академія, Україна Розглядається досвід роботи і пілотні проекти, спрямовані на впровадження технологій e-Learning у вищій школі на прикладі Львівської комерційної академії. Висвітлюються запропоновані підходи щодо інституціональної підтримки дистанційного навчання. Вступ Загальновідомо, що економічна діяльність, у т.ч. і в сфері вищої освіти, відбувається у певному інституціональному середовищі. В теорії інституціональної економіки проблема дефініції інститутів є предметом палких дискусій і повної згоди до цих пір не досягнуто. Найбільш поширеним є визначення інститутів, запропоноване Д.Нортом. «Інституції – це правила гри в суспільстві або, точніше, вигадані людьми обмеження, які спрямовують людську взаємодію у конкретне русло і, як наслідок, структурують стимули у процесі людського обміну – політичного, соціального чи економічного». Саме зміни в правилах гри відрізняють одну соціально-економічну систему від іншої. Інститути зменшують невизначеність у поведінці людей та фірм, регламентуючи певним чином їх діяльність. Вони визначають можливі варіанти поведінки будь-яких агентів у процесі їх взаємодії, обмежуючи їх встановленими нормативними актами і неписаними правилами. Отже, інститути «складаються з офіційних писаних правил, а також, звичайно, неписаних кодексів поведінки, які лежать в основі офіційних правил і доповнюють їх» [1]. 164

Таким чином, актуальними є питання: які нові теми і напрями мають бути досліджені, щоб підвищити ефективність і забезпечити адекватними знаннями формування нових інститутів трансформації системи підготовки і перепідготовки фахівців (у т.ч. і викладачів) із урахуванням принципів “освіта для всіх” і “освіта впродовж усього життя”? Серед аспектів дослідження ключову роль як інновація відіграє електронне навчання (e-Learning), засноване на нових педагогічних та інформаційно-комунікаційних технологіях (ІКТ). Його реалізація ґрунтується на формування системи дистанційного навчання (СДН) і центрів дистанційного навчання (ЦДН) на рівні держави і ВНЗ [2]. Аналіз інституціональної підтримки СДН в українських ВНЗ [29] показує, що у цій сфері маємо цілу низку проблем, які вимагають негайного вирішення. Це, насамперед, удосконалення нормативноправової бази впровадження ДН: нормування роботи професорськовикладацького складу при створенні та використанні дистанційних курсів (ДК), атестації студентів, які вчаться на базі дистанційних освітніх технологій та ін. Нині відповідно до Положення [2] керівники вищих навчальних закладів приймають рішення щодо входження ВНЗ до складу СДН і забезпечують:  проведення необхідних заходів, які дають право навчальному закладу вести дистанційне навчання (ДН) за обраними напрямами (спеціальностями);  підготовку персоналу для впровадження ДН;  подання на атестацію ДК, розроблених навчальним закладом;  науково-методичну, системотехнічну та матеріально-технічну підтримку ДН;  контроль за якістю ДН на засадах експертизи ДК. При формуванні СДН можна скористатися також і наступними пунктами Положення [2]:  5.7. Учбові заклади з метою апробації дистанційної форми навчання або розроблюваних ДК можуть самостійно організовувати ДН за будь-якими навчальними дисциплінами.  6.1.5. Робочий час науково-педагогічних працівників, що забезпечують ДН, для виконання навчально-методичних, наукових, організаційних та інших робіт у поточному навчальному році, не 165

повинен перевищувати річний робочий час, визначений Кодексом законів України про працю. Враховуючи підвищену складність методичного та дидактичного забезпечення ДК у порівнянні з підготовкою методичних матеріалів для інших форм навчання, керівники ВНЗ можуть перерозподіляти педнавантаження між методичними та навчальними роботами у бік зменшення останніх у порядку, що визначається МОН України.  6.1.10. Перелік учбових курсів і форм організації навчання, за якими може бути забезпечено ДН або використання його елементів, визначає ВНЗ. Таким чином, у будь-якому ВНЗ можемо вже відтепер:  розробляти ДК і упроваджувати їх в створювану систему ДН;  представляти створені ДК на науково-методичній раді ВНЗ та розглядати питання щодо доцільності їх використання в учбовому процесі. Мета доповіді – розглянути досвід роботи та пілотні проекти, спрямовані на впровадження дистанційних освітніх технологій у Львівській комерційній академії (ЛКА), проілюструвати результати апробації цих проектів на прикладах інституціональної підтримки дистанційного навчання. Підходи до інституціональної підтримки дистанційних освітніх технологій в ЛКА У ЛКА на основі філії кафедри ЮНЕСКО «Нові інформаційні технології в освіті для всіх», підрозділу Міжнародного науковонавчального центру інформаційних технологій і систем НАН і МОН України, діє центр дистанційного навчання – Веб-центр ЛКА [10]. Він створений на базі такої системи управління навчанням (Learning Management Systems – LMS), як Moodle – модульного об’єктноорієнтованого дистанційного навчання. Вона розповсюджується як Open Source-проект і має такі характеристики:  в основі є філософія педагогіки соціального конструктивізму та прогресивні теорії педагогічних вимірювань;  придатна як для дистанційного, так і для очного навчання;  має “легкий”, ефективний, сумісний веб-інтерфейс;  проста установка на будь-яку платформу, яка підтримує PHP, для роботи необхідна тільки одна база даних;  підтримує такі бази даних, як MySQL, PostgreSQL, Oracle і ін. 166

В освітній діяльності використовують різні організаційні моделі дистанційного навчання. Класифікація цих моделей представлена в аналітичному дослідженні, проведеному Інститутом ЮНЕСКО [11]. Освітні послуги у Веб-центрі ЛКА забезпечуються з допомогою проектної моделі організації дистанційного навчання. Ця модель використовується, як правило, для реалізації проектів у рамках державних освітніх або науково-дослідних програм. У цій моделі ключову роль відіграє науково-методичний центр, де збираються кваліфіковані кадри для розробки дистанційних технологій і курсів. Дистанційні курси, які створюються в цьому центрі, транслюються на визначену аудиторію тих або інших ВНЗ (або спеціальностей). Навчання носить тимчасовий характер і припиняється, коли проект вважається завершеним і таким, що виконав своє призначення. Організація впровадження ДН у ЛКА передбачається на підставі мультипроекту, що складається на даний час із трьох субпроектів: Розробка та впровадження навчального середовища кафедри для комп’ютерної підтримки самостійної роботи студентів (20042005 рр.); Розробка сучасних інформаційно-комунікаційних технологій і розвиток освітньої діяльності ЛКА (2005-2006 рр.); Розробка дистанційних освітніх технологій та курсів з метою підтримки і розширення функцій Веб-центру ЛКА (2007-2008 рр.). Основні результати проектної моделі організації ДН у ЛКА: створені при деяких кафедрах академії центри для комп’ютерної підтримки самостійної роботи студентів, а також підготовки ематеріалів як складових елементів прототипів ДК; створений Веб-центр ЛКА та розроблені підходи щодо адаптації системи Moodle в ОС Linux; розроблені три ДК та методика проведення семінарів-тренінгів для підвищення кваліфікації викладачів і співробітників ЛКА; створені два банка ДК, атестованих філією кафедри ЮНЕСКО: 1) спеціалістів та магістрів «Економічної кібернетики» (більше 50% дисциплін освітньо-кваліфікаційного рівня); 2) прототипів ДК учасників семінару-тренінгу; проведена апробація дистанційних освітніх технологій та курсів для бакалаврів і магістрів з «Економічної кібернетики» очної та заочної форми навчання; досліджено стан готовності викладачів та студентів академії до запровадження дистанційної форми навчання; 167

підготовлені пропозиції щодо стимулювання і нормування праці викладачів при створенні та впровадженні дистанційних курсів. Розроблені наступні нормативно-правові документи, спрямовані на інституціональну підтримку дистанційних освітніх технологій:  Програма запровадження дистанційного навчання в ЛКА на 2008-2011 роки.  Положення про право власності та захист авторських прав у сфері ДО ЛКА.  Положення про визнання інформаційних ресурсів СДН ЛКА і їх окремих елементів як навчально-методичних праць.  Підходи до нормування роботи професорсько-викладацького складу при створенні та використанні дистанційних курсів.  Положення про атестацію студентів, що навчаються в ЛКА на основі дистанційних технологій і курсів.  Положення про уніфіковані вимоги до дистанційних курсів, які розміщуються у Веб-центрі ЛКА.  Положення про експертну комісію з дистанційного навчання в академії.  Положення про Центр дистанційного навчання ЛКА.  Положення про повторне навчання студентів ЛКА за фахом «Економічна кібернетика». Необхідно зазначити, що вказані нормативно-правові документи передбачають зменшити невизначеність у поведінці викладачів під час розробки та впровадження дистанційних курсів, регламентуючи певним чином їхню діяльність. Насправді, запропоновані регламентуючі документи визначають можливі варіанти поведінки учасників ДН (агентів Інтернет-освіти) та обмежують їх у процесі взаємодії. Деякі з указаних документів є тимчасовими на період ухвалення державних стандартів. Проте, на наш погляд, ці нормативно-правові документи визначають певні правила гри і організаційну структуру системи дистанційного навчання в академії. На рис. 1 подається загальна схема оргструктури СДН академії. Вона нагадує «трансформер», який має голову, тулуб, руки і ноги. Ліві руки формулюють проблеми (або завдання), процес вирішення яких відбувається в ЦДН або філії кафедри ЮНЕСКО. Праві руки презентують рішення, спрямовані на підвищення якості навчання на підставі впровадження дистанційних освітніх технологій. 168

Зазначимо, що нині в ЛКА такі підрозділи, як ЦДН та експертна комісія з дистанційного навчання (на рис. 1 обведені пунктиром), не діють. Однак, за необхідних умов є всі передумови для розгортання цих структурних підрозділів системи дистанційного навчання.

Рис. 1. Схема оргструктури СДН ЛКА Окрім цього важливу роль у СДН відіграє кадрове забезпечення. Це завдання можна вирішувати на підставі дистанційного семінарутренінгу по роботі у Веб-центрі ЛКА, спрямованого на підвищення кваліфікації викладачів і співробітників академії. На рис. 2 відображено технологію підтримки взаємодії учасників дистанційних курсів у Веб-центрі ЛКА. З цього рисунку видно, що базові підрозділи СДН повинні, насамперед, виконувати функції організаційного і науково-методичного забезпечення дистанційного 169

навчання, а не тільки займатися системотехнічною та матеріальнотехнічною підтримкою. Зазначимо також, у представленій технології підтримки важливе місце і роль належить експертній комісії, що визначає відповідність створюваних дистанційних курсів уніфікованим вимогам.

Рис. 2. Технологія підтримки взаємодії учасників ДК в академії Експертні оцінки ДК можна використовувати як для створення банку атестованих дистанційних курсів академії, так і мотивації їх авторів. Зокрема, доцільно включити до «Положення про порядок кількісного оцінювання роботи професорсько-викладацького складу Львівської комерційної академії і розрахунку коефіцієнта надбавки до посадового окладу» такий вид роботи, як «Розробка і розміщення ДК у Веб-центрі ЛКА (за категоріями)»:  Категорія А. Дистанційний курс є атестованим експертною комісією при Координаційній раді з питань розвитку ДН у порядку, що визначається Міносвіти і науки, за поданням авторів (автора) ДК чи філії кафедри ЮНЕСКО «НІТ в освіті для всіх», яка представляє їх інтереси. ДК включений в Банк атестованих дистанційних курсів української СДН і Веб-центр ЛКА, впроваджений в учбовий процес

170

академії. (Якщо цей ДК створений колективом авторів, то кількість можливих балів - 200 - ділиться між співавторами за домовленістю).  Категорія Б. Дистанційний курс є атестованим експертною комісією ЛКА і філією кафедри ЮНЕСКО «НІТ в освіті для всіх», включеним у Веб-центр ЛКА. ДК апробований і впроваджений в учбовий процес академії. (Якщо ДК створений колективом авторів, то кількість балів - 100 - ділиться між ними за домовленістю).  Категорія В. Дистанційний курс є атестованим експертною комісією ЛКА і філією кафедри ЮНЕСКО «НІТ в освіті для всіх» як прототип, що вимагає подальшого вдосконалення. Прототип є включеним у Веб-центр ЛКА і апробованим з науково-методичного забезпечення. (Якщо прототип ДК створено колективом авторів, то кількість балів - 50 - ділиться між ними за домовленістю). Висновки Отже, викладене вище дозволяє зробити наступні узагальнення і висновки. 1. Дистанційне навчання – це інновація, яка вимагає наукових досліджень у сфері сучасних ІКТ і готовності викладачів і студентів до впровадження дистанційної форми навчання, великих зусиль для просування ДН на ринок освітніх послуг. Формування системи ДН у вищій школі має враховувати обмеження, результати моніторингу розвитку ІКТ і готовності суспільства до запровадження ДН. 2. Дистанційна форма навчання надзвичайно гнучка, передбачає персоніфікований підхід до студентів, особливо тих, які працюють або здобувають другу вищу освіту. Враховуючи, що дистанційне навчання здійснюється з використанням інтерактивних технологій, слухач будь-якого дистанційного курсу повинен уміти працювати з різними службами Internet: усесвітньою “павутиною” (WWW), новинами UseNet, електронною поштою, службою інтерактивних бесід (Chat) і т.п. А це передбачає вивчення студентами на першому курсі основ дистанційних освітніх технологій. 3. Оргструктура СДН у ВНЗ повинна займатися, насамперед, організацією та методичним забезпеченням учбового процесу, а не тільки технічними аспектами. Це пов’язано з тим, що управління дистанційним навчанням нині залишається ще невідпрацьованим питанням через відповідне зменшення ваговитості адміністративної компоненти і зростання мотиваційної. 171

4. Необхідною умовою успішного впровадження дистанційного навчання є наявність фахівців з дистанційних освітніх технологій. Їх підготовку можна забезпечити через постійно діючий семінартренінг по роботі у Веб-центрі ЛКА, спрямований на підвищення кваліфікації викладачів і співробітників академії. Це дозволить їм опанувати підходи до конструювання та супроводу ДК у системі Moodle: знати і уміти використовувати необхідні інструменти для створення ДК, індивідуальних і тестових завдань, форумів і чатів. 5. Структура ДК у Веб-центрі ЛКА може мати три формати – щотижневий (формат-календар), тематичний (формат-структура) і соціальний (формат-форум). Перший з них розподіляє заняття по тижнях, із завданнями, дошками дискусій, тестами і т. д., всі вони належать до щотижневого блоку. Другий формат все розподіляє за темами, незалежно від їх тривалості. Соціальний формат (або формат-форум) будується навколо форумів, що активізує потрібні взаємодії між учасниками ДК. Щотижневий і тематичний формати, на наш погляд, мають більше можливостей. 6. Впровадження дистанційних освітніх технологій вимагатиме перегляду навчальних планів з урахуванням підсумкового контролю рівня знань студентів на основі таких видів діяльності: самостійне вивчення теоретичного матеріалу, завдання з перевірки практичних навичок, семінари, дискусії та ін. На нашу думку, гарантований рівень аутентифікації результатів тестування у дистанційному курсі можна забезпечувати засобами системи OpenTEST, яка викладена на сайті її розробника [5] і використовується нами в кафедральному комп’ютерному класі під час іспитів. 7. Організація розроблення дистанційних курсів неможлива без зрозумілого механізму щодо нормування і стимулювання науковометодичної роботи професорсько-викладацького складу, захисту їх авторських прав, створення фонду е-матеріалів і банку атестованих дистанційних курсів. А тому для підтримки дистанційних освітніх технологій в ЛКА необхідно розглянути і затвердити на Вченій раді список указаних вище внутрішніх регламентних документів. 8. Необхідно істотно змінити роль кафедр та їх завідувачів, які повинні стати ключовими фігурантами з організації впровадження дистанційних освітніх технологій у ЛКА. Такий підхід передбачає розроблення планів із упровадження ДН на кафедрах на рік та на перспективу, включати заходи для впровадження цих технологій в індивідуальні плани роботи викладачів. 172

9. Запровадження дистанційних освітніх технологій у ВНЗ, у тому числі в ЛКА, дозволяє реалізувати парадигму “від освіти – до самоосвіти”, що передбачає як тісний взаємозв’язок між ними, так і поступову зміну акцентів з першого на друге. Цей взаємозв’язок базується на взаємодії таких суб’єктів і об’єктів освіти: студент – віртуальне навчальне середовище – тьютор. Ключову роль у цій тріаді відіграє другий компонент, який можна створювати на базі “безкоштовних” інструментів, інтегрованих у комп’ютерну мережу ВНЗ. Ефективність такого підходу можна пояснити прискореним впровадженням дистанційних освітніх технологій на базі відкритих інструментальних засобів, які перевірені світовою та вітчизняною практикою. Література 1.

Норт Д. Институты, институциональные изменения и функционирование экономики. – М.: Фонд экономической книги «Начала», 1997. 2. Положення про дистанційне навчання (Затверджено Наказом МОН України 21.01.2004 №40) / Сайт Українського інституту інформаційних технологій в освіті НТУУ «Київський політехнічний інститут» – http//udec.ntu-kpi.kiev.ua/ 3. Сайт Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій і систем НАН України і Міністерства освіти і науки України – http//learn.dlab.kiev.ua/ 4. Сайт Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» – http//dl.kpi.kharkov.ua/; http//cde.kpi.kharkov.ua/ 5. Сайт Харківського національного університету радіоелектроніки – http//virt.kture.kharkov.ua/ 6. Сайт Київського національного економічного університету ім. В.Гетьмана – http//www.kneu.kiev.ua/ua/89.htm 7. Сайт Київського національного торговельно-економічного університету – http//www.knteu-elearning.kiev.ua/ 8. Сайт Луганського національного педагогічного університету ім. Т.Шевченка – http//www.do.ipo.lg.ua/ 9. Сайт Сумського державного університету – http//dl.sumdu.edu.ua/ 10. Сайт Веб-центру Львівської комерційної академії – http://virt.lac.lviv.ua/ 11. Distance Education for the Information Society: Policies, Pedagogy and Professional Development / Web-site The UNESCO Institute for Information Technologies in Education – http://www.iite.ru/

173

STRUCTURE OF DISTRIBUTED TRAINING SYSTEMS FOR REMOTE EDUCATION

Maklakov G.U., Maklakova G.G. Konstantin Preslavsky University, Shumen, Bulgaria The article studies some questions of distributed training systems development. Advanced remote training system structure is described. Method of the network services quality improvement for distant training system is offered. СТРУКТУРА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Маклаков Г.Ю., Маклакова Г.Г. Шуменский университет «Епископ Константин Преславски», Шумен, Болгария В статье изложены некоторые вопросы разработки распределённых обучающих систем. Предложена усовершенствованная структура распределенной системы дистанционного образования. Описана методика объективного контроля качества распределенной системы дистанционного обучения. На 34-й сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО, которая проходила в Париже с 16 октября по 2 ноября 2007 года, неоднократно подчеркивалась важность развития и совершенствования программы ЮНЕСКО «Образование для всех» [1]. В докладах комиссий по образованию и по коммуникации и информации подчеркивалась необходимость формирования новых подходов к распространению и использованию знаний, развития структур информационных систем, акцентировалось внимание на оказание содействия всеобщему доступу к информации. Все это нашло отражение в итоговом документе ЮНЕСКО «Среднесрочная стратегия 34 C/4 на 2008-20013 год», в котором непосредственно указываются приоритеты: «Всеобъемлющая цель 1: Обеспечение качественного образования для всех. Всеобъемлющая цель 2: Мобилизация научных знаний и политики в интересах устойчивого развития. Всеобъемлющая цель 5: Построение инклюзивных обществ знаний с помощью информации и коммуникации» [1]. И, наконец, в пресс-коммюнике ЮНЕСКО № 2007-129 прямо указывалось "В эпоху беспрецедентных изменений, происходящих 174

в мире, становится очевидным, что системы образования должны реагировать введением новаторских, отличных от настоящих подходов" [1]. Анализ документов Болонской декларации показывает, что важными направлениями совершенствования высшего образования является использование современных информационнокоммуникационных систем и развитие системы объективного контроля качества обучения в соответствии с требованиями Европейской сети обеспечения качества (ENQA) [2, 3]. Таким образом, направление работ по совершенствованию системы дистанционного обучения, основанной на использовании современных достижений в области компьютерных сетей и телекоммуникационных систем, можно признать актуальным. В настоящее время технология децентрализации вычислительных ресурсов быстро набирает популярность, выходя за рамки научных сообществ. Сегодня все чаще для организации вычислений применяется разделение данных и процессорных мощностей, а также иные режимы взаимодействия, предусматривающие использование распределенных ресурсов. Особую популярность приобретает направление Грид-компьютинга (Grid-computing) [4-6]. Не отрицая важности использования территориально распределенных суперкомпьютеров для организации высокоэффективных научных исследований, следует отметить, что такой подход практически не используется при организации дистанционной системы обучения. Если проанализировать классическое определение Grid-computig, сформулированное основоположником такой концепции Яном Фостером [4] («Грид (Grid) – согласованная, открытая и стандартизованная среда, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение ресурсов в рамках виртуальной организации»), то можно сделать вывод о возможности использования такого подхода для создания высокоэффективных систем дистанционного образования. При создании систем дистанционного обучения (СДО) особую важность приобретают вопросы осуществления лабораторного практикума на реальном промышленном оборудовании путем организации виртуальных лабораторий. Поэтому одним из узлов распределенной системы обучения должна быть виртуальная 175

лаборатория, позволяющая обучаемым работать на промышленном оборудовании. При проектировании СДО большую роль приобретает рациональный выбор базового программного обеспечения. Для построения СДО обычно используется специальное программное обеспечение – системы управления обучением (LMS - Learning Management Systems). В качестве примера можно привести наиболее известные на Украине и за рубежом программные продукты, предназначенных для создания дистанционных курсов и управления ими: LearningSpace, WebCT, Virtual Learning Environment, Moodle. Из перечисленных выше систем выгодно выделяется система Moodle (http://moodle.com). Одна из самых сильных сторон Moodle – широкие возможности для коммуникации. Система поддерживает обмен файлами любых форматов - как между преподавателем и студентом, так и между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно информировать всех участников курса или отдельные группы о текущих событиях. Имеется возможность оценивания сообщений как преподавателями, так и студентами - путем организации чата в режиме реального времени. К достоинствам системы Moodle можно отнести тот факт, что она распространяется в открытом исходном коде – это дает возможность совершенствования системы под особенности конкретного образовательного проекта. Наряду с достоинствами можно выделить существенный недостаток системы – отсутствие подсистемы проведения лабораторного практикума с реальным промышленным оборудованием. Архитектура распределенной системы дистанционного образования на базе виртуальной среды обучения. Распределенную систему дистанционного образования на базе виртуальной среды обучения предлагается строить по принципу, который отражен в структурной схеме, представленной на рисунке 1. Рассмотрим особенности архитектуры СДО на базе виртуальной среды обучения. Преподаватели (блок «Преподаватели» на схеме) находятся не в одном определенном месте, как при классической схеме СДО (например, в каком то определенном ВУЗе), а могут находиться в разных точка города, региона, государства, континента; как в учебном заведении, так и дома. 176

Блок «Пользователи» отражает возможность связи с отдельным пользователем по сети Интернет, как и при классической схеме образования. Предполагается, что пользователь работает у себя дома.

Рисунок 1. Структура распределенной СДО Возможен случай, когда у участника СДО нет возможности работать индивидуально дома за компьютером. В этом случае предусматривается организация центров коллективного доступа, в которых студенты могут подключаться к СДО и выполнять соответствующее задание. Роль таких центров могут играть, например, компьютерные клубы, или учебные заведения (школы, институты и т.п.), в которых студент арендует компьютерное время. Блок «Серверы ВУЗов» отражает возможность создания локальных серверов в определенных учебных заведениях, которые обладают определенными вычислительными ресурсами. В частном случае – использование виртуальной лаборатории для доступа к уникальному промышленному оборудованию, которым располагает данный ВУЗ. Сервер дистанционного образования («Сервер ДО») осуществляет координацию работы всей системы, в частности – обрабатывает запросы пользователей к вычислительным ресурсам, оптимизирует время выполнения таких запросов, распределяет обучаемых по преподавателям и т.п. На сервере реализуется задача контроля качества сетевого сервиса с позиции оптимизации 177

эффективности дистанционного обучения. В частности, предусматривается возможность динамического изменения структуры сети в зависимости от количества запросов пользователей и наличия свободных преподавателей. Оперативное управление работой сервера осуществляется с помощью гибридной экспертной системы. Такой сервер в принципе может находиться в любом месте системы (в частном случае - в учебном заведении), где есть возможность предоставления соответствующих телекоммуникационных услуг. Для повышения эффективности дистанционного обучения студентов в распределенной СДО предлагается использовать возможности голосового общения через Интернет (технология VoIP). Для этой цели особенно удобно применять программу Skype (www.skype.com). Программа позволяет осуществить эффективное голосовое общение со студентами, при необходимости - использовать видеоконференцию и производить обмен файлами. Для отображения формул при голосовом общении удобно использовать систему чата Skype. Следует отметить, что можно легко организовать групповое общение (режим «конференция») и тем самым реализовать обсуждение в группе. Удобство в использовании, простота настройки и многоязычный интерфейс (в том числе и русский) облегчают освоение программы студентами. К достоинствам Skype можно также отнести бесплатность этой программы. Для изучения возможностей использования программы Skype в распределенной СДО было проведено ее тестирование. В процессе тестирования изучалась устойчивость работы программы при работе в режимах модемного соединения (Dial-Up) и ADSL (скорости доступа 256 К/с, 512К/с) как при пересылке файлов, так и при организации голосового обмена. Было установлено, что при использовании программы Skype можно ограничится маломощным компьютером (частота работы процессора не менее 400 мГц, объем ОЗУ не менее 128 Мб, свободное место на жестком диске не менее 10 Мб). Тестирование программы Skype, как в режиме голосового общения, так и при различных режимах удаленного управления промышленным оборудованием, показало возможность использования средств IP-телефонии для организации распределенной СДО. 178

Основные принципы построения виртуальной лаборатории. Как уже отмечалось выше, для реализации возможности обучения студентов работе на промышленном оборудовании в структуру распределенной СДО включили виртуальную лабораторию. За основу архитектуры лаборатории приняли подход, изложенный в работах [7, 8]. Для повышения эффективности работы виртуальной лаборатории внесли усовершенствование, которое заключается в том, что управление производственным оборудованием производится с помощью специально разработанной программы, которая работает непосредственно с программой Skype (в разработке программы принимал участие студент Гусев А.В.). Совершенствование распределенной СДО, по нашему мнению, должно идти по пути широкого внедрения мультимедийных технологий, основанных на применении IP-телефонии. Для систем такого класса целесообразно использовать термин «мультимедийные обучающие среды» (МОС). МОС, в первом приближении, можно представить как электронный учебник с широким использованием мультимедийных технологий, предусматривающий общение (голосовое, видео) с преподавателем на основе программ класса Скайп. На основе изложенного выше подхода совместно с лабораторией новых информационных педагогических технологий Шуменского университета «Епископ Константин Преславски» (Болгария) разработана методика создания таких СМО. Создан демонстрационный прототип МОС одного из разделов учебника по обучению русских студентов болгарскому языку. МОС, в частности предусматривает аудио- и видеообщение с носителями языка, что существенно повышает эффективность обучения. Еффективность усвоения учебного материала значительно повышается благодаря рациональному сочетанию различных форм подачи учебного материала (аудио и видео) и возможности самопроверки, что в значительной мере снимает психологическое напряжение обучаемого. Разработана методика реализации МОС на Flash-накопителе с использованием технологии U3 (U3 Smart Technology). Такой поход позволяет обучаемому использовать МОС не только в распределенной СДО, но и на компьютерах неподключенных к сети. Таким образом, обучаемый может использовать МОС не только у себя дома, но и в компьютерных клубах, учебных заведениях и т.п. 179

Как отмечалось ранее, одним из важнейших направлений совершенствования высшего образования является развитие системы объективного контроля качества обучения. В связи с этим было принято решение в структуру распределенной СДО включить подсистему контроля качества дистанционного обучения. Подсистема контроля качества распределенной СДО реализована по принципу, изложенному в работе [9]. Для выполнения функций ДО распределенная система должна не только предоставлять пользователю необходимые услуги, но и обеспечивать их должное качество - "качество обслуживания" (Quality of Service, QoS). Одним из прогрессивных направлений повышения эффективности дистанционного обучения является широкое использование средств мультимедиа и, в частности, технологии IP- телефонии [10], поэтому одним из требований, предъявляемых к качеству сети, является обеспечение надежной передачи звуковой (голосовой) и видеоинформации. Управление QoS является плохо формализуемой задачей, что повлекло существенную доработку системы контроля ДО в целом. Изложенный выше подход к организации распределенной СДО позволит повысить эффективность дистанционного обучения. Предложенная распределенная система дистанционного обучения дает возможность:  повысить качество обучения (за счет использования лучших сил преподавательского состава города, региона, государства, континента; привлечения их к учебному процессу в удобное для них время; проведения лабораторного практикума на промышленном оборудовании; использования мощных вычислительных систем управления всей СДО в целом);  расширить возможность привлечения учащихся к системе дистанционного образования, в том числе лиц, не имеющих дома компьютеров и (или) доступа в Интернет;  использовать в научных исследованиях и учебном процессе параллельные вычислительные системы и тем самым стимулировать проведение научных исследований при помощи самых совершенных вычислительных систем (например, «Грид-компьютинг»); 180

 обеспечить надежную связь с удаленными регионами. В настоящее время разработанная распределенная система дистанционного образования на базе виртуальной среды обучения проходит апробация в некоторых учреждениях Украины и в Болгарии. Литература 1. 34-я сессия Генеральной конференции ЮНЕСКО. (16.10.20072.11.2007г., Париж). Документы. http://unesdoc.unesco.org/ 2. Болонський процес у фактах і документах (Сорбонна-БолоньяСаламанка-Прага-Берлін) / Упорядники: Степко М.Ф., Болюбаш Я. Я., Шинкарук В. Д., Грубінко В. В., Бабин І. І. – Тернопіль: Вид-во ТДПУ ім. В. Гнатюка, 2003. – 52 с. 3. European Association for Quality Assurance in Higher Education (ENQA): Standards and Guidelines for Quality Assurance in the European Higher Education Area. 4. The Grid: Blueprint for New Computing Infrastructure / Ed. by I. Foster and C. Kesselman // Morgan Kaufman Pub., San Francisco, CA. 1999. 5. Попов М.А. Технология Grid – путь из клетки. // http: www.ibusiness.ru/print/project/techno/ 28066/ 6. Петренко А.И. Grid как четвертый этап развития информатизации // Зеркало Недели.- № 8(673) 3-7 марта 2007. 7. Маклаков Г.Ю. Принципы разработки лабораторных практикумов удаленного доступа на базе имимитационных моделей и реального оборудования // III Міжнародна конференція „Стратегія якості у промисловсті і освіті” (1-8 червня 2007 р., Варна, Болгарія): Матеріали. У 2-х томах. Том II. – Дніпропетровськ-Варна: Фортуна –ТУ-Варна, 2007. – С. 563 – 566.

181

8. Маклакова Г.Г. Модель удаленного управления промышленными робототехническими комплексами в дистанционной системе обучения студентов высших учебных заведений // В кн.: Системний аналіз та інформаційні технології: Матеріали IХ Міжнар. наук. техничн. конф. 15-19 травня 2007 р., м. Київ.- К.: НТУУ „КПІ”, 2007. - С. 188. 9. Маклаков Г.Ю., Кожаев Е.А. Концепция построения интеллектуальных систем контроля качества дистанционного обучения. „Сучасні інформаційно-комунікаційні технології /COMINFO-2007/” Матеріали III Міжнародної науковотехнічної конференції 24-28 вересня 2007р. Київ, 2007.С.72-76. 10. Маклаков Г.Ю., Маклакова Г.Г. Принципы использования технологии IP- телефонии класс SKYPE для оптимизации процесса дистанционного обучения. Сборник трудов второй Международной конференции “Новые информационные технологии в образовании для всех: состояние и перспективы развития”. МНУЦИТиС МОН и НАН Украины. Киев, 21-23 ноября 2007г. С. 429-433.

182

INTELLECTUAL QUALITY ESTIMATION SYSTEM FOR NETWORK SERVICES IN DISTANT TRAINING

Маklakova G. Sevastopol National Technical University, Ukraine The expert system designed for decision making in network services quality analysis is described. This expert system is designed for network quality analysis in distant training systems. The inference in described system is based on fussy logic model. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ ПРИ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЕ ОБУЧЕНИЯ

Маклакова Г.Г. Севастопольский национальный технический университет, Украина Описана экспертная система (ЭС) для поддержки принятия решений по анализу качества сетевого сервиса. Для логического вывода используется аппарат нечеткой логики. Описаны пути оптимизации дистанционного обучения на основе VOIPтехнологии. На 34-й сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО (Париж, 16.10.07 – 2.11.07) подчеркивалось, что одним из важных направлений развития программы ЮНЕСКО «Образование для всех» является обеспечение качества обучения. Так, например, в итоговом документе ЮНЕСКО «Среднесрочная стратегия 34 C/4 на 2008-20013 год» указывалось: «Всеобъемлющая цель 1: Обеспечение качественного образования для всех». В документах Болонской декларации также подчеркивается, что одним из главнейших направлений совершенствования высшего образования является развитие системы объективного контроля качества обучения, в частности – обеспечения качества высшего образования в соответствии с требованиями Европейской сети обеспечения качества (ENQA) [1,2]. Таким образом, одной из приоритетных целей системы образования является обеспечение уровня качества образования, соответствующего не только национальным, но и международным стандартам (ISO-9000: International Organization for Standartion Quality in Education). Достижение этой цели важно не только само по себе, но и является одной из предпосылок 183

интеграции учебного заведения в международное образовательное пространство. Цель данной работы - разработка прототипа интеллектуальной системы. Система на основе действующих стандартов оценки качества обучения, собранного опыта экспертов будет анализировать процессы взаимодействия внутренних и внешних структур распределенной сети дистанционного обучения, давать рекомендации по оптимизации качества телекоммуникационных услуг распределенной сети дистанционного обучения. Ранее в работах [3, 4] предлагался путь решения задачи оценки качества обучения для дистанционной формы образования. Одним из недостатков рассмотренного подхода является отсутствие учета влияния качества телекоммуникационной сети на процесс дистанционного обучения. Со стороны конечного пользователя (обучаемого), такая компьютерная сеть является совокупностью сетевых служб, обеспечивающих возможность работы в системе дистанционного обучения. Введем допущения: 1) надежность технических элементов сети достаточна велика и она не является причиной уменьшения качества сети, т.е. в расчетах не учитываются технические показатели надежности оборудования (среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов и т.п.); 2) для обеспечения качества телекоммуникационной сети при работе в режиме дистанционного обучения достаточно оценивать два параметра – производительность сети и ее надежность – которые определяются при помощи соответствующего программного обеспечения. Одним из прогрессивных направлений повышения эффективности дистанционного обучения является широкое использование средств мультимедиа и, в частности, технологии IPтелефонии [5], поэтому одним из требований, предъявляемых к качеству сети, является обеспечение надежной передачи звуковой (голосовой) и видеоинформации. Учитывая высокую эффективность использования в ДО сетевых IP-телефонии [5], особое внимание уделили оценке качества доставки потребителю речевой и видеоинформации. Качество передачи речи оценивали по следующим параметрам: слышимость собственной речи («эхо»), громкость речи («уровень»), возможность пользователя связываться и разговаривать с другим 184

пользователем в реальном времени («диалог»), чистота и тональность речи («разборчивость»). Качество IP-сети: максимальный объем пользовательских и служебных данных, которые она способна передать («максимальная пропускная способность»); промежуток времени, требуемый для передачи пакета через сеть («задержка»); изменение задержки пакетов потока в течение сеанса связи («джиттер»); доля пакетов, потерянных во время сеанса связи при передаче через сеть («потеря пакетов»). Одним из перспективных направлений развития интеллектуальных технологий является разработка компьютерных программ, которые аккумулируют знания человека-эксперта (экспертные системы). Разработан демонстрационный прототип экспертной системы, основанный на применении аппарата нечеткой логики для поддержки принятия решений по анализу качества телекоммуникационных услуг. Основным параметром телекоммуникационной сети является сетевой трафик, поэтому контроль качества телекоммуникационных услуг производился при помощи анализа трафика сети. В данной системе трафик представляется в виде нечеткой случайной величины. Были определены свойства качества сетевого сервиса дистанционного обучения. Для лингвистической оценки входных переменных были использованы следующие характеристики: качество доставки речевой информации службой с коммутацией пакетов (отличное, хорошее, среднее, недостаточное), качество связи при IPтелефонии, производительность, надежность и безопасность. Перечень лингвистических переменных, необходимых для реализации метода экспертного оценивания, приняли исходя из разработанной модели оценки качества дистанционного обучения [4]). В качестве примера приведем описание некоторых лингвистических переменных: «Уровень чувствительности к сетевой характеристике “полоса пропускания”» = {«Очень низкий», «Низкий», «Средний», «Высокий»}; «Уровень чувствительности к сетевой характеристике “задержка”» = «Низкий», «Средний», «Высокий»}; «Уровень чувствительности к сетевой характеристике “потери”» = «Низкий», «Средний», «Высокий»}. Зависимости "вход-выход" определяли, используя нечеткую базу знаний. Нечеткая база знаний представляет собой совокупность 185

правил вида ЕСЛИ <входы> ТО <выход>, которые отражают опыт эксперта и его понимание причинно-следственных связей в рассматриваемой задаче принятия решения. База знаний содержит также описание функций принадлежности, характеризующих субъективную меру уверенности эксперта в том, что четкое значение частного показателя качества соответствует нечеткому терму. На выходе определялось ожидаемое качество сетевого сервиса дистанционного обучения: отличное, высокое, удовлетворительное, среднее и плохое, а так же оценка в баллах (0…100). Опытная эксплуатация демонстрационного прототипа экспертной системы подтвердила правильность выбранного подхода к построению интеллектуальной системы поддержки принятия решений по оценке качества телекоммуникационных услуг дистанционного обучения. Литература 1. European Association for Quality Assurance in Higher Education (ENQA): Standards and Guidelines for Quality Assurance in the European Higher Education Area. 2. Болонський процес у фактах і документах (Сорбонна-БолоньяСаламанка-Прага-Берлін) / Упорядники: Степко М.Ф., Болюбаш Я. Я., Шинкарук В. Д., Грубінко В. В., Бабин І. І. – Тернопіль: Вид-во ТДПУ ім. В. Гнатюка, 2003. – 52 с. 3. Маклаков Г.Ю., Кожаев Е.А., Маклакова Г.Г. Модель оценки качества дистанционного обучения. – Материалы III международной конференции „Стратегия качества в промышленности и образовании”. 1-8 июня 2007 г. Варна. Болгария. Т.2. Технический университет. Варна. 2007. С. 560-563. 4. Маклакова Г.Г. Метод анализа результатов экспертного оценивания качества дистанционного обучения, основанный на нечеткой логике. – Материалы III международной конференции „Стратегия качества в промышленности и образовании”. 1-8 июня 2007 г. Варна. Болгария. Т.2. Технический университет. Варна. 2007. С. 557-560. 5. Маклаков Г.Ю., Маклакова Г.Г. Принципы использования технологии IP- телефонии класс SKYPE для оптимизации процесса дистанционного обучения. Сборник трудов второй Международной конференции «Новые информационные технологии в образовании для всех: состояние и перспективы развития. МНУЦИТС МОН и НАН Украины. Киев, 21-23 ноября 2007г. С. 429-433.

186

PRE-CONDITIONS RESEARCH OF Е-LЕАRNІNG INTRODUCTION IN THE НІGНER SСНООL

Larysa Nоzdrіпа, Orest Polotaj Lvіv Aсаdеmу оf Cоmmеrсе, Lvіv, Ukraine Pre-conditions and factors of educational services users’ readiness to the controlled е-lеаrnіng are examined. The experience of Lviv Aсаdеmу оf Cоmmеrсе is described in the leadthrough of such researches among students and working adults. The efficiency of teachers’ seminar-training is tested in the study of telecommunication technologies and е-lеаrnіng courses planning possibilities. ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕДУМОВ ЗАПРОВАДЖЕННЯ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ У ВНЗ

Ноздріна Л.В., Полотай О.І. Львівська комерційна академія, Львів, Україна Розглядаються передумови і чинники готовності споживачів освітніх послуг до дистанційного навчання. Описано досвід Львівської Комерційної Академії в проведенні таких досліджень серед студентів та дорослих, які працюють. Перевірена ефективність семінару-тренінгу викладачів з вивчення можливостей телекомунікаційних технологій та проектування дистанційних курсів Вступ Ринок освітніх послуг, які надаються ВНЗ України, за допомогою сучасних телекомунікаційних технологій, росте|зростає| відповідно до потреб, які слід досліджувати, щоб адекватно реагувати на їх зміну. Готовність людини стати споживачем дистанційних освітніх послуг визначається, перш за все, такими чинниками, як: 1) наявність актуалізованих освітніх потреб і неможливість їх задоволення в рамках традиційної системи освіти; 2) зацікавленість в основних властивостях дистанційної форми навчання (дистанційність, відкритість, гнучкість, відносно низька вартість), що дозволяють усунути основні перешкоди до навчання; 3) можливість задоволення вимог до якості освітніх послуг, що висуваються їх споживачем; 4) наявність комплексу умов, що дозволяють практично скористатися послугами ДО (технічна оснащеність, платоспроможність, інформованість про можливості ДО)[1]. 187

Діагностика потреби в навчанні повинна досягати таких цілей: - прояснення цілей розвитку ВНЗ – прояснення стратегії (тобто НАВІЩО учити); - визначення, яким компетенціям необхідно вчити (тобто ЧОМУ вчити); - виявлення категорій гіпотетичних студентів дистанційної форми навчання (тобто КОГО вчити). Слід зазначити, що потреба в ДН у різних категорій споживачів освітніх дистанційних послуг, зокрема студентів та працюючих, відрізняється. Якщо йдеться про студентів, то перш за все, це потреба нової якості освітньої послуги, яка є актуальною в умовах інформатизації суспільства та у зв'язку з пошуком свого місця на ринку праці. Індивідуальна потреба працюючого в навчанні лежить в площині його уявлення про те, наскільки важливі ті або інші знання, уміння і навички в його професійній діяльності і наскільки він ними володіє в даний час. З цієї точки зору, працюючий може оцінювати уміння як помірно важливі, а себе, як такого, що добре володіє ними. В цьому випадку можна говорити про негативну потребу в навчанні. Інша ситуація: уміння або навичка оцінюється як дуже значуща, а володіння нею, як неповне. Тут також є визначені закономірності: якщо розрив між оцінкою значущості уміння і самооцінкою не перевищує 30%, то працюючий володіє вираженою потребою в навчанні, яка при правильно побудованій системі навчання буде легко ліквідована. Якщо ж цей розрив сприймається працюючим як великий, то навчання може бути утруднене у зв'язку з тим, що такий розрив може сприйматися як непереборний. Статистика підтверджує високу залежність між різницею в оцінці працюючим важливості представлених компетенцій для успішності професійної діяльності і оцінкою рівня свого володіння ними [2]. На нашу думку, перевірка наявності освітніх потреб у ДО серед майбутніх споживачів потребує від ВНЗ проведення дослідження, що буде визначати:  рівень сформованості таких потреб на конкретному сегменті ринку;  стратегію просування такої інноваційної форми надання освітніх послуг.

188

Досвід Львівській комерційній академії по запровадженню ДО Для вітчизняних ВНЗ може бути корисним досвід у Львівській комерційній академії (ЛКА) у започаткуванні інноваційної дистанційної форми надання освітніх послуг. З цією метою, починаючи з 2003 р., на кафедрі "ІС у менеджменті" ЛКА реалізовано 3 проекти: 1) "Розробка та запровадження кафедрального навчального середовища для комп'ютерної підтримки самостійної роботи студентів" (жовтень 2004-березень 2005 рр.); 2) "Розвиток освітньої діяльності ЛКА на засадах розробки і впровадження технологій ДН" (квітень 2005- квітень 2006 рр.); 3) "Розробка дистанційних технологій та курсів для підтримки і розширення функцій Веб-центру ЛКА" (16 жовтня 2007 року – 2008рр.). Результатами третього проекту є: 1. одно денний семінар-тренінг для викладачів; 2. 4-місячні дистанційні курси семінару "Методика створення ДК у системі Moodle", "Практикум тьютора", які продовжили тренінг викладачів; 3. бюлетені ДК (інформаційні тижневі вісники); 4. новостворені дистанційні курси учасників семінарутренінгу; 5. круглий стіл "Розробка дистанційних технологій та курсів для підтримки і розширення функцій Веб-центру ЛКА" для обговорення шляхів ефективного використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій для розвитку освітньої діяльності ЛКА. 6. проект нормативно-методичного забезпечення дистанційного навчання у ЛКА. 7. дослідження: a. потреби у запровадженні ДН в ЛКА; b. ефективності семінару-тренінгу викладачів. При підведенні підсумків навчання слухачів семінару-тренінгу по роботі у Веб-центрі ЛКА, враховуючи результати навчання, викладачі отримали сертифікати, а переможці у конкурсі за найкращі прототипи дистанційних курсів створені під час навчання, були нагороджені грошовими преміями. Одним із завдань 3-го проекту було дослідження потреби і готовності до запровадження ДО серед студентів академії та працюючих, які гіпотетично можуть стати споживачами дистанційних освітніх послуг. Дані опитування оброблялися 189

пакетом STATISTICA за такими методами: 1) описові статистики, частотні таблиці; 2) непараметричні статистики: кореляції Кендала, Спірмена; порівняння двох незалежних групувань за критеріями Манна-Вітні, Вальда-Вольфовіца. Дослідження потреби у ДО серед студентів денної форми навчання ЛКА З метою визначення потреби у здобутті ДО та готовності до такої освітньої інновації було проведено анкетування 72 студентів з чотирьох груп третього та четвертого курсів спеціальності “Економічна кібернетика” ЛКА. Результати дослідження показали:  37% опитаних склали студенти третього курсу, 67% четвертого курсу. Переважна більшість (71% ) чоловіків.  81% респондентів вважають, що ДО треба запроваджувати в ЛКА.  Переважна більшість студентів переконані, що викладачі Львівської комерційної академії до запровадження ДО готові лише частково. 13% студентів стверджують, що викладачі ЛКА повністю готові до запровадження ДО.  Лише 18% студентів вважають, що вони готові до запровадження ДО в ЛКА, 20,8% - неготові, а більшість вважають оцінює свою готовність як часткову.  43% опитаних поділяють думку, що перевагами ДО є зручний графік, 25% - зручне місце навчання, 66,6% можливість поєднувати навчання з роботою, 22,2% самостійність, 16,6% - повне інформаційне забезпечення дисциплін, 15,2% - наявність інтерактивних засобів спілкування (форуму, чату), 19,4% - зручність контактування з викладачем, 15,2% опитаних вважають, що однією з переваг ДО є об’єктивність оцінювання результатів (рис.1).

190

Рис.1. Переваги ДО для студентів  Отже, з отриманих результатів можна зробити висновок, що найбільшою перевагою, яка притаманна ДО на думку студентів є можливість поєднувати навчання з роботою.  Недоліки притаманні дистанційній освіті, на думку студентів, розподілилися так: 11,1% опитаних вважають, що одним з недоліків ДО є повна самостійність, 31,9% - відсутність безпосереднього контакту з групою, 50% відсутність безпосереднього контакту з викладачем, 50% - безперервне тестування, 29,1% - недостатній (неповний) обсяг викладеної в ДК інформації  Отже, з одержаних результатів можна зробити висновок, що найбільшим недоліком ДО студенти (50% від загальної кількості опитаних студентів) вважають відсутність безпосереднього контакту з викладачем.  48,6% опитаних студентів мають бажання навчатись в магістратурі дистанційно, а 34,7% опитаних студентів бажають навчатись в магістратурі лише за комбінованою формою навчання (тобто поєднуючи дистанційні періоди навчання з традиційними).  Більшість опитаних студентів не хочуть, щоб оплата за дистанційну форму навчання була більшою ніж у традиційних формах здобуття освіти.

191

 Існує пряма залежність між курсом та думкою студентів про доцільність запровадження ДО в ЛКА та розбіжність у відповідях студентів третього та четвертого курсів. Тобто, чим вищий курс, тим більше студенти вважають, що потрібно запроваджувати ДО і навпаки. Це пояснюється тим, що студенти третього курсу ще не добре ознайомлені з дистанційним навчанням.  Відмінність у відповідях між чоловіками та жінками не спостерігається.  Ступінь узгодженості думок усіх опитаних слабка. Це означає, що респонденти не були одностайними у своїх відповідях. Дослідження потреби у ДО серед працюючих (гіпотетичних студентах ЛКА) З метою визначення потреби у здобутті ДО у ЛКА було проведено анкетування працюючих, які гіпотетично можуть стати студентами академії (75 чоловік з 7 місць роботи). Основні результати цього дослідження полягають у тому що:  середній вік опитаних 25,5 років і в діапазоні від 20,5 до 30,6 років. Найстаршій опитуваній особі було 50 років.  Було опитано 61% чоловік та 39% жінок.  Раніше навчались дистанційно лише 16% опитаних респондентів.  Відносно бажання вчитися дистанційно думки респондентів розділилися майже навпіл.  Більше половини респондентів хотіли навчатись дистанційно для здобуття отримання ступеню іншої спеціальності (56%).  53% анкетованих вибирають комбінована форму дистанційного навчання.  Більшість опитаних респондентів до низки переваг ДО відносять можливість вчитися: 1) в зручному місці (80%); 2) самостійно (79%); 3) в зручний для вас час (68%); без відриву від виробництва (59%) (рис.2).  Відповідь на питання про ймовірні ДК засвідчило неготовність опитуваних до таких запитань, оскільки відповіді стосувалися в основному їхньої професійної сфери діяльності. 192

Рис.2. Переваги ДО для працюючих  67% респондентів не погоджується за дистанційне навчання платити більше (відносно існуючої плати).  Обрана форма дистанційного навчання залежить від посади чи роботи, яку займають опитувані.  Також, залежно від посади респонденти пояснюють різними причинами (підвищення кваліфікації, отримання іншої спеціальності) доцільність дистанційного навчання.  Чоловіки і жінки за відповідями на питання анкети не відрізняються.  В залежності від місця роботи, відповіді респондентів відрізняються між собою. Працюючі на підприємствах та організаціях, діяльність яких стосується однієї предметної області, напр., сфери мобільного зв'язку (UMC, Київстар) відповідають подібно.  Узгодженість думок опитаних є дуже висока (0,81), що означає що респонденти були майже одностайні у відповідях на питання анкети. Ефективність семінару-тренінгу з вивчення можливостей ДН Розуміння необхідності дистанційного навчання у ВНЗ вже не вимагає додаткових аргументів. На сьогодні, коли конкуренція на ринку освітніх послуг зростає|, саме політика топ-менеджменту вітчизняних ВНЗ, а також рівень професіоналізму професорськовикладацького складу у володінні сучасними телекомунікаційними технологіями і здатності створювати повноцінні дистанційні навчальні курси є основною конкурентною перевагою. У цій ситуації систематичне підвищення кваліфікації викладачів, що 193

включає навчання на семінарах-тренінгах та дистанційних курсах, стає явищем плановим. Зокрема у ЛКА кожний проект по запровадженню ДН передбачає проведення семінару-тренінгу з дистанційними курсами, під час яких викладачі вивчають можливості дистанційних технологій, особливості технології проектування ДК і розробляють власні курси. Для визначення ефективності семінару-тренінгу було проведено анкетування учасників семінару-тренінгу з різних факультетів і кафедр ЛКА. Середній вік респондента – 30,8 роки (мінімальний - 21, максимальний – 51 рік). Були отримані такі результати:  72,2% опитаних приймали участь у семінарах –тренінгах попередніх проектів;  Всі респонденти вважають, що запровадження ДО є необхідним;  90,9% опитаних вважають, що їхні навички використання сучасних телекомунікаційних (E-mail, ICQ, форум, чат) і педагогічних технологій (дебати, дискусії, проекти) зросли;  90,9% викладачів планують використовувати розроблені ДК в навчальному процесі;  81,8% респондентів вважають, що в ЛКА необхідний підрозділ, який буде займатися дистанційним навчанням;  72,7% - що на кожній кафедрі потрібний працівник, який буде координувати ДН;  кількість годин, які викладачі витратили на створення ДК, в середньому склала 61,8 годин (мінімальна тривалість – 10, максимальна – 120 годин) (рис.3).

Рис.3. Витрати часу на створення ДК (в год.)  всі викладачі бажають, щоб ДК або їх окремі елементи вважались науково-методичною працею; 194

 оцінка роботи команди проекту по проведенню навчання у Вебцентрі є позитивною;  Побажання команді проекту: 1) більше реальних прикладів в межах дистанційного курсу, менше теоретичного матеріалу; 2) треба враховувати зайнятість викладачів і вибрати для навчання час вільний від занять зі студентами; 3) потрібен наступний етап, в якому викладачі будуть навчатися за дистанційними курсами, вибраними за своїм власним уподобанням, за скороченим графіком;  що на думку викладачів заважає і допомогає запроваджувати ДН в ЛКА показано в табл 1. Таблиця 1 Чинники, які впливають на запровадження ДН у ЛКА Що заважає запроваджувати ДН в ЛКА?

Що може сприяти запровадженню ДН в ЛКА ?

рівень підготовки викладачів (особливо старшого віку)

різноманітні тренінги і семінари

недостатня комп’ютеризація ЛКА (відсутність Інтернету на кафедрах), неможливість швидкої реєстрації учасників дистанційних курсів

кращі знання інформатики у студентів і викладачів

відсутність комп’ютерних навичок, як у викладачів. так і у студентів

системний підхід до запровадження ДН

небажання, пересторога, невпевненість у авторстві зданих студентами завдань та тестів

реальна побудова структури навчального навантаження викладачів-тьюторів дистанційних курсів

відсутність бажання у керівництва стимулювати викладачів

стимулювання викладачів, відповідне фінансування та прирівнювання навчальних процесів в дистанційних курсах до звичних навчальних процесів

неготовність викладачів і студентів

збільшення кількості комп'ютерів, розробка цікавих навчальних ДК

процедура впровадження ДН чітко не зрозуміла

підвищення зарплати тьюторів :)

195

Висновки Провівши аналіз, щодо потреби та готовності студентів ЛКА та працюючих до ДО, а також перевіривши ефективність семінарутренінгу викладачів, можна зробити висновок, що:  у всіх опитаних респондентів: як студентів, так і працюючих, існує потреба в дистанційній освіті;  потреба у ДО є менш сформованою у працюючих, які вже володіють певним набором знань та компетенцій. Потреба в дистанційній освіті для цієї категорії гіпотетичних студентів лежить у площині здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня "магістр", підвищенні кваліфікації та набуття нових знань та навичок;  студенти вважають, що викладачі і студенти лише частково готові до запровадження ДО в ЛКА.  семінар-тренінг для викладачів по запровадженню ДН в ЛКА є ефективним;  всі викладачі, які приймали участь в семінарі-тренінгу вважають, що ДН необхідно запроваджувати в ЛКА;  для запровадження ДО в ЛКА необхідні: 1) маркетинг дистанційних освітніх послуг ; 2) стратегія ВНЗ по запровадженню інноваційної дистанційної форми здобуття освіти. Отже, досвід ЛКА свідчить про те, що запровадження ДО у ВНЗ є актуальним і своєчасним, але для цього необхідний маркетинг дистанційних освітніх послуг та стратегія ВНЗ по запровадженню цієї інноваційної дистанційної форми здобуття освіти. Література 1. http://www.gdenet.ru/bibl/russia/2.html.- Потребности населения России в дистанционных образовательных услугах 2. http://www.stimul-center.ru/articles.- Как объективно оценить потребность персонала в обучении?

196

TRAINING LABORATORY COMPLEX FOR MICROCONTROLLERS REMOTE STUDY

Viktor Bondarenko Kiev National Economic University Kiev, Ukraine This paper describes the use of technology of satellite and mobile communication for remote study of microcontrollers. ОБУЧАЮЩИЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗУЧЕНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНОЙ ТЕХНИКИ

Бондаренко Виктор Евгеньевич Киевский национальный экономический университет Киев, Украина В докладе описывается использование технологий спутниковой и мобильной связи для дистанционного изучения микроконтроллерной техники. Микроконтроллеры (МК) компьютеры, выполненные на одной микросхеме, интенсивно внедряются практически во все сферы деятельности человека. Они предназначены для управления различными электронными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии с заложенной в микроконтроллер программой. В отличии от микропроцессоров, используемых в персональных компьютерах, микроконтроллеры содержат встроенные дополнительные устройства. Эти устройства выполняют свои задачи под управлением микропроцессорного ядра микроконтроллера. К наиболее распространенным встроенным устройствам относятся устройства памяти и порты ввода/вывода (I/O), интерфейсы связи, таймеры, системные часы. Устройства памяти представляют собой оперативную память (RAM), постоянные запоминающие устройства (ROM), перепрограммируемую ROM (EPROM), электрически перепрограммируемую ROM (EEPROM). Таймеры включают часы реального времени и таймеры прерываний. Средства ввода/вывода (I/O) включают последовательные порты связи, параллельные порты (I/O линии), 197

аналого-цифровые преобразователи (A/D), цифроаналоговые преобразователи (D/A), драйверы жидкокристаллического дисплея (LCD) или драйверы вакуумного флуоресцентного дисплея (VFD). Встроенные устройства обладают повышенной надежностью, поскольку они, находясь в едином корпусе, не требуют никаких внешних электрических цепей. Повышенный спрос на микроконтроллерные системы требует более качественной подготовки специалистов, проектирующих такие системы. Поэтому, эта статья посвящена разработке технологии повышающей эффективность подготовки специалистов в области проектирования микроконтроллерных систем. Эта технология, основана на использовании дистанционного тренажерного комплекса. Он позволяет проводить изучение дисциплины «Проектирование микроконтроллерных систем», как в стационарном, так и дистанционном режимах, что особенно полезно для студентов обучающихся без отрыва от производства. Общая структура обучающего комплекса представлена на рис.1.

Рис. 1. Общая структура обучающего комплекса. Как видно из рис.1, обучающий комплекс состоит из ряда подсистем, каждая из которых формирует определенный технологический элемент работы с ним. 198

Технология работы с обучающим комплексом приведена на рис.2. и выглядит так. После изучения теоретического и справочного материала по использованию микроконтроллеров AVR, студенту предлагается в виде лабораторных работ серия задач возрастающей сложности, реализация которых позволит ему освоить проектирование микроконтроллерных систем. Эти задачи сформулированы в десяти лабораторных работах, которые позволяют охватить большинство из наиболее важных аспектов проектирования микроконтроллерных систем. Изучив постановку задачи на проектирование, студент, используя ядро ISIS комплекта Proteus Professional Version 7.2 фирмы Labcenter Electronics, разрабатывает принципиальную схему проектируемого устройства. Далее с помощью интегрированной среды проектирования CodeVisionAVR Version 1.25.3 фирмы HP Info Tech разрабатывается программа для микроконтроллера, обеспечивающая выполнение решение необходимых задач в проектируемой микроконтроллерной системе. Рис.2. Технология работы с обучающим комплексом. Разработанная программа подключается к схеме, спроектированной в ядре ISIS комплекта Proteus Professional, и

199

выполняется моделирование работы проектируемой системы. Если функционирование модели не соответствует техническому заданию, то студент возвращается на этап проектирования принципиальной схемы устройства, либо на этап разработки программы для микроконтроллера и выполняет необходимые корректировки. Рассмотренный процесс повторяется до тех пор, пока функционирование модели проектируемого устройства не будет удовлетворять требованиям технического задания. Далее проектируемая система реализуется на стенде с реальным оборудованием и исследуется качество ее функционирования. Если проект работает не адекватно техническому заданию, то выполняется переход на описанные выше этапы проектирования, где выполняется корректировка схемы, проводятся изменения в программе и осуществляется моделирование проекта. После успешного окончательного испытания проекта, выполняется проектирование печатной платы проекта. Трассировка печатной платы проводится с помощью ядра ARES комплекта Proteus Professional, в которое передается схема, спроектированная в ядре ISIS. На этом работа над проектом считается завершенной. Однако, на последующих этапах обучения (курсовое и дипломное проектирование) возможна реализация проекта на спроектированной плате. Рассмотренная технология предназначена не только для студентов стационарной формы обучения непосредственно работающих в лаборатории, но и для дистанционного обучения, что особенно важно для студентов заочной формы обучения. Работа в дистанционном режиме обеспечивается системой удаленного доступа Remote Administrator 2.2, которая позволяет студенту, используя современные скоростные средства сети Интернет, работая за своим компьютером, выполнять работу на удаленном компьютере лаборатории соединенном с микроконтроллерным стендом. Таким образом, студент может со своего компьютера разработать и записать программу в микроконтроллер на стенде лаборатории. Благодаря тому, что результаты работы микроконтроллерной системы отображаются на экране дисплея компьютера, к которому микроконтроллерный стенд подключен через COM-порт, то эти результаты может видеть и анализировать студент, работающий на своем компьютере, находящемся за пределами лаборатории. 200

Для эффективной работы в дистанционном режиме используется асимметричный спутниковый Интернет [1,2], общая схема которого представлена на рис.3. Cпутниковый Интернет является единственным средством доступа к учебным Интернет-ресурсам в сельских районах, где затруднительно подключение к сети Интернет через коммутируемые телефонные каналы, выделенную линию или используя ADSL-технологии. Спутниковый канал обеспечивает такую же быструю и надежную передачу данных, как и выделенная линия - до нескольких Мегабит в секунду, что дает возможность получать студенту большой объем учебной информации включая мультимедийные учебники, объем которых измеряется сотнями мегабайт.

Рис.3. Общая схема информационных потоков работы с сетью Интернет в процессе работы с обучающим комплексом. Схематично можно описать информационные потоки в системе следующим образом: Студент имеете комплект оборудования для приёма сигнала с геостационарного спутника, и некоторое наземное соединение с сетью Интернет. Когда пользователь обращаетесь за какой-либо информацией в Интернет, запрос от него направляется по 201

проводному либо мобильному каналу связи, например через ближайшего провайдера Интернет или оператора мобильной связи. Информация, поступающая в ответ на запрос пользователя, поступает к нему не напрямую, а сначала идет к спутниковому провайдеру. Спутниковый провайдер направляет адресованную пользователю информацию на свой спутник, и уже спутник ретранслирует её пользователю. Пользователь принимает поступающую информацию с помощью спутниковой антенны и DVB-карты вставленной в PCI слот компьютера. Так как объём принимаемой информации обычно существенно больше, чем передаваемой, и так как скорость, обеспечиваемая спутником гораздо выше чем скорость недорогого наземного Интернет-канала, то за те же деньги можно получить большие возможности и качество сервиса. При спутниковом доступе в сеть Интернет, для передачи информации через спутник используется DVB - набор стандартов и технологий, которые также используются и для современного цифрового телевидения. Этим объясняется возможность использования одного и того же оборудования как для спутникового доступа в сеть Интернет, так и для просмотра цифровых спутниковых телевизионных программ и прослушивания качественного цифрового радиовещания, которое также можно использовать в учебных целях. Работая в дистанционном режиме, студент нуждается в интенсивном обмене информацией с преподавателем. В качестве средств такого обмена можно использовать Web- и Wap-сайты, удаленный доступ к компьютеру лаборатории, E-mail, телеконференции, мультимедийные обучающие курсы на CD и DVD дисках, средства разработки которых рассматривались в [1,2]. Рассмотренная технология внедряется на кафедре информационных систем и технологий Государственного экономико-технологического университета транспорта. Литература 1. Viktor Bondarenko Technology of Satellite and Mobile Communication In Modern Distance Education. Second International Conference Modern (e-)Learning, July, 2007, Bulgaria. Proceedings, ITHEA, Sofia, 2007, pp.120-127. 2. Viktor Bondarenko Mobile Communication Technology as a Tool of Educational Process. Information Technology and Knowledge, v.1, №1, 2007, pp.78-80.

202

COMPUTER TRAINING SIMULATOR AS ELECTRONIC EDUCATIONAL RESOURCE

Khavelova Lubov Kharkiv National Pedagogical University named after G.Scovoroda Kharkiv, Ukraine In this article the possibility of use of computer training apparatus in the educational process is examined. Classification of training apparatus which are intended for teaching at school is offered. КОМП’ЮТЕРНИЙ ТРЕНАЖЕР ЯК ОДИН ІЗ ВИДІВ ЕЛЕКТРОННОГО НАВЧАЛЬНОГО РЕСУРСУ

Хавелова Любов Сергіївна Харківський національний педагогічний університет ім.Г.С.Сковороди, Україна В статті розглянуто можливість використання комп’ютерних тренажерів в процесі навчання. Запропоновано класифікацію тренажерів, які призначені для навчання в школі. Інтенсивний розвиток науки, комп’ютерної техніки ставить перед сучасною школою завдання - впровадження комп’ютерних технологій в освітній процес. Комп’ютерні засоби підтримки навчання повинні допомагати вчителеві організовувати навчальну діяльність учнів та здійснювати контроль і управління навчальним процесом. У зв’язку із збільшенням потоку інформації, з вимогами до швидкості навчання і об’єму набутих знань та навичок все більшої популярності набуває розробка засобів комп’ютерної підтримки. Особливе значення мають навчальні тренажери, які допомагають автоматизовувати процес збирання, збереження та обробки інформації, що необхідно для контролю знань учнів. Використання тренажерів значно полегшує дидактичний процес: дозволяє гнучко складати програму навчання, орієнтуватися на індивідуальні особливості кожного учня; сучасна система контролю знань дозволяє педагогам контролювати освітній процес, своєчасно і адекватно реагувати на хід підготовки і навчання. Тренажер (в перекладі від англ. train - тренувати, навчати, виховувати) - технічний засіб професійної підготовки людини, що реалізовує фізичну або функціональну модель системи "людинамашина", її взаємодію з предметом праці або іншого виду 203

діяльності людини із зовнішнім середовищем [1]. Застосовують тренажери в практиці професійного навчання робочих різних спеціальностей: при підготовці космонавтів, в процесі бойової підготовки особового складу озброєних сил тощо. Тренажери призначені для обробки професійних навичок та вмінь людини, а також їх контролю. Навчальні тренажери – це засоби навчання, які володіють педагогічними властивостями, у зв’язку з чим, вони створюються за законами педагогіки. Комп’ютерний тренажер є одним із сучасних видів електронного освітнього ресурсу. Ресурси даного типу призначені для: використання в процесі навчання для певної предметної галузі; інформаційного забезпечення системи освіти; діяльності освітньої галузі.[2] Основною задачею комп’ютерних дидактичних тренажерів є розвиток навичок певного виду практичної діяльності. Наприклад, для математичних дисциплін коло можливостей ІКТ-технологій включає в себе розв’язання завдань різного типу, для англійської мови – вивчення іноземних слів та словосполучень, для інформатики – засвоєння роботи алгоритмів та їх розробку тощо. Для зручності використання тренажерів виникає потреба в їх класифікації. Пропонуємо розглянути наступну класифікацію. За своїм дидактичним призначенням навчальні тренажери можуть поділяються на (Схема.1): 1) Предметні (англійська, українська, російська мови, інформатика, математика, хімія, фізика тощо); 2) Клавіатурні, які дозволяють навчитися «правильно» друкувати на клавіатурі комп’ютера за короткий час; 3) Тести, які дозволяють перевіряти знання з різних галузей науки. Одним з предметних тренажерів є тренажер з алгебри «Квадратні рівняння». Він складається з трьох тренажерів: 1) Теорема Вієта (усне визначення коренів квадратного рівняння за Теоремою Вієта); 2) Коефіцієнт ABC (визначення коефіцієнтів квадратного рівняння); 3) Квадратне рівняння (розв’язання квадратних рівнянь письмово з перевіркою коренів). 204

Цей електронний тренажер призначений для учнів 8 класу, які вивчають тему «Квадратні рівняння. Теорема Вієта». Використовується тренажер для закріплення матеріалу з поданої теми. Комп’ютерні навчаючі тренажери

Предметні

Математика, Інформатика, Фізика, Економіка, Історія тощо

Клавіатурні

Український алфавіт, Англійський, Російський, Іспанський тощо

Тести

Тестові завдання з однієї теми, З одного предмету, З декількох предметів, Універсальний тест, Тестові оболонки

Схема.1 Види комп’ютерних навчаючих тренажерів Приведемо ще один тренажер з математики - Тест таблиці множення 4.0 (Multiplication Тable). Програма створена для навчання і тестування учнів на предмет знання таблиці множення. Цікавим елементом програми є настройки звукового супроводження, зміна коліру фону головного вікна, допомічника. За задумом автора даного ресурсу, анімаційний персонаж допомагає та розважає учня під час проходження тестів. Існує ком’ютерна програма для навчання простій лічбі (складання, віднімання) дітей віком від 5 років - Математика від Костянтина 1.2. Цей ресурс можна застосовувати на узагальнених уроках в початковій школі: «Складання і віднімання до 100». Метою тренажеру є удосконалення навичок усної лічби, формування навичок самоконтролю, вміння знаходити компоненти математичних дій. Комп’ютерний тренажер APE Formula v.2.0 можна використовувати на уроках інформатики. Ця програма призначена 205

для навчання та тренування перетворення математичних формул у вигляд, який використовується у таких програмах, як Pascal, Basic тощо. У результаті перевірки на правильність обчислювальних значень, які вводить користувач (учень) здійснюється висновок корекційної інформації: поради, рекомендації, посилання на матеріал підручника. В програмі надається теоретичний матеріал з даної теми. Цікавим прикладом вивчення англійської мови є програма ABC Simulator v2.0 - тренажер для запам’ятовування англійських слів та словосполучень. Алгоритм запам’ятовування слів побудований на асоціативному та логічному пошуку російських слів та їх перекладу на англійську мову і навпаки. Процес навчання проходить у формі гри. Цей ресурс дає можливість складати тематичні розділи і наповнювати їх своїми словами. Однію з основних задач предметних тренажерів є забезпечення досягнення мети шляхом пред'явлення учневі важливих завдань і вимог. Найбільш доцільним застосовуванням таких програм є тоді, якщо потрібно довести відпрацювання теми або сукупності навичок до досконалості [3]. Розглянемо наступний вид тренажерів – клавіатурний. В сучасній практиці існує десятипальцевий метод друку. Написати листа, підготувати реферат – це можна зробити значно швидше, якщо використовувати для набору не три, а десять пальців. Одним з необхідних навичок сучасної людини, яка працює за комп’ютером, є «сліпий» друк. Набір тексту всліпу не тільки прискорює роботу, але й допомагає позбавлятися від помилок. Навчитися друкувати тексти сліпим методом допомагають спеціальні програми - багаточисленні клавіатурні тренажери. Хоча й всі вони призначені для однієї мети, кожна з них пропонує свої шляхи її досягнення. Нижче пропонується розглянути найбільш цікаві українські, російські та англійські клавіатурні тренажери. Яскравими прикладами клавіатурних тренажерів є СОЛО, Stamina, Бомбіна, KeyTO, Віртуоз, Babytype, Taca-Taca, TuchTyping та ін. Розглянемо декілька з них. Програма Stamina - це безкоштовний українсько-російськоанглійський клавіатурний тренажер під Windows, за допомогою якого можна з легкістю опанувати сліпим машинописом і навчитися вводити текст відразу усіма пальцями, не дивлячись на клавіатуру. 206

Є декілька режимів набору текстів: вправи, фрази, цифри і символи, спеціальні символи, складні вправи, повний курс. Програма Бомбіна – це клавіатурний тренажер для школярів. Ця програма призначена для тих, хто бажає швидко навчитися друкувати сліпим десятипальцевим методом. Діти можуть починати навчання з 7 років. В цьому тренажері необхідно пройти 8 рівнів складності. Кожен рівень має свій поріг швидкості друкування, обмежений процент помилок і інші параметри. Програму «Соло на клавіатурі» можна вважати як сучасним клавіатурним тренажером, так і психологічним тренінгом, автором якого є відомий психолог, журналіст В.В. Шахіджанян. Кожний урок тренажеру супроводжується різними текстами – порадами в процесі навчання, цитатами з листів користувачів, тестами, а також, словами, які повинні заставити людину повірити в себе, в можливість пройти даний курс і навчитися друкувати. Наступним видом комп’ютерних тренажерів є тестові завдання. Проведення контролю знань у традиційній формі вимагає забагато аудиторного часу. Тому виникає необхідність у нових формах контролю знань. До однієї з таких форм контролю можна віднести тестування. Тест має цілу низку переваг: охоплює контролем великий обсяг матеріалу; зменшує порівняно з традиційним опитуванням затрати часу; контролює не тільки велику кількість теоретичних питань, але й практичних.[4] Яскравим прикладом тесту з інформатики є «Системи числення», який дає змогу тестуючому одразу дізнатися правильну відповідь. По закінченню проходження цього тесту підраховується кількість правильних відповідей та ставиться загальна оцінка. Цей тест можна використовувати на уроках закріплення та узагальнення практичних знань учнів з поданої теми. Тести можуть включати завдання з однієї теми, з одного предмету, з декількох предметів та з усіх основних предметів, які вивчаються в школі. Прикладом останнього є Універсальний тест v3.0.0.4. Ця програма призначена для проведення контрольнонавчаючого (з підказками) та контрольного (на оцінку) тестування учнів, з можливістю вибіркової установлення тестів на комп’ютер. Всього 28 тестів: з інформатики, математики, геометрії, ОБЖ, фізики, теорії музики, соціології, з російської та англійської мов 207

тощо. Програма має можливість автоматично генерувати необмежене число варіантів тестів з обмеженої кількості питань. У програмі існує конструктор тестів (Test_maker), призначений тільки для вчителів, які мають можливість самостійно розроблювати та корегувати вже існуючі тести. У програмі є можливість створювати окрім звичайних текстових завдань, тести, де можна включати фотографії, графічні зображення, складні формули тощо. Для перевірки знань тестуючого використовують також тестові оболонки (або «конструктори»). Один з прикладів таких оболонок є програма Оріон, яка призначена для створення тестів на будь-яку тему. Відмінною рисою програми є те, що вона підтримує: вставку малюнків як в текстове поле (питання, відповідь), так і в окреме вікно; необмежену кількість питань; друкування тексту тощо. При роботі з тестовими оболонками в режимі навчання тренажер вказує на помилки, які користувач (учень) здійснює при перевірці своїх знань. Всі програми, які були представлені вище є безкоштовними продуктами. Для роботи з тренажером учням необхідно мати елементарні навички роботи з комп’ютером, які становляться більш змістовними та різноплановими після проведення занять на тренажерах. Використання принципу активності в комп’ютерних тренажерах пояснюється тим, що людина засвоює 10% з того, що чує, 50% - що бачить, 70% - що вимовляє, і 90% - що робить сама. В освітній практиці комп’ютерні тренажери стають найбільш розповсюдженим і доступним засобом для професійної підготовки спеціалістів різного рівня кваліфікації. При сучасному розвитку інформаційно-комунікаційних технологій можна очікувати, що в майбутньому навчальний процес у школі буде проходити тільки за допомогою комп’ютерної підтримки. Вже зараз існують комп’ютерні навчальні програми (тренажери, тести тощо) з різних предметів, які розроблені Міністерством освіти та науки. Але цих програм недостатньо для впровадження в навчальний процес. Тому необхідно залучати як спеціалістів, так і педагогів до розробки таких тренажерів, які роблять навчально-виховний процес більш ефективним та якісним. 208

Таким чином, в наш час за допомогою комп’ютера навчання завойовує більшого признання і збобуті знання знаходять все більшого застосування. Унікальним явищем у цьому плані є комп’ютерні тренажери, які успішно можуть бути використані в навчальному процесі. Електронні ресурси даного типу сприяють підвищенню ефективності навчання учнів і рівня їх творчого розвитку. Впровадження комп’ютерних тренажерів в практику освітнього процесу допомагає розв’язувати такі основні завдання: розвиток логічного мислення учнів; більш міцне засвоєння теоретичного матетіалу; придбання практичних вмінь та навичок розв’язань не тільки типових, але й розвиваючих, творчих завдань; контроль за ходом навчання учнів навчальних дісцилін та формування у них вмінь та навичок самоконтролю. Використання даної класифікації навчальних тренажерів допомагає майбутньому вчителеві краще орієнтуватися в освітньому просторі та знаходити необхідний матеріал. Сучасний вчитель повинен мати в своєму арсеналі засоби комп’ютерної підтримки навчання з різних дисциплін, в тому числі і тренажери, що складають інформаційну базу для успішної діяльності як учня, так і педагога. Література 1. Воройский Ф.С. Информатика. Энциклопедический систематизированный словарь-справочник. (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах). - М.: 2007. 2. Стеценко Г.В. Освітні веб-ресурси та їх класифікація.// Комп’ютер в школі та сім’ї, №6, 2207, с. 23-26 3. Мірошніченко Ю.Б. Освітні ресурси Інтернету з фізики та астрономії.//Комп’ютер в школі та сім’ї, №1, 2005, с. 39-41 4. Крючкова Т.М., Кармазіна В.В., Гранкіна Т.О. Система контролю знань за допомогою сучасних інформаційних технологій.// Комп’ютер в школі та сім’ї, №4, 2006, с. 32

209

ICT TEACHING AT UNIVERSITY IN ACCORDANCE WITH ECTS REQUIREMENTS

Marianna V. Makarova Poltava University of Consumer Cooperatives in Ukraine Poltava, Ukraine In the article author’s position is grounded concerning the ways of placing of electronic method on the base of Internet-technologies for the use in the educational process of university for passing to the ECTS and increase of volume independent work of students ПРЕПОДАВАНИЕ В ВУЗЕ В СВЕТЕ ТРЕБОВАНИЙ КМСОУП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ INTERNET-ТЕХНОЛОГИЙ

Макарова М.В. Полтавский университет потребительской кооперации Украины Полтава, Украина В статье обоснована позиция автора по поводу путей размещения электронной методики на базе Internet-технологий для использования в учебном процессе университета при переходе на кредитно-модульную систему организации учебного процесса (КМСОУП) и увеличении объема самостоятельной работы студентов Общеизвестно, что Болонский процесс представляет собой систему реформ в европейских системах образования, согласно которой к 2010 году все европейское пространство придет к общему консенсусу. Однако, при этом Болонский процесс не имеет целью достичь единой системы образования для всех стран. Сначала немного истории. Болонский процесс был начат 19 июня 1999 года в г. Болонья (Италия) подписанием 29 министрами образования от имени своих правительств документа, получившего название «Болонская декларация». Этим актом большинство европейских стран-участниц Болонского процесса провозгласили создание единого европейского образовательного и научного пространства до 2010 года. В границах этого пространства должны действовать единые условия признания дипломов об образовании, трудоустройства и мобильности граждан, что должно, по мнению идеологов Болонского процесса, значительно повысить конкурентоспособность европейского рынка труда и образовательных услуг по сравнению с северо-американским и 210

южно-азиатскими рынками труда и образования, не столь сильно испытывающим влияние интеграционных процессов. 19 мая 2005 года в городе Берген (Норвегия) на Конференции министров стран Европы Украина присоединилась к Болонскому процессу. В Болонской декларации выдвигается требование принятия общей системы сравнимых ученых степеней. Во всех странах, присоединившихся к Болонскому процессу, вводятся два цикла учебы по формуле “три плюс два”. Первый, бакалаврский цикл, должен продолжаться не менее трех лет, второй, магистерский, – не менее двух, кроме того, они должны приниматься на европейском рынке труда в качестве образовательных и квалификационных уровней. Для Украины интеграция в Болонский процесс призвана содействовать включению в европейское сотрудничество университетов и устранение препятствий на пути мобильности украинских студентов и преподавателей в пределах стран-участниц Болонского процесса. Как известно, страны, присоединившиеся к Болонскому процессу на сугубо добровольной основе через подписание соответствующей декларации, приняли на себя определённые обязательства, некоторые из которых ограничены сроками. Так:  с 2005 года страны-участницы должны были начать бесплатно выдавать всем выпускникам вузов стран-участников Болонского процесса европейские приложения единого образца к дипломам бакалавра и магистра;  до 2010 года – реформировать национальные системы образования в соответствии с основными положениями Болонской декларации [1]. На данный момент участниками Болонского процесса и декларации «Зона европейского высшего образования» являются:  большинство высокоразвитых западноевропейских стран: Австрия, Бельгия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Исландия, Испания, Ирландия, Италия, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Испания, Швеция, Швейцария, Великобритания;  европейские страны со средним уровнем развития: Кипр, Греция, Мальта, Португалия, а также Турция;  страны, образовавшиеся после распада восточноевропейского и советского этатического пространства: 211

Армения, Азербайджан, Босния и Герцеговина, Болгария, Хорватия, Чехия, Эстония, Грузия, Венгрия, Латвия, Литва, Черногория, Молдавия, Польша, Македония, Румыния, Россия, Сербия, Словакия, Словения, Украина. В 2006/2007 учебном году во всех ВУЗах Украины III-IV уровней аккредитации внедрена кредитно-трансферная система ECTS. Для этого подготовлен соответствующий пакет инновационных нормативных документов ECTS, разработаны рекомендации и осуществляются организационные мероприятия по внедрению приложения к диплому европейского образца [2]. О реальном внедрении ECTS и хотелось бы поговорить подробнее. Существенным элементом кредитно-модульной системы организации учебного процесса (КМСОУП) в ВУЗах является перенесение акцента на самостоятельную и индивидуально-консультатив-ную работу со студентами. Так, предполагается, что на младших курсах две трети общего количества учебных часов студент должен проводить в аудитории, а оставшаяся одна треть учебного времени предназначена для его самостоятельной работы. На старших курсах это соотношение меняется в пользу самостоятельной работы – 1/3 к 2/3. Очевидно, что самостоятельная работа студентов должна быть обеспечена высококачественным методическим продуктом – плодом согласованных усилий целых творческих коллективов. Традиционно разработкой методической литературы в соответствии с годовыми планами работы университетов и их кафедр занимаются ведущие доценты и профессора кафедр, опытные преподаватели и методисты, в тесном контакте со своими ассистентами. Университеты являются консервативными учреждениями в силу носительства стабильных традиций, как место передачи знаний – наследия предыдущих поколений. Однако, и в их работу стремительно врываются разнообразные инновации, одна из которых связана с активным использованием Internet-технологий в учебном процессе. Оперативное обеспечение студентов стационара и студентов заочной формы обучения методической литературой для самостоятельной работы, примерами задач и тестов, которые студент будет выполнять самостоятельно, зачастую – по индивидуальной траектории обучения, требует иных подходов к созданию методики и ее предоставлению студентам. Один из 212

возможных путей тут – создание электронной методики и размещение ее в разнообразных возможных формах в разных, доступных студенту источниках. Так, традиционным местом накопления электронных учебников являются программные системы учебного менеджмента (Learning Management Sysytems), которые обеспечивают доступ к электронной методике через компьютерные сети, в первую очередь, через Internet, организацию обратной связи участников виртуальной группы и тьютора, учет уровня использования слушателями электронных учебных материалов в процессе обучения. Фактически современные системы учебного менеджмента являются организационно-технологической средой дистанционного обучения для всех желающих [3]. Если университетом ставятся иные задачи – не столько создание полноценной системы дистанционного обучения на основе телематики, сколько обеспечение удобного доступа студентов ВУЗа стационарной и заочной форм обучения к наработанной методике в электронном виде, то тут возможны следующие варианты: 1) Размещение электронных копий напечатанных методических разработок преподавателей ВУЗа в его электронной библиотеке, доступ к ресурсам которой обеспечивается студентам с рабочих мест электронного читального зала, причем вся база данных о таких ресурсах аккумулирована в электронном каталоге. Доступ к такой библиотеке обеспечивается не только из локальной сети ВУЗа, но и по аккаунту студента, настроившего VPN-соединение с внутренней локальной сетью из Internet. 2) Размещение оперативной методики, часто не имеющей “бумажного” аналога, в учебных папках на сервере в локальной сети ВУЗа. Чаще всего это учебные практикумы в гипертекстовом или текстовом форматах, презентации лекций, шаблоны учебных вспомогательных файлов. Доступ к такой оперативной методике также обеспечивается любому студенту университета по индивидуальному аккаунту из сети Internet. 3) Создание полнофункционального кафедрального сайта как самостоятельного сайта, например, http://informatics.org.ua/about (рис.1) или как части университетского Web-сайта в Internet, например, http://www.ios.uccu.org.ua, с размещением на нем 213

методики для абсолютно свободного доступа всех пользователей глобальной сети, а не только студентов университета по аккаунту. Сам коллектив кафедры решает, что именно становится “достоянием интернетовской общественности”. Как правило, в свободном доступе в электронном виде выкладываются исключительно методические разработки преподавателей университета, имеющие “бумажные” опубликованные аналоги, специфической направленности – учебные пособия для самостоятельного изучения дисциплин по кредитно-модульной системе, методические рекомендации и задания для организации самостоятельной работы студентов, в первую очередь, заочной формы обучения.

Рис. 1. Сайт кафедры математического моделирования и социальной инорматики университета 4) Размещение учебных материалов на предметном сайте или авторском сайте преподавателя, например, http://www.ecommerce.pl.ua (рис. 2, 3). Создание “Web-сайтов книги” и 214

предметных Web-квестов широко практикуется западными авторами – преподавателями университетов. По этому же пути, как нам представляется, продуктивно идти и украинским авторам – создателям качественной методики. Автор статьи имеет опыт создания электронной методики и размещения ее по всем вышеописанным направлениям. Опыт показывает, что наиболее активно студенты, занимающиеся предметом самостоятельно, используют методические материалы с сайта кафедры, находящиеся в свободном доступе в сети Internet, и оперативную электронную методику в локальной сети университета.

Рис. 2. Предметный сайт по электронной коммерции автора статьи

215

Однако, предметные сайты и авторские учебные сайты высококвалифицированных специалистов, имеющих “что сказать” студенчеству в своих методических и научных наработках, имеют большое будущее для организации самостоятельной работы студентов, в первую очередь, на магистерском образовательном уровне. Таким образом, глобальная сеть Internet, технологии которой являются катализатором разнообразных организационных эффектов, способна внести большую лепту и в организацию самостоятельной работы студента университета, который ищет выход на эффективно систематизированные предметные знания.

Рис. 3. Размещение на предметном сайте оригиналов научных материалов 216

Литература 1. Півняк Г., Салов В. Стандарти вищої освіти у контексті Болонської декларації // Освіта України. – 2004. – № 42–43. – 2 червня – С. 6. 2. Програма дій щодо реалізації положень Болонської декларації в системі вищої освіти і науки України: Затверджено наказом № 49 МОН від 23.01.2004 р. // Методичні матеріали. – К.: МАУП. 3. Стефаненко П. В. Дистанційне навчання у вищій школі: Монографія. – Донецьк: ДонНТУ, 2002. – 400 с.

217

METHODOLOGICAL APPROACHES TO INDUSTRIAL SIMULATORS CREATION

Larysa Savyuk, Roman Matviyenko Institute of Economy and Management “Galytska akademiya” Ivano-Frankivsk, Ukraine In detail a structure “man-machine” is considered, the terms for its successful functioning are determined, the concepts interpretation informative model and object’s internal conceptual model are given. The setting, creation stages and industrial trainers exploitation method are determined as well as software environments possibilities description for industrial trainers creation is conducted. МЕТОДОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ ДО СТВОРЕННЯ ПРОМИСЛОВИХ ТРЕНАЖЕРІВ

Сав’юк Л.О., Матвієнко Р.М. Інститут менеджменту та економіки “Галицька академія” Івано-Франківськ, Україна Детально розглянута структура “людина-машина”, визначено умови для її успішного функціонування, дається тлумачення понять інформаційна модель та внутрішня концептуальна модель об’єкту. Визначено призначення, етапи створення та методику експлуатації промислових тренажерів, а також проведено опис можливостей програмних середовищ для створення промислових тренажерів. Тренажерну підготовку в обов’язковому порядку проходять оператори багатьох складних технічних систем: екіпажі повітряних суден, авіаційні диспетчери, космонавти, водії наземних транспортних засобів, оператори радіолокаційних станцій, систем зв’язку, атомних та теплових електростанцій, хімічних виробництв, нафтоперегінних установок, насосно-компресорних станцій. Тренажери використовуються не тільки для первинної підготовки операторів, але і для відновлення навиків та умінь вже досвідчених операторів для періодичної перевірки їх кваліфікації і атестації. Науковий підхід до проектування, реалізації та впровадження тренажерів на виробництві заснований на використанні положень інженерної психології, яка розглядає, в тому числі, основи 218

професіонального відбору та придатності працівників операторських спеціальностей. Основним предметом інженерної психології вивчення об’єктивних закономірностей інформаційної взаємодії людини і техніки з метою використання результатів таких досліджень в практиці проектування, створення та експлуатації системи “людина-машина” (СЛМ) (рис.1) [1].

Рис.1 – Структура системи людина-машина Інженерна психологія виникла на стику технічних і психологічних наук. Як психологічна наука інженерна психологія вивчає психічні та психофізіологічні процеси і властивості людини, з’ясовує, які вимоги до окремих технічних пристроїв і побудови системи в цілому витікають з особливостей людської діяльності, тобто вирішує задачу пристосування техніки і умов праці до людини. Як технічна наука інженерна психологія вивчає принципи побудови складних систем, пости і пульти управління, кабіни машин, технологічні процеси для з’ясування вимог, що пред’являються до психологічних, психофізіологічних і інших властивостей людини-оператора. Для того, щоб СЛМ успішно функціонувала, повинні бути забезпечені взаєморозуміння машинної і людської ланок системи, якісна взаємодія між ними. Саме в області взаємодії людини і машини виникають ускладнення, що приводять часом до драматичних наслідків, аварійних наслідків. Аналіз аварійних ситуацій, в тому числі і на компресорних станціях, свідчить про те що в надзвичайних ситуаціях люди поводять себе по-різному. 219

Небезпека наслідків дезорганізації діяльності операторів в складній промисловій обстановці висунула проблему визначення професійної придатності працівників, під якою розуміється комплекс людських властивостей і нахилів до виконання певного виду праці. Науково-технічна революція привела до істотної зміни умов, засобів і характеру трудової діяльності. На сучасному виробництві, на транспорті, в системах зв’язку, в будівництві та сільському господарстві все ширше застосовуються автомати і обчислювальна техніка, завдяки технічному переозброєнню виробництва істотно змінюються функції і роль людини. Багато операцій, які раніше були прерогативою людини, зараз починають виконувати машини. Проте, яких би успіхів не досягала техніка, праця була і залишається надбанням людини, а машини, як би складні вони не були, є лише знаряддями його праці. В сучасних системах управління людина здійснює діяльність не з реальними об'єктами, а з їх інформаційними моделями, які відображають положення і переміщення спостережуваного об’єкту. Інформаційна модель є організованою відповідно до певної системи правил відображення об’єкту управління, його системи управління, зовнішнього середовища і способів дії на них. Інформаційна модель має матеріальний характер: її утворюють технічні засоби відображення інформації – сигнальні індикатори, лічильники, мнемосхеми, екрани, панелі приладів. Будь-якій техніці властиві обмеження, тому інформаційна модель не ідеально відображає дійсність, вона неминуче спрощує, ідеалізує її, а якоюсь мірою і спотворює через властиві будь-якій апаратурі погрішності. Неадекватність інформаційної моделі реальним параметрам об’єкту – одне з джерел прийняття людиною-оператором невірного рішення. Коли людина звертається до інформаційної моделі, в її свідомості на основі накопичених знань і досвіду формується внутрішня концептуальна модель – сукупність уявлень і суб’єктивне віддзеркалення в свідомості людини інформації про стан об’єкту управління і зовнішнього виробничого середовища. Саме концептуальна модель визначає характер рішень і управляючих дій людини-оператора на технічний об’єкт. Інформаційна модель є джерелом і основою для формування концептуальної моделі. Формування концептуальної моделі – 220

психічний процес, який базується на сприйнятті інформації, що доставляється технічними засобами. Основною причиною виникнення аварійних ситуацій на виробництві є недосконалість інформаційних моделей і невірне відображення фактичної ситуації у свідомості людини-оператора за допомогою концептуальних моделей В СЛМ людина контролює стан об’єкту управління і впливає на нього не шляхом безпосереднього контакту із знаряддям і предметом праці, а через дистанційні канали зв’язку, сприймаючи інформацію від засобів відображення інформації і здійснює дію на об’єкт управління за допомогою органів управління [2]. До основних особливостей функціонування людини-оператора відносяться:  велика складність і висока швидкість виробничих процесів;  необхідність перетворення великих об'ємів інформації;  необхідність активного, ініціативного відношення до діяльності;  висока відповідальність за помилки;  нерівномірність робочого ритму, переходи від пасивного очікуван-ня до інтенсивних дій;  невизначеність моментів переходу;  необхідність підтримки високого рівня пильності і готовності;  необхідність збереження стійкої працездатності при погіршенні умов роботи. Актуальність розробки та призначення промислових тренажерів Призначення будь-якого промислового тренажера полягає в забезпеченні формування і розвитку професійних навиків шляхом виконання вправ, що сприяє появі вірних уявлень і відображень у свідомості оператора про стан об’єктів управління і зовнішнього середовища та полегшує у подальшому прийняття управлінських рішень в нештатних та аварійних ситуаціях функціонування обладнання. При цьому повинні в комплексі виконуватися наступні завдання: 1. Формування динамічних стереотипів. Високий ступінь навчання інформаційним та концептуальним моделям визначеної 221

СЛМ досягається систематичним тренуванням та приводить до вироблення автоматизованих способів вирішення задач, які закріплюються тренуванням і забезпечують виконання певних видів професійної діяльності із заданою якістю. 2. Можливість навчання оператора виконанню відповідальних завдань, які з тієї або іншої причини не можна детально відпрацювати на реальній системі. Тренування на реальному об’єкті (літаку, морському судні, атомній електростанції, компресорному або насосному агрегаті) найчастіше неможливе як за умовами безпеки, так і з міркувань економічного характеру – можуть бути потрібні дуже великі виробничі площі, велика витрата паливно-мастильних матеріалів, відсторонення виробничого обладнання від виконання ним основних функцій і його додатковий знос. Тренажери незамінні для відпрацювання дій в екстремальних умовах, вони дозволяють штучно відтворити таку аварійну ситуацію, яка зустрінеться, можливо, раз в житті або взагалі не зустрінеться, але до дій в якій потрібно бути постійно готовим. 3. Забезпечення вимог педагогічного характеру. В процесі навчання і підготовки оператор повинен набути не тільки необхідних знань, але і спеціальних психофізіологічних навиків завдяки використанню наступних алгоритмів: 3.1 Для формування необхідних навиків і аналізу дій суб’єктів навчання можна змінювати масштаб часу, представляючи події в прискореному або сповільненому темпі. 3.2 на тренажері та чи інша виробнича ситуація може бути багато разів відтворена. 3.3 Нарешті, модельований процес можна “заморозити”, зупинити у будь-який момент часу, для того, щоб провести інструктаж курсанта або зафіксувати його увагу на помилкових діях. 4. Відпрацювання групової взаємодії діяльності операторів, які вирішують сумісне завдання і знаходяться в певних взаєминах (екіпаж літака, зміна авіадиспетчерів, оператори систем зв’язку, зміна операторів на компресорних станціях). В структуру промислового тренажера повинні входити наступні функціональні елементи: 1. Моделюючий пристрій або модуль, який є основною ланкою будь-якого промислового тренажера, з допомогою якого створюється учбова інформаційна модель технічного об’єкту, 222

формуються необхідні дані і забезпечуються задані параметри навколишнього середовища на робочому місці суб’єкта навчання, характерні для нормальних, а при необхідності, і для нештатних аварійних режимів функціонування обладнання. Курсант, сприймаючи учбову модель технічного об’єкту, аналізує інформацію і приймає рішення відповідно до поставлених перед ним завдань. 2. Апаратний або програмний засіб контролю і оцінки якості діяльності оператора, а при необхідності – і його функціонального стан, що є особливо важливою обставиною в тих випадках, коли тренажер створюється на стадії проектування або виробництва реального об’єкта управління. Інформація про функціональний стан операторів і успішність їх дій в імітованих ситуаціях дозволяє уточнити шлях вирішення задач щодо розподілу функцій між “людською” і “машинною” ланками системи, обґрунтувати програми підготовки фахівців з експлуатації реальних об’єктів. 3. Імітаційні ефекти реального робочого місця. Залежно від поставленої мети навчання і тренажу робоче місце оператора може достатньо повно відтворювати реальне робоче місце оператора як за виконанням, так і за розташуванням засобів відображення інформації та органів управління. У ряді випадків для створення повної ілюзії реального робочого середовища відтворюються і супутні ефекти – шум двигунів, компресорів, насосів, звукові, світлові та вібраційні ефекти, перешкоди в ефірі і т.п. Тренажери, які призначені для відпрацювання подібних завдань, можуть бути громіздкими і дорогими інженерними спорудами. 4. Сучасні засоби відображення інформації і органи управління для забезпечення процесу навчання на інтелектуальному і психомоторному рівні. Такі характеристики органів управління грають вирішальну роль в промисловому тренажері для їх пізнання за виглядом, місцеположенням, на дотик, при цьому певна сенсомоторна реакція є складовою частиною завдання, що відпрацьовується курсантом. Якщо метою навчання є відпрацювання окремої функції оператора, яка може бути виділена із загального процесу трудової діяльності, можливим стає використання для створення учбової інформаційної моделі і контролю якості навчання персональних комп’ютерів. Вся програма тренінгу може бути розміщена на 223

компакт-диску або в локальній ЕОМ. Це значно знижує витрати на створення і обслуговування тренажерів і забезпечує їх високу мобільність і широку доступність. Проте, практично необмежені можливості сучасних комп’ютерних систем по моделюванню виробничих процесів і їх візуалізації нерідко штовхають розробників електронних тренажерів на істотні порушення принципу наочності навчання, який вимагає, щоб робоче місце курсанта якомога більше відповідало реальному робочому місцю оператора. У тренажерах подібного типу на екрані дисплея з’являються просторове зображення органів управління імітованого пристрою з імітацією алгоритмів функціонування в різних робочих режимах. В результаті навики операторів, яких вони набувають при навчанні на такому тренажері, є неадекватними навикам, необхідним для роботи на реальному устаткуванні. Курсант освоює і запам’ятовує дії по управлінню комп’ютерною моделлю і не набуває моторних навиків, які грають найважливішу роль у ряді операторських професій. Однак, для визначених типів промислового устаткування для відпрацювання штатних і аварійних ситуацій його функціонування застосування комп’ютерних інформаційних моделей та електронних тренажерів є єдино можливим, розумним та оптимальним шляхом вирішення даної проблеми. Етапи створення та методика експлуатації промислових тренажерів 1. При розробці технічного завдання на проектування промислового тренажера і створенні методики навчання необхідно чітко сформулювати учбову мету і визначити еталонний рівень підготовки операторів, який повинен бути досягнутий в результаті навчання на тренажері. Цілі навчання визначаються шляхом аналізу завдань, що вирішуються системою, і завдань, виконання яких вимагають від оператора системи. 2. По кожній темі курсу навчання розробляється комплекс учбових завдань, що містять різні виробничі ситуації, з подальшим ускладненням їх на основі знань і навиків, отриманих на попередніх заняттях. Алгоритм вибору чергового завдання передбачає можливість повернення до менш складних завдань у випадку, якщо 224

суб’єкт навчання не справляється із завданнями запропонованого рівня складності. 3. Управління навчанням на тренажері забезпечується діями інструктора. Демонстраційна інформація може бути наперед внесена досвідченим оператором в комп’ютер тренажера. Інструктор регулює потік навчальної інформації, що надається курсанту, і здійснює контроль за ходом і якістю тренування. Інструктор, або безпосередньо спілкується з курсантами, або інструктаж і контроль здійснюються автоматично через машинну програму. Основна перевага автоматичної демонстрації необхідної інформації полягає в можливості багатократного показу суб’єкту навчання порядку виконання конкретного завдання. При цьому можна виділити вплив на роботу системи якої-небудь окремої умови або фактора, сформувати комбінацію впливових факторів. Інструктор може прокоментувати демонстраційний матеріал, акцентувати увагу на вузлових моментах відпрацювання завдання. При цьому курсант має можливість відтворювати в межах відведеного часу завдання стільки раз, скільки необхідно для його якісного освоєння. 4. По кожній вправі обов’язково проводиться розгляд дій курсанта, для чого в апаратурі промислового тренажера зазвичай передбачається модуль фіксації всіх його змістовних дій, що дозволяє відновити ситуацію на будь-який момент процесу навчання і наочно продемонструвати кожному курсанту хід рішення ним навчального завдання. 5. На завершальному етапі навчання відпрацьовуються завдання підвищеного рівня складності (вихід з ладу частини устаткування, пожежа на об’єкті, протидія з боку зовнішніх збурень та впливів і т.п.). Найбільш довершені тренажери забезпечують повну автоматизацію процесу навчання. Процес навчання на таких тренажерах може бути повністю переданий під контроль самого курсанта, навіть до такого ступеня, що він зможе узяти на себе відповідальність за якість своєї індивідуальної підготовки. При цьому забезпечується найвища мотивація дій, краща можливість з’ясувати, що саме і як працює в устаткуванні, відсутність психологічної залежності від особи інструктора і необхідності запам’ятовування його вказівок. В таких системах присутній більш 225

довершений зворотній зв’язок по правильних і неправильних діях курсанта, що характеризує максимальну інтерактивність електронного тренажера та свідчить про очевидну ефективність автоматизованого навчання. Вибір програмного забезпечення для створення промислових тренажерів Важливою задачею є вибір програмного забезпечення для створення віртуальних тренажерів. Для найкращого відображення мнемосхем, технологічних та електричних схем необхідно використовувати системи візуального програмування, що мають бібліотеки готових елементів (електричних, промислових, конструкторських). До таких систем можна віднести наступні програмні пакети (ПП): LabVIEW, WinCC, IsaGraf, Delphi та ін. Серед усіх ПП особливу увагу приділено вивченню можливостей системи LabVIEW, яка містить в своїй базовій конфігурації елементи для програмування, математичних розрахунків, обробки сигналів, формування звітів та публікації проектів в Інтернет, а наявність додаткових модулів системи LabVIEW, таких як Simulation Module, Control Design Toolkit, PID Control Toolset, Datalogging and Supervisory Control Module, робить дану систему універсальною для розробки віртуальних стендів для навчання студентів різних спеціальностей та промислових тренажерів для навчання та підвищення кваліфікації працівників різних галузей промисловості. Промислові тренажери також повинні містити мультимедійні засоби для відображення досліджуваних об’єктів та процесів (фото, відео, презентації, флеш-анімацію). Найбільш наочним засобом представлення інформаційної моделі є просторова анімація. Для створення 3D моделей існує багато систем: 3D Studio MAX, Maya, Lightwave, Animation Master та ін. Беззаперечним лідером серед 3D-програм є система 3D Studio MAX. Ця програма підтримує свій статус в ігровій індустрії як продукт, який використовують більшість компаній розробників. 3D Studio MAX має адаптивне середовище для інтерактивного моделювання, анімації та візуалізації. Програма має функції моделювання і анімації, зручний інтерфейс з користувачем, відкриту архітектуру, яка дозволяє вбудовувати в програму виконавчі модулі, що розширюють її можливості. В 3D Studio MAX 226

включена спеціальна мова створення сценаріїв MAXScript з простим і доступним синтаксисом, що дозволяє вирішувати конкретні задачі користувачів. В програмі є функції колективної роботи, що дозволяють кільком розробникам одночасно працювати над одним проектом. Тепер будь-яка сцена може містити в собі об’єкти або цілу сцену, збережену в іншому MAX-файлі. Зміни зроблені в зовнішній сцені зразу відображаються в решті сцен. Зовнішні посилання можуть розташовуватися в будь-якому доступному місці локальної мережі. 3D Studio MAX дозволяє створювати багатопрохідні візуальні ефекти: наприклад, змазування контурів при швидкому русі або розмивання об’єктів, віддалених від фокусу камери [3]. Отже, система 3D Studio MAX дозволяє створювати об'єкти будь-якої складності: починаючи від геометричних примітивів і закінчуючи складними фігурами. З допомогою 3D Studio MAX 7 було створено тривимірну модель газоперекачуючого агрегату типу ГПА-Ц1-16C. Газоперекачуючий агрегат типу ГПА-Ц1-16C представляє собою блочно-конвеєрний автоматизований агрегат з газотурбінним конвертованим судновим двигуном ДГ-90Л2 потужністю 16МВт, призначеним для транспортування природного газу магістральними трубопроводами (рис. 2). Газотурбінний двигун ДГ-90Л2 служить для приведення в рух центробіжного нагнітача (компресора) типу ГЦ2-330/56-84, основна функція якого полягає в стисненні природного газу і подачу його в напірний колектор і далі в магістральний трубопровід [4]. Для автоматичного керування ГПА-Ц1-16C на Долинській компресорній станції магістральних трубопроводів розроблена система автоматичного керування газоперекачуючим агрегатом (САК ГПА). Функції, виконання яких забезпечує САК ГПА, діляться на три групи: - функції керування; - функції регулювання; - інформаційні функції. САК ГПА здійснює управління агрегатом в режимах холодної прокрутки, автоматичного пуску, роботи, нормальної та аварійної зупинки, екстренної аварійної зупинки, обмежувального захисту. Керування виконавчими механізмами агрегату можливе в автоматичному і ручному режимах. Критерієм правильності 227

виконання функцій режимів роботи являються відповідні покази на екрані ПК. На рис.2 представлена 3D-модель ГПА-Ц1-16C призначена для ознайомлення працівників-стажистів з будовою систем та агрегатів ГПА. Окремий кадр відеоролика (показує розміщення компресора низького тиску газотурбінного двигуна) представлений на рис. 3.

Рис. 2 – Конструктивна схема газотурбінного двигуна ДГ-90Л2

228

Рис. 3 – Модель ГПА, створена за допомогою 3D Studio MAX 7 Як видно з рисунків, ГПА розміщений в центрі вікна. Відео змонтоване таким чином, що користувач має можливість побачити одну за одною всі складові частини агрегату. Всі елементи почергово підсвічуються та мигають, при цьому виводиться текстова підказка внизу вікна, яка супроводжується звуковим супроводом. Таким чином, користувач не стикаючись з об’єктом в реальній практиці може сформувати докладне уявлення про його зовнішній вигляд, будову технологічні особливості та функціональне призначення окремих елементів. Відео ролик в структурі системи професійного тренування спеціалістів газоперекачувальних станцій є інформаційною моделлю, яка у подальшому сприяє формуванню концептуальних моделей професійної діяльності.

229

Література 1. Душков Б.А., Ломов Б.Ф. Основы инженерной психологии. Учебник для техникумов и вузов. Изд. 2-е. – М.: Высшая школа, 1986. – 448 с. 2. Задачи инженерной психологии. Лекция 1. Введение в инженерную психологию // Сайт http://www.seasafety.ru/article/human_engineering/ human_engineering22.html. 3. Матвієнко Р.М. Програмні продукти для створення віртуальних лабораторій по забезпеченню технічних спеціальностей. Наукові вісті Івано-Франківського ІМЕ “Галицька академія”. Івано-Франківськ. – 2005. – Вип. №2(8) .– с.89-93. 4. Цуркан В.Г. Довідка по ГПА-Ц-16C. Електронний довідник.

230

III. INFORMATION LITERACY AND COMPETENCIES DEVELOPMENT

ЧЕШСКИЕ ПРЕПОДАВАТЕЛИ, КАК E-ДИЗАЙНЕРЫ ПЕРЕДОВЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К ОБУЧЕНИЮ МОЛОДОГО ПОКОЛЕНИЯ

Черночова М. Карлов университет, Прага, Чешская Республика Статья суммирует опыт чешских преподавателей, приобретенный в проекте ЕС, нацеленном на то, чтобы обеспечить педагогам из нескольких европейских стран доступ к системе, которая дает возможность им находить учебные объеты, расположенные в национальных репозиториях учебных объектов и дает шанс участвовать в международном сообществе e-дизайнеров в свободно доступной среде LeMil. В этой среде учителя могли бы создавать и обмениваться учебными материалами, учебными планами, темами и методиками обучения. Чешские преподаватели должны использовать опыт по инициативе исследовательского института по образованию Mинистерства образования Чехии, цель которой заключается в том, чтобы привлечь педагогов к разработке, проектированию и оценке учебных материалов, опубликованных в цифровой форме на новом портале DUM (цифровые учебные материалы). CZECH TEACHERS AS E-DESIGNERS OF INNOVATIVE TEACHING APPROCHES TO YOUNG GENERATION LEARNING

Miroslava Cernochová Charles University in Prague, Faculty of Education, Czech Republic The paper summarizes experiences and of Czech teachers gained in the EU project aimed to provide teachers from several EU countries with the access to a system that enables to teachers search LOs located in national learning objects repositories and to give a chance to teachers to take part in an international community of e-designers in a freely available environment LeMill in which they could create and share teaching materials, teaching scenarios, topics and teaching methods. 231

Czech teachers would exploit those experiences in the initiative of the Research Institute in Education managed by the Czech Ministry of Education focused on to involve teachers into development, design and evaluation of teaching materials in a digital form published on a new portal DUM (Digital learning materials). Introduction Nowadays, it is not easy to be a primary or secondary school teacher. Schools are confronted without asking it from a child view by a world of digital media and computers where children spend a lot of their free time. It is not easy for teachers to motivate their students to learn and develop systematically a knowledge base. Children, who are not persuaded that it would be important to learn, very often demonstrate to teachers being bore of school or displeasure to be in school. Schools cannot ignore a presence of ICT in a life of their pupils. Unfortunately, in Czech Republic in December 2006 a program of the Governmental Information Policy for Education to support a process of implementation ICT into education was stopped; now it depends on schools how they will keep at their ICT activities. Czech schools in spite of this situation engage actively into national and international projects to get new experiences with new technology, new teaching methods, to be able to develop new teaching and learning materials for their students. ICT at this moment is doesn’t belong to the priorities of the Czech Ministry of Education; however schools must give a great attention to ICT for at least two reasons, two facts:  a pressure of the parent community that expects that their children would by trained in ICT literacy and that the teachers will use ICT in their teaching  implementation of ICT as an independent and obligatory educational domain in a new curriculum for Primary and Secondary School Education.

232

Czech teachers are dedicated intensively to a question how to apply ICT in school practice to support and attract pupil interest to learn. The teachers are becoming conscious of the fact that a way of how ICT will be integrated into education relates to their ICT skills and qualification. In Czech Republic the ACM3 model is coming true, too. Some numbers and statistics about ICT in Czech schools What is a real situation with ICT in Czech schools? To answer the question we would apply some data gained from the EU research in 2006 (WERNER, B.K., HUSING, T., 2006) and from the national research realized in 2007. In comparison with 25 EU countries Czech Republic doesn’t lag in ICT equipment of schools. “The use of computers in European schools has reached almost the 100% saturation point in all members states with hardly any deviations across school types” (WERNER, B.K., HUSING, T., 2006, p.4). In 2006:  a number of computers per 100 pupils in Czech schools was 9, whilst the European average was 11;  a number of internet connected computers per 100 pupils in Czech schools was 8, whilst the European average was 10;  more than 48% of Czech schools used computers in classrooms, whilst the European average usage was 61%;  75% of Czech schools had their own home pages whilst in EU only 63% schools.  92,2% of Czech teachers were aware of that computer/internet should be used in teaching for letting pupils do exercise and practice, whilst the European average is only 79,9% of teachers. Only 5,5% of Czech teachers didn’t use computers at all because they see “no or unclear benefits”, whilst the European average of such teachers achieved 6,8%);

VIHERA and NURMELA (2001 In: WERNER, B.K., HUSING, T., 2006) speak about the ACM model that was introduced to point out three factors that are the most important for ICT application in schools: Access to computers and the internet at school, teacher’s Competence in using the computer software and the internet and applying it for teaching purposes, and Motivation gauged through the attitude that using computers in classrooms results in significant learning benefits.

233

Fig. 1 Difference in usage of ICT in subjects by % of lessons in Czech schools

Fig. 2 Difference in usage of ICT in subjects by % of lessons in EU25 schools The most important role in providing of ICT literacy for pupils for their effective usage for learning and problem solving belongs to basic schools. In 2006-2007 a research team from the Faculty of Education in 234

Prague accomplished an extensive research via questionnaire among 930 teachers of Informatics or ICT subjects in Czech basic schools (Hustopecký a kol., 2007), that emerged that: Among ICT activities that contribute to development of information and technology literacy of pupils in basic schools ICT and Informatics teachers have assumed  the most important are topics: 1) skills with text-processing, 2) fundamental user skills, OS, file manager, 3) information inquiry and communication via the Internet, and 4) skills with a spreadsheet;  at minimum important are these topics 1) information theory, theory about ICT, information resources and information society, 2) work with library documents4 and printed materials, 3) creation of mindmaps and concept maps, 4) algorithms and basis of programming, 5) introduction into database systems. Curriculum about algorithms and programming are integrated into Basic School education mainly by novice-teachers, while experienced teachers with a long-term teaching practice believe that these topics ought to be taught in secondary schools. Most of Czech basic school think of ICT as a subject of study or as a tool for solving problems. However in a future it would be necessary to change this opinion about ICT, because „technology is not for „delivering“ learning or for taking the humans out of learning, but it is rather a set of tools, a locally tailorable workbench, which offers affordance to empower people to share, build, support and manage their learning together, in their common context“ (COLLIS,B., J.MOONEN, 2005, p.6). Til now schools haven’t paid attention to help pupils to develop their skills to organise their working space (workbench) of which a key part is ICT. A working space (table) of pupils and teachers has been radically converted into a set with non-digital and digital tools including a computer connected to the Internet. It would be necessary to teach

It isn’t an optimistic finding, especially if we aware a trend to build or re-build libraries as a modern complex to attract children and to support their interest in reading books, to be able to discover in printed books and digital recourses new knowledge, facts and entertainment. There are several projects in schools abroad in frame of which children participate in a process to design a digital library for young readers.

235

children to organise their “table” to be able to arrange good conditions for learning and working activities and to operate and to work in it alike as with other common tools (a ballpoint pen, exercise books, books, textbooks, etc.). ICT will function in a pupil life or teacher life more and more frequently a role of a working space. ICT as a teacher working space A few years ago we introduced a concept e+learning as an alternative for a commercially used concept e-learning. By e+learning we understood learning in which a learner can apply a connection of digital technologies, people, and resources to support and to help to a learner his/her learning and knowledge processes. For searching information a learner can apply computer nets. If it is necessary to work with a specialised SW, a learner can download a freeware and install it on his/her computer. We have inspired in a concept of e+learning by Betty Collis definition of tele-learning as „making connections among persons and resources through communication technologies for learning-related purposes“ (B.Collis, 1996, p.9). E+learning from our point of view relates to is a strategy how learners can organise learning and arrange their “working space”. It corresponds to Betty Collis and Jef Moone understanding of ICT as a digital workbench. “A digital workbench is therefore a working environment whose platform and tools are accessible via an electronic device and which can be tailorable by the user, who adds new tools, arranges the environment as he or she likes, shares the environment with others if desired, and who is able to reuse what is created on the workbench in other settings“ (B.Collis, J.Moonen, 2005, s.11). The workbench includes platforms and tools. Which platforms and tools could be available and effective as a part of a teacher digital working space? A new approach to ICT as a component of a teacher “working table” demands to train teachers to choose and decide for appropriate tools and platforms, to communicate with communities of their colleagues to consult problems and share professional experiences and teaching ideas. Some platforms of VLE will be still used by teachers as a part of their working space in a future. Nevertheless, it would be very important teachers will be ready very soon to use platforms based on technology Web2.0 to be involved in collaboration in international communities, to discuss strategies for teaching in a knowledge society, to design and share methods, materials, ideas, plans, scenarios, data, etc. 236

Teachers ought to be set up for a new role of e-designers and escenarists to be able to organise and manage their teaching in schools in a digitalised world. VLE as a part of working space of Czech teachers Some primary and secondary Czech schools have implemented into their school life a VLE platform for on-line support of education (Moodle, Uniform, eDOCEO nebo EDEN). Some teachers have gained experiences with LearningSpace. Nonetheless Moodle is going to be more and more popular and fitting for the every day school practice in Czech schools. It is used mostly to support some teaching activities: to manage competition or projects, to assign laboratory or experimental works from Physics, Chemistry, Biology, Environmental Education, to test and to exam student knowledge, to assign individual work of some students (talented students or students with learning difficulties), to discuss fundamental problems in a school community, to arrange “deputize” etc. Our experiences gained in some EU projects and schools proved that Moodle is for primary and secondary school students a very friendly environment: children are ready very quickly to master with it. “In my school we started to use Moodle in the autumn 2006. After one year of intensive work with it I can see that it was a good decision for us. Nevertheless, my first experiences have pointed that it is not an easy journey. The actual question consists in a conceptual meaning to decide if it would be used only by some individual teachers depending on their decision and interest, or if it would be a systematically matter of the whole school. ... Our school is attended by 580 students, at this moment about 5000 of them are registered in Moodle. It could be assumed as a significant signal, because students register themselves without any assistance of administrators. We are not any specialised school with a priority focused on to establish its own complex system of education directly on ICT. My original aim was to have about 250 active participants in Moodle. ... At this moment among recently started activities the new one is a photo-competition organised completely in Moodle. The first on-line course was a course “Acoustic phenomena” dedicated to students aged in 14-16. (P.Chlebek, 2007): Without regard to VLE platforms a lack of time is a main and the biggest obstacle for using of VLE in primary or secondary schools in Czech Republic. Teachers have no enough time not only for design on237

line activities in VLE, teaching materials or tests for their students, but also for communication and assessment of students results. The second key barrier for more intensive utilization of VLE in a school practice is insufficient access to ICT. Without a computer connected to the Internet on a teacher table as a standard teacher working space it isn’t cogitable for teachers to arrange on-line teaching activities and teachers will prefer teaching and learning activities that do not require ICT. Learning objects in teaching in Czech schools Czech teachers started to be more interested in LO in 2001-2006 when the Czech government financed its initiative the Governmental Informative Policy in Education” (GIPE). In a frame of this official program there was established a portal Evaluation Web that was intended to become a base for a national repository. The portal contained a huge number of unsuitable, low-quality materials inapplicable for schools. The GIPE was stopped and at the same the Evaluation Web lapsed. Where can Czech teachers find some LOs for their teaching in present? Who offer them some LOs? Portal TELMAE (http://telmae.eu) TELMAE as a learning objects repository has been developing and administrated at the Faculty of Mathematics and Physics of the Charles University in Prague as a part of the educational portal TELMAE from 2001. The repository is used by more than 700 active users at this time who are not only teachers of universities or secondary schools but also teachers of primary schools and university students. Besides active users, the portal has also about several thousands of readers, including students. The repository contains about 1,800 fully reviewed learning objects. It is based on the philosophy of to be a portal with (S.Kolářová, 2007)  open access – anybody can add a contribution however it will be published after the review process is finished. Author can decide whether the contribution is intended to a virtual community of teachers-users of TELMAE or for anonymous public  high quality objects – cross reviews by the members of advisory board for particular subjects  high reliability – contains only the original downloadable objects, not just the links.

238

LRE of the EUN Project CALIBRATE (http://calibrate.eun.org) From 2006 to 2008 Czech teachers participated in a project that offered them to have an access to LOR from different EU countries. The main aim of the EUN Project CALIBRATE was to test the usability of CALIBRATE digital learning materials repository (LRE) and as an open collaborative environment (LeMill) where teachers could design their teaching materials, publish teaching ideas and scenarios and share them together with people from all over the world. Teachers from Austria, the Czech Republic, Estonia, Hungary, Lithuania, Slovenia, and Poland tested and evaluated services of the LRE and LeMill. They gained the first experience with LeMill as a catalyst for shared knowledge creation and dissemination of teachers practice. The project CALIBRATE demonstrated that European teachers with an average level of ICT skills and competences are able to make good use of LRE, the first federated European learning content repository A.Kárpáti, 2008). What did teachers do in CALIBRATE? 1. They searched for international digital learning assets and resources5 with the help of tags in mother tongue and English, retrieved assets and resources (in mother tongue and in foreign languages alike), adapted and used them in authentic educational activities with students in classroom. It could be appeared it would be very easy task, but it wasn’t. “„Czech teachers noticed the “fluid” nature of LRE resources – once identified (and bookmarked), they may not be retrieved again the day after. This problem was highlighted in 25 of the 119 Czech lesson plans. (That is to say, about 20% of good resources found were „lost“ due to the reorganisation of the portal-inthe –making. A problem, hopefully, that no future user of the more „mature“ repository has to handle.” (A.Kárpáti, 2008). 2. The authentic educational activities were described by teachers as lesson plans and scenarios in which they applied chosen learning objects and recourses offered by the LRE and published in LeMill. “The teachers planned two lessons per month. They could retrieve

The first idea was to joint a teacher “working space”, where couldn’t be lacking curriculum documents, with LOs. A team of researchers developed the idea of mapping curriculum documents with linking the curriculum with available LOs in LRE.

239

learning objects from other sources and processed them in LeMill, and shared them with colleagues through Lesson Plans. Lesson plans included questions about the lesson type, content, ICT and traditional tools used, pedagogical strategy, evaluation methods. Lesson plans also included remarks about LRE functions, the quality of content in the repository and thus promoted the improvement of Calibrate in the most natural way: while working. Teachers did not “perform evaluation”, they tested Calibrate tools and content in the process of using the portal for ordinary activities of preparing for teaching, presenting a lesson, giving out homework to students and evaluating learning progress. Lesson plans were evaluated by National Validation Moderators who selected those that represent innovative teaching approaches and/or showcase internationally relevant learning materials. These were tagged by ELU and inserted in the CALIBRATE LRE by EUN to make them fully searchable, so that, at present, an international collection of these valuable resources is available for newcomers to the portal.” (A.Kárpáti, 2008) 3. The teachers have learnt what doest it means to be a part of knowledge building communities in LeMill. “LeMill that was organised as a virtual collaborative environment became the centre of activities for most of piloting countries“(A.KÁRPÁTI, 2008). “The discussion activities of the validation were realized inside the specialized forum of the LeMill group called Czech Mill. The very majority of involved teachers actively participated in the communication around the tools evaluation. It is possible to say that the forming of the Czech community for Calibrate validation was successful“ (Czech Final report, 2008). It was not possible to verify the usability and sharing learning objects for all school subjects, in the CALIBRATE project the main attention was given to education of Math, Science and Languages. Technologically the LRE allowed to joint LORs of different EU countries with the exception of the Czech Republic, because there hasn’t existed any official LOR for Czech school education supported by the Ministry of Education. Achievements of the Czech teachers in CALIBRATE In the Czech team there were 9 teachers (5 male, 4 female) with these specialisations: 240

Tab. 1 number of

Literature

Foreign Language

Chemistry

Czech teachers with a 1 4 2 specialisation Czech teachers designed 79 lesson plans (17% of all):

Physics

Biology

Math

ICT

Other including Environmental Education

Tab 2 number of Other including Foreign lesson plans Literature Chemistry Physics Biology Math ICT Environmental Language collected by Education Czech 6 34 11 25 3 teachers6 teachers in 136 84 137 63 ALL Calibrate countries Czech teachers were searching for more interactive and animated LOs â&#x20AC;&#x201C; not only images or text. Online games (on environmental issues of international concern, for example) could initiate more interactive pedagogical use. Few resources for secondary school level were located.

61 lesson plans were distributed in teaching with students in age 14, 18 lessons plans were applied in education with students in age 18.

241

Tab. 3 ICT use in lesson plans/educational stories by Czech teachers7: Illustration (ppt presentations, images/ text/ sound) Simulation (virtual lab, digital measurement etc) Practice/ assessment (online tests/ tasks) Communication (forum, chat group, VLE, email, web conference etc.)

Literature

English

Chemistry

Physics

Biology

Math

Others

Environmental Education

Data taken from Czech Final report, 2008

242

The Czech teachers were a very active group in using LeMill. During the usage of LeMill they identified some fundamental problems with it e.g.: a lot of links to LOs didnâ&#x20AC;&#x2122;t function, low transparency of the portal, difficult searching for appropriate LOs, missing Helpdesk, not very easy publishing of materials, lead some teachers to make the written manual how to insert the lesson plan into the system., not very easy to design the wished graphical form of the content, the import from text editor doesnâ&#x20AC;&#x2122;t work properly, the navigation is difficult for users, not very good translation of the interface to Czech. It was difficult to turn back somewhere, sometimes it was easier to start again from the homepage (Czech Final report, 2008).

Fig. 3 Main structure of LeMill (Content, Methods, Tools) 243

Nevertheless, “LeMill was found much more useful than LRE in which mostly search options are criticised. LeMill has the potential to become a major European supporter of ICT using teacher communities. First ratings were low, mainly because expectations were high – finding of low quality, hence a lot of frustration and disappointment evolved” (A.Kárpáti, 2008). DUM (Digital8 learning materials) At present in the Czech Republic we are again at the beginning in a case of establishment of the national LOR. On December 12, 2007 the Research Institute of Education opened up a new portal (titled DUM) that would also offer LOs. On May 15, 2008 there were 353 registered users in the DUM, but only a few of them are active users who contribute with their materials and evaluate published ones. It is a service of the Metodicky portal (http://www.rvp.cz) that makes an effort to support Czech teachers in their new situation – to realise in schools a new curricular concept. DUM contains mainly worksheets for student activities, presentations for lectures, tests, video and sound records. It is based on philosophy that teachers are e-designers who will choose materials from DUM and combine them in their teaching by their own scenario. A real usage of materials depends only on teachers. Materials published in DUM are developed by teachers from schools. Their content correctness is guarantied by expert reviewers.

The attribute “digital” doesn’t mean that for the usage of digital materials you always need a computer. “Digital” reflects only that materials are distributed electronically.

244

Teachers who have published

number of teachers

25 20 15 10 5 0 1

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 number of published materials

Fig. 4 Number of materials published by Czech teachers in DUM (May 15, 2008) Who can contribute to database, who can be an author? Everybody is invited to become an author of digital materials. Only what is necessary to do to be registered as an author. The authors of high-quality contributions can obtain a financial reward. Authors consult their materials with reviewers. Each authorised material accepted by reviewers is after it published on the DUM. All materials published on DUM can be commented and evaluated by DUM users.

245

Fig. 5 Metadata description of the LO on the DUM database and the evaluation of LO (annotation, author, outcomes, specific educational needs, keywords, type of LO). 243

References CALIBRATE. http://calibrate.eun.org COLLIS,B. Tele-learning in a Digital World. The Future of Distance Learning. Thomson Computer Press, 1996. ISBN 1-85032-157-4. COLLIS,B., MOONEN,J. An on-going journey:Technology as a learning workbench. University of Twente, Enschede, The Netherlands. 2005. Available http://www.BettyCollisJefMoonen.nl DUM. Digitální učební materiály. http://dum.rvp.cz DRUIN,A. What Children Can Teach Us: Developing Digital Libraries for Children with Children. University of Maryland, 2003. Available on: <ftp://ftp.cs.umd.edu/pub/hcil/Reports-Abstracts-Bibliography/200339html/2003-39.pdf> HUSTOPECKÝ,J., MUDRÁK,D., NEUMAJER,O., PROCHÁZKA,J., RAMBOUSEK,V., ŠTÍPEK,J. Výzkum informační výchovy na základních školách. Praha : Koniáš, 2007. ISBN 80-86948-10-2. CHLEBEK,P. Osobní zkušenost s Moodle [on-line]. [15.5.2008]. VÚP, 2007. Available on: <http://www.rvp.cz/clanek/2184> KÁRPÁTI,A. and others. Learning Resources for schools. D4.3: Evaluation report. March, 2008. CALIBRATE. - FP6-2002-IST-28025. KOLÁŘOVÁ,S. Knowledge Repositories/Educational Portals in Czech Education. Working document of the CALIBRATE project. 2007. LeMill. http://lemill.net Metodický portál. http://www.rvp.cz Pedagogy strategy Learning in ONLINE worlds. MCEETYA, 2005. ISBN 1920869 30 6. TELMAE. http://telmae.eu. ÚLOVEC,R., ČERNOCHOVÁ,M. Moodle ve školní praxi na ZŠ a Š v České republice. In: Sborník POŠKOLE2007. Eds.: M.Černochová, I.Fialová, B.Mannová. ČVUT : Praha, 2007. ISBN 978-80-239-9126-0. WERNER, B.K., HUSING, T. Benchmarking Access and Use of ICT in European Schools 2006. Results from Head Teachers and a Classroom Teachers Surveys in 27 European Countries. Available on: <http://www.empirica.biz/empirica/publikationen/documents/No082006_learnInd.pdf>

244

THE BACHELOR AND THE MASTER COMPETENCY FORMATION IN THE FIELD OF INTELLECTUAL PROPERTY

V.Averchenkov, Y.Malahov Bryansk State Technical University, Bryansk, Russia Questions of students’ competency formation in the field of intellectual property protection at the levels of the bachelor and the master are considered. ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ БАКАЛАВРА И МАГИСТРА В ОБЛАСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

Аверченков В.И., Малахов Ю.А. Брянский государственный технический университет (БГТУ) Брянск, Российская Федерация Рассматриваются вопросы формирования компетенций студентов в области охраны интеллектуальной собственности на уровнях бакалавра и магистра. Уровень подготовки будущих технических работников во многом определяет эффективность производства и выпуск конкурентоспособной продукции на предприятии. В то же время современное информационное общество ставит на первое место креативность и компетентность человека труда. Ранее вузы были ориентированы в основном на массовый выпуск узких специалистов, способных выполнять стереотипные задания по использованию техники и технологий для решения конкретных задач. Однако сейчас такой специалист-исполнитель уже не может удовлетворить запросы современного общества. Сегодня российскому обществу в целом и регионам, в частности, требуется инициативный широкообразованный специалист производственной сферы. Поэтому возрастает роль высшей школы в формировании региональной научно-технической и инновационной политики на основе компетентностного подхода. На место устойчивой профессии приходит динамичная профессиональность. Компетенция означает круг вопросов, в которых человек осведомлён, обладает познаниями и опытом. Компетентный в определённой области человек владеет соответствующими знаниями и способностями, позволяющими ему 245

обоснованно судить об этой области и эффективно действовать в ней. Высшая техническая школа должна заложить в образовательную базу бакалавров и магистров возможность получения в дальнейшем различной профессиональной подготовки и переподготовки в соответствии с меняющейся конъюнктурой рынка труда, сформировать способность личности к самостоятельной работе по овладению новыми знаниями под конкретную задачу. Кроме этого для широкого круга специальностей актуальным является обучение и развитие компетенций студентов в области интеллектуальной собственности. Формирование компетенций должно происходить на основе использования средств и содержания всего образования. При этом различают следующие группы компетенций: а) социальноличностные и общекультурные, б) общенаучные, в) инструментальные, г) профессиональные. Профессиональные компетенции в свою очередь разделяются на общепрофессиональные и профильно-специализированные. Формирование у студентов компетенций закладывается преподавателями различных учебных дисциплин и усилиями самообразовательной деятельности самого обучаемого в течение всего образовательного процесса. Компетенцию нельзя взять взаймы или купить в книжном магазине, её надо выработать процессом собственного опыта студента. При этом каждый педагог также обладает определённой профессиональной способностью, компетентностью, которой он делится с обучаемым. Каждая компетенция студента – это системная величина, интегрированная по всей кредитно-модульной структуре подготовки бакалавров и магистров соответствующего направления. Результатом образовательного процесса является компетентность студентавыпускника. Следует различать понятия «компетенция» и «компетентность». Компетенция включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний , умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определённому кругу предметов и процессов, и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним. Компетентность – это владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности. Следует различать также компетенции и личные 246

качества человека. При этом компетенции должны подкрепляться личными качествами, например, работоспособностью, увлечённостью, оптимизмом и т. д. Кроме этого следует отметить системный характер формирования компетенций. Освоение компетенций происходит как при изучении отдельных учебных дисциплин, циклов, модулей так и тех дидактических единиц, которые интегрируются в общепрофессиональные и специальные дисциплины. То есть понятие «компетенция» носит обобщенный интегральный характер по отношению к ранее используемым: «знания», «умения», «навыки». В то же время компетенция не противоречит этим понятиям, а включает в себя их конструктивное содержание. Составы компетенций для разных ступеней подготовки бакалавра и магистра могут быть различными. Магистр должен обладать всеми компетенциями бакалавра и дополнительно компетенциями, обеспечивающими более высокий уровень выполнения профессиональной деятельности. Так, например, системное понимание области обучения, способность планировать, осуществлять и применять исследование с критериями научной достоверности, способность к критическому анализу, синтезу и оценке новых идей. Это различие между подготовкой бакалавра и магистра просматривается на всех этапах формирования компетенций. Для удобства формирования и оперирования компетенциями следует родственные компетенции объединять в кластеры (набор тесно связанных между собой компетенций). Важным фактором в процессе обучения инженерному творчеству является выбор определённого вида самостоятельной работы студентов. Освободить творческие начала студента можно не за счет страха получить «неудовлетворительно» или «незачет», а при формировании у него потребности в самообразовании. Самостоятельная работа, идущая от внутреннего побуждения, способствует превращению полученных знаний в личные убеждения, формирует готовность будущих специалистов к принципиальной новизне. Целесообразно во время занятий развивать у студентов умение самостоятельно найти инженерную задачу, поставить (сформулировать ее) и решить. В значительной степени развить креативные способности студентов, расширить их интеллектуальный потенциал помогут современные 247

информационные технологии, компьютерная техника, оснащенная соответствующим программным обеспечением. Приведём пример формирования компетенций в области охраны интеллектуальной собственности (ИС) по уровням подготовки студентов (табл.). Таблица Распределение формирования компетенций в области охраны ИС на уровнях подготовки бакалавров и магистров Уровень Составляющие компетенции Учебная подготовк дисципл и ина Бакалавр - знать и понимать основные законы развития История технических систем; техники знать структуру международной классификации изобретений; Методы - применять знания методов и приёмов инженер проведения патентных исследований; ного - использовать изобретательские технологии творчест при решении творческих инженерных задач; ва - применять современные информационные технологии для развития творческих способностей; - способность устной и компьютерной презентации; Магистр способность рождать новые идеи Защита (креативность, поддержка творчества); интеллек - способность системно генерировать идеи туальной заявки на изобретение (в том числе и собствен подготовка международной заявки на ности изобретение); - демонстрировать знания и понимание правовой защиты программ для ЭВМ и баз данных; - способность организовывать и управлять работами по оценке интеллектуальной собственности; - способность осуществлять дальнейшее обучение с большой степенью самостоятельности и саморегулирования. 248

На формирование у студентов компетенций в области охраны интеллектуальной собственности влияют многие учебные дисциплины, в частности, «История техники», «Основы инженерного творчества», «Методы инженерного творчества» и другие. Однако большее значение имеют знания и практический навык, приобретенные по дисциплине «Защита интеллектуальной собственности». Поэтому дисциплина «Защита интеллектуальной собственности» является базовой для формирования компетенций студентов в области охраны интеллектуальной собственности, обеспечивающих широкую востребованность данных специалистов в настоящее время. Повышение качества подготовки специалистов в технических вузах должно ориентироваться на подготовку творчески мыслящих инженеров, умеющих работать самостоятельно, владеющих методами поиска новых технических решений и способных защитить свои разработки. Для этого необходимо сформировать у студентов основополагающие знания об основных понятиях и порядке правовой охраны интеллектуальной собственности, а также способах защиты конкретных видов объектов интеллектуальной собственности при их создании и использовании [1]. Компетенция отражает способность применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области, например в области экономико-правовых вопросов защиты интеллектуальной собственности. Новые стандарты высшего профессионального образования в рассматриваемой области должены включать элементы, которые позволяют человеку развиваться самостоятельно, совершенствовать свой личностнодеятельный потенциал владения вопросами интеллектуальной собственности. Именно такую базу необходимо обеспечить будущему выпускнику технического вуза как на уровне бакалавра, так и на уровне магистра. Тогда он сможет превратиться в универсального востребованного работника, обладающего «портфелем компетенций» для занятия определённой должности. При этом желательно иметь разносторонние способности, основанные на собственных талантах и признанной оригинальной комбинацией практического опыта. Наряду с выполнением порученного производственного задания от будущего бакалавра 249

или магистра требуется способность решать стоящие перед ним производственные проблемы. Значительную роль при формировании у студентов инженерных специальностей компетенций может сыграть применение в учебном процессе технологии кейс-метода, позволяющего на примере разбора реальных бизнес ситуаций научить студентов оценивать производственную ситуацию в целом и принимать конкретные решения для выхода из проблемной ситуации. Например, рассмотреть на конкретных примерах судебные решения по авторскому праву, патентному праву и другое. Это способствует развитию гибкости мышления, творческому подходу, умению мыслить системно. Кроме этого разбор кейса в группе вырабатывает у студентов элементы делового общения, этического поведения, доброжелательного отношения положительного, конструктивного мышления. Во многом здесь играет роль пример самого педагога, его поведение, его умение донести до студентов лучшие нормы поведения и делового общения, способность преподавателя вовремя исправить нежелательные ситуации и направлять их в правильное русло. Технология кейс-метода представляет собой системный подход к обучению разрешения проблемной ситуации при активном участии преподавателя и студентов. Установлено, что существует корреляция между развиваемыми качествами личности будущего специалиста и технологией кейс-метода. Например, способность принимать решения, выражаемая в умении вырабатывать и принимать модель конкретных действий, может быть сформирована под воздействием технологии кейс-метода в процессе сопоставления и оценки достоинств и недостатков различных ситуаций, выделением логики развития рассматриваемой учебной ситуации. Технология кейс-метода требует подготовленности студентов, наличие у них навыков самостоятельной работы. Случаи неподготовленности студентов, неразвитости их мотивации приводят к поверхностному обсуждению кейса и, как следствие, слабому результату. Можно выделить ещё одно направление в формировании компетенций. Это использование дисциплин по выбору. Повышение качества обучения можно достичь, основываясь на заинтересованности обучаемого (студента). Наиболее оптимальный вариант формирования заданных компетенций присутствует тогда, 250

когда желания и возможности студента (его внутренние потребности) совпадают с внешними предложениями, процессом его обучения. Это обеспечивает наиболее эффективную реализацию и самореализацию студентов. Введение дисциплин по выбору предоставляет студентам право самим определять дисциплину, которую он будет изучать. Это для студента определенная свобода действий. Многолетняя практика чтения дисциплин по выбору студента показала важность внимательного отношения к своим слушателям-студентам и более глубокого изучения их интересов. Для того, чтобы лучше узнать студентов, их желания и возможности, разработаны анкеты для студентов слушателей дисциплин. Для формирования компетенций в области охраны интеллектуальной собственности предлагается следующая цепочка последовательности изучения учебных дисциплин: 1. История техники. 2. Основы инженерного творчества. 3. Методология научного творчества. 4. Защита интеллектуальной собственности. Инновационный процесс в образовании невозможен без интеграции производства, образования и науки. Важную роль здесь могут сыграть предложенные компетенции в области охраны интеллектуальной собственности, ориентированные на инновационную профессиональную деятельность и конкурентоспособность будущего бакалавра или магистра. Литература 1. Малахов, Ю.А. Защита интеллектуальной собственности: учеб. пособие. – Брянск: БГТУ, 2005. – 96 с.

251

COMPLEX APPROACH TO THE INFORMATION TEACHING OF VOCATIONAL TRAINING STUDENTS

Bilousova L.*, Koryak S.**, Olefirenko N.* *Kharkov National Pedagogical University named after G.Skovoroda **Kharkov National University of Radioelectronics Kharkiv, Ukraine Complex approach to the providing of training in informationcommunicative technologies of professional technical educational institutes graduates is covered, as well as the bases of pedagogical software development for computer-oriented system of teaching realization of the information-technology cycle subjects in the pointed institutions. КОМПЛЕКСНИЙ ПІДХІД ДО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ ВИПУСКНИКІВ ПРОФЕСІЙНО-ТЕХНІЧНИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Білоусова Л.І.*, Коряк С.Ф.**, Олефіренко Н.В.* *Харківський національний педагогічний університет імені Г.Сковороди, **Харківський національний університет радіоелектроніки Харків, Україна Висвітлюється комплексний підхід до забезпечення підготовки з інформаційно-комунікаційних технологій випускників професійнотехнічних навчальних закладів, а також засади розробки педагогічних програмних засобів для реалізації комп’ютерноорієнтованої системи навчання дисциплін інформаційнотехнологічного циклу в закладах зазначеного типу. Вплив процесів інформатизації суспільства на сутність професійної діяльності має наслідком підвищення вимог до рівня інформаційної компетентності працівників усіх без винятку рівнів. Основним завданням професійно-технічної освіти є підготовка кваліфікованих робітників, конкурентоспроможних на сучасному ринку праці. Розв’язання такого завдання вимагає оновлення змісту професійної освіти з урахуванням наявного рівня і перспектив автоматизації технологічних процесів, модернізації форм і методів навчання шляхом активного використання інформаційних та комунікаційних технологій у навчально-виробничому процесі, 252

вдосконалення системи підготовки випускників професійнотехнічних закладів освіти в галузі зазначених технологій. Враховуючи основні тенденції, які визначають роль інформатики та інформаційних технологій в освіті, наявний рівень комп’ютеризації професійно-технічних навчальних закладів, набутий досвід використання електронних ресурсів у навчальному процесі, у професійно-технічних навчальних закладах передбачено реалізацію ступеневої підготовки випускників з інформатики. Перший ступінь – забезпечення базової підготовки, що здійснюється в межах вивчення курсу інформатики загальноосвітнього спрямування. Цей курс зорієнтований на формування знань учнів стосовно архітектури комп’ютера і його базового програмного забезпечення, а також умінь застосовувати програмні засоби масового призначення для розв’язання типових завдань – підготовки текстових документів, графічних зображень, виконання розрахунків тощо. За змістовим наповненням курс інформатики можна розглядати як аналог шкільного курсу інформатики з деяким його розширенням за рахунок посилення прикладного характеру. Другий ступінь – вивчення професійно-орієнтованого курсу інформаційних технологій. Метою курсу інформаційних технологій є розкриття основних напрямів ефективного застосування сучасних інформаційних технологій у різнопланових галузях діяльності майбутнього робітника - у професійній сфері; для освіти та самоосвіти; для забезпечення індивідуальних інформаційних і культурних потреб; для реалізації міжособистісного спілкування; для використання нових форм комерційної діяльності тощо. Вивчення зазначеного курсу передбачає також прищеплення учням елементарних правових знань щодо використання програмних засобів, навичок коректного спілкування в мережі, знань етичних норм ділових комунікацій. Провідним завданням курсу інформаційних технологій є навчити молоду людину застосовувати їх для досягнення змістовних і значущих цілей – перш за все, для збагачення власного освітнього, культурного й професійного рівня; познайомити з відповідними інформаційними джерелами в мережі Інтернет; розкрити сутність новітніх технологій. 253

Зазначимо, що сьогодні такий курс є важливою складовою підготовки молоді з інформаційно-комунікаційних технологій, оскільки саме вона підпадає під негативний вплив Інтернет-сайтів сумнівного призначення, на неї перш за все розраховують нелегальні розповсюджувачі аудіо-, відео- та інших видів інформації. Формування у молодої людини ціннісних орієнтирів, навичок критичного сприйняття інформації потребує не заборонних заходів, а розкриття гуманістичної сутності новітніх технологій, справжніх багатств Інтернету, що і є сенсом уведення курсу інформаційних технологій у систему підготовки випускників професійно-технічних закладів. Курс інформаційних технологій є проміжним між попереднім і наступним рівнями інформаційної підготовки: його вивчення істотно спирається на знання, одержані в результаті оволодіння загальним курсом інформатики, і відіграє роль пропедевтики для оволодіння інформаційними технологіями на професійному рівні. Третій рівень – професійний – забезпечується спеціальним курсом підготовки з інформаційних технологій, використовуваних на майбутньому робочому місці випускника. В цьому курсі висвітлюється спектр засобів автоматизації відповідної професійній діяльності, способи і прийоми їх застосування. Вивчення такого курсу надає можливість випускнику професійно-технічного закладу набути вмінь і навичок упевнено й кваліфіковано застосовувати сучасне обладнання на комп’ютеризованому робочому місці. Четвертий рівень підготовки з інформатики та інформаційних технологій передбачає розкриття їх можливостей для розв’язання проблеми працевлаштування, яка сьогодні є однією з найважливіших для людини. Оволодіння новими способами пошуку роботи і ознайомлення з новими формами трудової діяльності, зорієнтованими на використання Інтернет-технологій, є необхідним компонентом підготовки випускника до самореалізації в сучасних умовах динамічних змін на виробництві і відповідної переорієнтації трудових ресурсів. Реалізація окресленої ступеневої підготовки випускників професійно-технічних закладів потребує розробки як освітніх програм і їх методичного забезпечення, так і відповідних комп’ютерних засобів навчання. Проблема створення таких засобів актуалізується необхідністю набуття належної інформаційно254

технологічної компетентності працівником в умовах практичної спрямованості навчального процесу, що зумовлює потребу в таких дидактичних засобах, які уможливлюють:  демонстрацію способів діяльності;  тренування на моделях;  одержання навчальної і довідкової інформації;  здійснення контролю і самоконтролю результатів навчання;  підтримку різних форм аудиторної та самостійної роботи. З метою забезпечення навчального процесу в професійнотехнічних навчальних закладах першого, другого та третього атестаційних рівнів і охоплення питань, які передбачені навчальними програмами з курсу інформаційних технологій розроблено і реалізовано комплекс педагогічних програмних засобів з використанням єдиного підходу до їх структурної організації. Основними структурними елементами педагогічного програмного засобу є:  база даних учбових груп, учнів, викладачів;  змістовий компонент;  база даних тестових завдань для вимірювання рівня навчальних досягнень учнів;  конструктор занять;  електронний журнал для зберігання даних про навчальні досягнення учнів. Кожний програмний засіб забезпечує створення інформаційнодіяльнісного середовища для учасників навчального процесу. Передбачено відповідні обмеження прав доступу користувачів до вмісту - на рівнях адміністратора, викладача та учня. Рівні адміністратора та викладача можуть бути суміщеними. Основними функціями «адміністратора» є: заповнення відомостей про учнів, викладачів та учбові групи; редагування вмісту програмного засобу, коригування його структури, надання паролів викладачам та учням тощо. Рівень доступу «викладач» надає можливість конструювати заняття – виокремити теоретичний і практичний матеріал, яким учні мають оволодіти на конкретному занятті; визначити необхідність контрольного тестування на даному занятті; доповнити вміст програмного засобу власними матеріалами, розмістити навчальні 255

матеріали у локальній мережі; відредагувати або доповнити тестові завдання; здійснити контроль успішності навчальної діяльності учнів тощо. Права користувача на рівні доступу «учень» передбачають можливість його ознайомлення із визначеним теоретичним матеріалом, виконання запропонованих практичних завдань, надання відповідей на тестові завдання. Вихідними позиціями при формуванні змісту того чи іншого педагогічного програмного засобу є його відповідність таким вимогам, як узгодженість з чинною програмою навчальної дисципліни; врахування сучасних наукових знань у предметній галузі; достовірне фактографічне представлення всіх необхідних навчальних матеріалів. Окрім викладу теоретичних відомостей матеріалу зміст педагогічного програмного засобу включає також інструктивно-методичні й допоміжні матеріали для виконання лабораторно-практичних робіт. Виклад теоретичного матеріалу супроводжується фотографіями, графічними зображеннями, копіями екранів, демонстраційними відеороліками, інтерактивними імітаційними моделями. Всі відеороліки виконуються у форматі Microsoft Video (AVI) з використанням прогресивного методу стискання. Основним призначенням відеофрагментів є наочна демонстрація послідовності дій користувача при розв’язанні типових практичних завдань з використанням того чи іншого програмного засобу. Це допомагає учневі: усвідомити зв’язок між виконанням дії і одержаним результатом; спланувати послідовність операцій для досягнення поставленої цілі; вийти з утруднення при самостійному розв’язанні завдання, скориставшись таким відео фрагментом як зразком правильних дій. Інтерактивні імітаційні моделі дозволяють користувачеві самостійно працювати з моделями певних програмних засобів. Моделі створюються за допомогою технології Macromedia Flash і орієнтовані на мережне й автономне застосування. Лабораторно-практичні роботи спрямовані на практичне оволодіння основними положеннями, викладеними у теоретичній частини педагогічного програмного засобу. Комп’ютерна підтримка всіх таких робіт реалізована в єдиному стилі. Кожна лабораторна робота містить тему, мету, порядок виконання роботи, контрольні запитання та індивідуальні практичні завдання. Практичні завдання 256

підібрано таким чином, щоб максимально врахувати спеціалізацію навчального закладу або обрану спеціальність. Лабораторні роботи передбачають вільний доступ учнів до відповідного програмного забезпечення – наприклад, до ресурсів глобальної мережі, поштової програми, Інтернет-пейджера, програми для спілкування у режимі реального часу тощо. Кожний розроблений педагогічний програмний засіб містить також вбудований модуль реалізації контролю засвоєння матеріалу засобами комп’ютерного тестування. Передбачена можливість використання всіх основних видів тестових завдань:  вибір однієї правильної відповіді із кількох запропонованих;  вибір кількох правильних відповідей із запропонованих;  встановлення послідовності об’єктів;  встановлення відповідності між об’єктами двох груп;  коротка відповідь. Тестові завдання групуються за рівнями складності. У стандартному варіанті тест складається із 40 завдань з рівнями складності від 1-го до 4-го. Викладач має можливість замінити або вилучити будь-який фрагмент тесту, додати нові тестові завдання тощо. Тестові завдання охоплюють основний матеріал програми навчальної дисципліни, представлений у педагогічному програмному засобі. Результати тестування автоматично заносяться до електронного журналу, що дозволяє здійснювати аналіз рівня навчальних досягнень кожного учня та групи, динаміку набуття знань, коригувати послідовність і тривалість вивчення матеріалу курсу тощо. Оскільки при розробці педагогічного програмного засобу реалізується принцип відкритої системи, викладач у процесі використання авторизує його, використовуючи власні методичні надбання, а також узгоджуючи з особливостями конкретного навчального процесу і навчальними можливостями контингенту учнів. Відкритість системи дозволяє також певним чином ураховувати динаміку змін у технологіях, що забезпечує гнучкість педагогічного програмного засобу і сприяє збільшенню тривалості терміну його придатності до застосування у навчальному процесі.

257

LEARNING COURSE OF THE GRAPHIC DESIGN AND COMPUTER GRAPHICS AS A BASIS OF INFORMATION LITERACY AND CREATIVE CAPABILITIES DEVELOPMENT

Polishchuk Alla Kyiv Grinchenko University Kyiv, Ukraine The article describes the author approach to the information technologies use as a mean of exposure and subsequent creative capabilities development, studying the course of graphic design and computer graphics. Information is given about author programs, developed and ratified for the pedagogical specialities students. НАВЧАЛЬНИЙ КУРС ГРАФІЧНОГО ДИЗАЙНУ І КОМП’ЮТЕРНОЇ ГРАФІКИ ЯК ОСНОВА ІНФОРМАЦІЙНОЇ ГРАМОТНОСТІ ТА РОЗВИТКУ ТВОРЧОСТІ

Поліщук А. А. Київський міський педагогічний університет імені Б.Д.Грінченка Київ, Україна Робота описує авторський підхід до використання інформаційних технологій як засіб виявлення і подальшого розвитку творчих здібностей, вивчаючи курс графічного дизайну і комп'ютерної графіки. Дається інформація про авторські програми, розроблені та апробовані для студентів педагогічних спеціальностей. Синтез графічного мистецтва та комп'ютерної графіки утворює новий вид інформаційного простору, образи якого мають власний мистецький код прочитання інформації. Миттєвість процесів отримання текстової інформації за допомогою комп'ютерних технологій актуалізує залучення графічних зображень як ілюстративного та самостійного засобу візуалізації інформації. Еволюційно графічні зображення як інформаційні повідомлення трансформуються в постійно змінюючому світі, зберігаючи важливу функцію для користувачів цієї інформації бути загальнодоступною, традиційною, впізнаною та індивідуальною. Графіка в широкому розумінні розглядається як мова візуальної культури та грамотності людини. Виникнення писемності від графічного образу до знаку з появою комп'ютера повертає нас до пошуку ідеальної книги, яка б допомогла нам пізнати світ, та 258

персоналізованої інформації, що відповідала б індивідуальним потребам. Деякі механізми створення інформації графічними образами кожна людина проходить самостійно ще в дитинстві, навчаючись малювати ''каракулі''. Цей період графічної візуалізації важливий для розуміння навколишнього світу, себе та свого місця в цьому світі через першообрази графічного мистецтва. В графічному зображенні, яке можна розглядати як невербальне повідомлення для іншого, крім загальних рис, залишається щось специфічно індивідуальне. Графічні засоби дозволяють кожній особистості конструювати реальність та по-своєму інтерпретувати її. Ось чому в кожному графічному зображенні є відбиток особистості: її настрою, стану, почуттів, характеру, культури, особливостей уявлень тощо. Саме індивідуалізація стає важливою якістю ефективного сприйняття інформації при цьому графічна візуалізація часто посилює для користувача виявлення суті повідомлення із багатозначності будь-якого текстового об'єкту. У графічному продукті (письмі, рисунку і т.п.) у цілісному вигляді поєднані, з одного боку, зміст і форма, а з другого – авторське прочитання (повідомлення), особливості інтерпретації змісту в залежності від культурного контексту і художньографічних здібностей (професійних чи аматорських) і, нарешті, технічні засоби зображення (матеріал, технічні прийоми, комп'ютерні технології тощо). Вироблення досвіду узагальнення, абстрагування, логічного та образного мислення, концентрування інформації в стислій знаковій формі має універсальний характер та, не в останню чергу, складає професійне підґрунтя багатьох фахівців сучасного інформаційного простору. Візуалізація інформації та здатність орієнтуватися в багатоманітності графічних носіїв і видів зображення є необхідним чинником інформаційної компетентності користувачів інформаційного простору та невід'ємним компонентом професійної дизайнерської освіти. Поява нових видів дизайну, пов'язаних з активним розвитком інформаційних технологій, і впровадження їх в творчій діяльності спонукає до перегляду дизайн-освіти і технології викладання навчальних дисциплін у напрямку інтеграції технології, науки і мистецтва. 259

З нашої точки зору саме навчальний курс графічного дизайну та комп'ютерної графіки найбільш повно виявляє можливості комплексного розвитку творчої особистості, орієнтованої на художню діяльність в галузі нових візуальних технологій [1]. Виходячи з проектної основи графічного дизайну а також художньо-історичних і технологічних зв'язків з прикладними та тиражними видами графіки формуються культурні основи естетично цілеспрямованої візуальної організації інформаційного простору. Важливо відмітити, що навчальний курс ''Графічний дизайн і комп'ютерна графіка'' може вивчатись як факультативний курс в шкільній освіті різного профілю навчальних закладів (художньоестетичного, гуманітарного, інформаційно-технологічного). Цей курс не дублює базовий курс ''Інформатика'', в якому вивчаються основи комп'ютерної графіки, графічні редактори, принципи роботи з векторними та растровими зображеннями. Учні, створюючи зображення на уроках інформатики, отримують лише технічні навички обробки зображення. Принциповою відмінністю навчального курсу графічного дизайну є художньо-проектна діяльність, спрямована на розвиток пізнавальних і творчих здібностей учнів, їх вміння самостійно конструювати свої знання та орієнтуватися в інформаційному просторі. Треба зазначити, що використання комп'ютерної графіки не заміняє ''ручної'' графіки на стандартні готові рішення. При умові, якщо метою створення графічного зображення є виявлення індивідуального творчого пошуку і розкриття у дизайн-проекті історико-культурного змісту. У контексті та на підґрунті національно-культурних мистецьких традицій будується орієнтовна тематика проектних завдань навчального курсу з комп'ютерної графіки як для учнів, так і для студентів - майбутніх педагогів. Такий зв'язок тематичних завдань обумовлений глибоким переконанням авторів програми, що навчання та виховання необхідно проводити на прикладах, пов'язаних із реальним життям, включаючи елементи духовного розвитку особистості та історичної пам'яті, яка впливає на якість морального життя сьогодення. Якісні зміни в культурі інформаційного світу підвищує її роль у розвитку та функцінуванні суспільства, особливо в умовах глобалізації інформаційного простору. Гуманістичну та історичну 260

місію культура може виконати, якщо використовується у комплексі з інформаційними та комп'ютерними технологіями. ''Культурний імунітет'' може стати інформаційним самозахистом особистості, який дозволить відбирати інформацію, потрібну й позитивну для її життєдіяльності. Показовим прикладом об'єднання графічної культури та інформатики є учнівськи роботи, створені на олімпіаді з комп'ютерної графіки (2005-2008 р.р.).

Рис.1 Снітко Юлія (11 кл.), Рис.2. Проценко Павло (10 кл.), Рис.3. Закревська Ольга (10 кл.), Рис.4. Меркулова Анна (10 кл.). 261

Методичні підходи до викладання графічного дизайну та розвитку компетенцій викладачів Ефективність художньої та інформаційної освіти залежить не стільки від кількісної комп'ютеризації, скільки від включення в навчальний процес методичних і технологічних засобів розвитку творчості, а головне – від фахівців, учителів, які мають ці технології реалізувати в педагогічній практиці. Структурною основою навчальної діяльністі з використанням ІКТ повинен стати принцип проектної діяльності як засіб синтезу та інтеграції навчальних предметів (образотворчого мистецтва, інформатики, художньої культури тощо) для створення певного дизайнерського продукту. Спрямування на розвиток пізнавальної активності учнів і студентів та творчої співпраці, включаючи викладачів, вимагає від них самих бути компетентними як в галузі інформаційних технологій, так і в мистецтві дизайну. За відсутності вчителів, які мають відповідну дизайнерську фахову підготовку, необхідна інтеграція, своєрідний тандем учителів інформатики та образотворчого мистецтва. Для них розробляються інтегровані навчальні курси з основ графічного дизайну на базі шкільних предметів „Образотворче мистецтво” та „Інформатика”, які об'єднують комп'ютерну, мистецтвознавську, проектно-дизайнерську складові даного курсу [2]. Тобто навчити учнів (5-8 класів) оволодіти конкретними програмними пакетами має вчитель інформатики, а основи композиції, кольорознавства, художньо-образної мови зображення залишаються в компетенції вчителя образотворчого мистецтва. Така співпраця дає певні позитивні результати у професійному збагаченні художньо-виразними засобами вчителів з технічною освітою та опанування новими можливостями електронних засобів виразності вчителів мистецької освіти. При цьому часто не досягається цілісність підходів до кінцевого результату роботи викладачів, а саме – вироблення повноцінного проектно-творчого мислення у дітей. Причину ми бачимо у засобах навчання комп'ютерних графічних програм з використанням готових зображень (наприклад, колекції графіки, фото до програм Corel Draw і Adobe PhotoShop), де часто застосувуються готові композиційні рішення тощо. Така методика візуалізації запозичених образів веде до повної або часткової втрати бажання в учнях до творчого пошуку та реалізації власного задуму. 262

Ще більшої шкоди може додати вчитель образотворчого мистецтва, нав’язуючи своє бачення та малюючи за своїх учнів. Бажаючи отримати відразу ефектний результат, деякі учні, за порадою вчителя, копіюють чужі роботи, іноді додаючи до них невеликі зміни. Таким чином майбутній „художник”, вимушений спілкуватися запозиченими ідеями та готовими візуальними образами, не маючи можливості „говорити” від себе і не вірячи у власні сили. Тому в контексті художнього розвитку дітей подібні методики неприйнятні. Залишаються актуальними застереження до використання такої „педагогічної” практики відомого мистецтвознавця та дослідника дитячої творчості Ф. І. Шміта. Про метод копіювання в його праці для педагогів зазначено „ще менше я став би рекомендувати копіювання, як виховний метод: ні в якому разі не слід переоцінювати техніку, ні в якому разі не можна забувати, що сила мистецтва не в ній, а в психічних процесах, у внутрішній творчій праці уяви художника” [3, с.74]. Продовжуючи думку науковця минулого століття можна стверджувати, що використання комп'ютерних технологій, безперечно, передбачає вміння й певні технологічні знання для роботи з комп'ютерними програмами. Але опанування тільки технологічними навичками роботи не визначає високого рівня художньо-інформаційної освіти в цілому. Таким чином аналізуючи можливості та обмеження засобів інформаційних та комунікаційних технологій необхідно наголосити на важливості розробки методик і творчих методів формування творчої особистості та інформаційно-художніх компетенцій вчителів. Література 1. Поліщук А. А. Основи дизайну та комп’ютерної графіки – Книга вчителя дисциплін художньо-естетичного циклу: Довідковометодичне видання – Харків, 2006, С.611-620. 2. Поліщук А. А., Сахацька В. О. Образотворче мистецтво і комп’ютерна графіка. Програма курсу 5-8 класів з поглибленим вивченням дисциплін художньо-естетичного циклу загальноосвітніх навчальних закладів – Шкільний світ: Інформатика №35 (323), 2005, С. 3-13. 3. Шміт Ф. І. Психологія малювання /для педагогів. – К.: Державне видавництво, 1921. – 115 с. 263

COMPUTER GRAPHIC IN SCHOOL: A METHOD FOR DESIGNING AS BASIC TECHNOLOGY OF IMAGE CREATION

Lytvynenko Natalia, Zaritska Svitlana Internation Research and Training Centre for Information Technologies and Systems, Kyiv, Ukraine In the article author approach of basic computer graphic studying is described, that’s based on learning of method of designing as basic technology of creating images in modern graphics and multimedia systems. This approach is based on developed and introduced to educational process author’s studying courses. КОМП’ЮТЕРНА ГРАФІКА В ШКОЛІ: МЕТОД КОНСТРУЮВАННЯ ЯК БАЗОВА ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ

Литвиненко Наталія Іванівна, Заріцька Світлана Іванівна Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна У статті описано авторський підхід до вивчення основ комп’ютерної графіки в школі, що грунтується на опануванні учнями методу конструювання як базової технології створення зображень в сучасних графічних та мультимедійних системах. Даний підхід покладено в основу розроблених і впроваджених у навчальний процес авторських навчальних курсів. Комп’ютерна графіка як змістовна складова шкільного курсу інформатики Інформатика – динамічна наука, що інтенсивно розвивається та суттєво впливає на розвиток інших наук і технологій. Предметом навчальної дисципліни “Інформатика” є наукові факти, основні поняття й елементи теорії інформації, принципи, методи і засоби організації, одержання, зберігання, обробки, транспортування інформації та управління інформаційними процесами. Структура і зміст шкільного курсу “Інформатика” мають певною мірою відповідати сучасному стану і тенденціям розвитку інформатики, як науки. За Державним стандартом базової і повної середньої освіти [1] навчальну дисципліну “Інформатика” включено до складу освітньої галузі “Технологія”, основною метою якої є формування технічно, технологічно освіченої особистості, підготовленої до життя та 264

активної трудової діяльності в умовах сучасного високотехнологічного інформаційного суспільства. Серед змістовних ліній шкільного курсу “Інформатика” чільне місце посідає розділ “Основи комп’ютерної графіки”, вивченню якого приділяється дедалі більше уваги. Опанування засобів комп’ютерної графіки сьогодні є важливою складовою інформаційної культури випускників школи. Це зумовлено інтенсивним розвитком комп’ютерної графіки як науки та зростанням ії ролі в усіх сферах людської професійної діяльності, в першу чергу - у створенні сучасних інформаційних ресурсів. Слід зазначити також, що використання засобів опрацювання графічних зображень для наочного подання матеріалу при виконанні телекомунікаційних проектів є компонентом навчальної діяльності у сучасній школі. Наразі актуальним і перспективним залишається розробка елективних курсів з основ комп’ютерної графіки та комп’ютерного дизайну як для класів інформаційно - технологічного та художньоестетичного профілю (старша школа), так і для пропедевтики основ комп’ютерної графіки в основній та початковій школах. Перелік програмних засобів, вивчення яких передбачається авторськими курсами з основ комп’ютерної графіки, містить більшість існуючих графічних і мультимедійних систем для професійного користування та стандартні пакети MS: Paint, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Corel Draw, Corel Bryce, Macromedia Flash, 3D Max Studio та ін., а також використовуються спеціально розроблені авторські комп’ютерні середовища та такі, що вільно поширюються у мережі Internet [2, 3]. Сучасні графічні та мультимедійні системи надають користувачеві великі можливості для створення й редагування зображень. Проте опанування цих можливостей – річ досить складна. Водночас, від рівня і якості вивчення основ комп’ютерної графіки в школі залежить успішність подальшого продовження освіти та самоосвіти випускників у галузі інформаційних та телекомунікаційних технологій. На думку авторів, при вивченні основ комп’ютерної графіки в школі доцільно ставити акцент на опанування учнями методу, який лежить в основі процесу створення зображення в сучасних комп’ютерних системах, а саме методу конструювання як базової 265

технології роботи з графічним зображенням (графічною інформацією). Освоення методу лежить через виконання практичних завдань з різних предметних областей, що відповідають віковим особливостям учнів [2]. Це дозволить закласти підгрунття для формування навичок професійного користування інструментальними засобами створення й редагування графічних зображень (як статичних, так і динамічних). На основі даного підходу нами розроблено та впроваджено в навчальний процес сзош №132 м. Києва навчальні курси за такими програмами:  “Конструювання на комп’ютері”. Програма інтегрованого навчально-розвиваючого курсу для 1-4 класів середньої загальноосвітньої школи. Автори: Гриценко В. І., Заріцька С. І., Литвиненко Н. І., Стрижак О. Є. Програму рекомендовано Київським Міжрегіональним Інститутом удосконалення вчителів ім. Б. Грінченка, 1996 р. Основною метою даного курсу є розвиток інтелектуальних і творчих здібностей дітей шляхом залучення їх до процесу конструювання та моделювання картин світу в графічному середовищі ЕЛКОН (Електронний Конструктор). Курс “Конструювання на комп’ютері” містить модулі з різних предметних областей. Фактором, що об’єднує є конструювання як основний вид діяльності в графічному середовищі ЕЛКОН [4, 5].  "Основи інформатики та обчислювальної техніки". Програма навчального курсу для 5-7 класів середньої загальноосвітньої школи. Автори: Гриценко В. І., Заріцька С. І., Литвиненко Н. І. Рекомендовано Науково-Методичною Радою Міністерства освіти та науки України,1999 р. Даний курс є пропедевтичним. Значна увага в ньому приділяється опрацюванню графічної інформації в системах MS Paint та Adobe Photoshop, створенню, редагуванню та використанню графічних зображень в процесі реалізації авторських проектів [2].

266

Опис методу конструювання в графічному середовищі Термін “конструювання” (від латинського construere) означає приведення до певного взаємоположення різних предметів, частин, елементів. Конструктивна діяльність – це практична діяльність, спрямована на отримання певного, наперед задуманого предмету/об’єкту, що відповідає його функціональному призначенню. Будемо розуміти конструювання в графічному середовищі (графічне конструювання) як створення нового зображення з даного набору (бібліотеки) базових графічних елементів (БГЕ) геометричних фігур, форм, фрагментів малюнків тощо. До базових графічних елементів може бути застосований набір операцій, що визначається можливостями комп’ютерного середовища: виокремлення, переміщення, копіювання, вставляння, вилучення, трансформація (масштаб, поворот, симетрія, перспектива та ін.). Бібліотека БГЕ може поповнюватись і викладачем, і учнем. Конструювати можна як об’єкти, так і процеси. Основні етапи конструювання в графічному середовищі: 1. Аналіз реального/задуманого зображення, визначення потрібних для конструювання базових графічних елементів; 2. Підготовка робочого поля для конструювання: визначення області зображення та області бібліотеки БГЕ (якщо розташування цих областей не зафіксовано в самій графічній системі); 3. Розміщення необхідних базових графічних елементів в області бібліотеки (використання існуючих, тобто готових БГЕ, або створення їх власноруч) . 4. Визначення послідовності операцій для створення зображення (розробка алгоритму); 5. Здійснення побудови малюнка шляхом копіювання та розміщення БГЕ в області зображення (реалізація алгоритму); 6. Аналіз побудованого графічного зображення, збереження результату; 7. Аналіз розробленого алгоритму, внесення змін та доповнень (оптимізація). 267

В процесі конструювання в графічному середовищі обов’язковим є дотримання двох правил:  правило першого елементу – необхідно визначити перший БГЕ, від якого буде здійснюватись подальша побудова зображення;  правило виділеного елементу – спочатку необхідно виділити БГЕ, а потім застосовувати до нього операції. Опанування методу конструювання сприяє формуванню конструктивно-технічних навичок і алгоритмічного мислення, а також узагальнених вмінь – здійснення аналізу та синтезу: цілеспрямовано розглядати графічні зображення, порівнювати їх між собою, розділяти на частини, бачити в них спільне та відмінності, знаходити основні конструктивні частини, від яких залежить положення інших частин, робити висновки та узагальнення. Мислення учнів в процесі конструктивної діяльності має практичне спрямування та творчий характер. Графічне конструювання містить у собі елементи художнього проектування. Формоутворюючі критерії та орієнтири повинні мати, насамперед, естетичний характер. Це сприятиме розвитку творчої уяви дитини в процесі конструювання. Особливості застосування методу конструювання в растрових графічних редакторах Графічний редактор ЕЛКОН:  на робочому екрані системи ЕЛКОН зафіксовано положення ТАБЛИЦІ (область зображення, таблиця 6х6) та БІБЛІОТЕКИ (область розміщення БГЕ, стрічка, що рухається ). Користувач не може змінити Їх розташування;  створення композиції об’єктів (конструювання) здійснюється за принципом мозаїки в процесі послідовного та цілеспрямованого застосування до БГЕ відповідних перетворень;  виділений в області бібліотеки елемент копіюється автоматично при переході до області зображення;  розмір БГЕ змінити не можна.

268

Графічний редактор MS PAINT:  область зображення та область розміщення базових графічних елементів необхідно визначити самостійно відповідно до умови задачі;  важливо правильно розрахувати розмір області зображення, зручно працювати одночасно з двома вікнами – окремо для області зображення та області розміщення БГЕ;  при копіюванні/вставлянні БГЕ необхідно слідкувати за прозорістю тла (піктограма, що з’являється нижче панелі інструментів після вибору інструмента виділення);  потрібно вибирати спосіб виділення графічного елементу в залежності від його розташування в області розміщення БГЕ; Графічний редактор Adobe Photoshop:  особливістю конструювання зображення в системі Adobe Photoshop є можливість пошарового конструювання: кожен базовий графічний елемент можна розмістити на окремому шарі; у такому випадку застосування перетворень (в тому числі й переміщення) до БГЕ не впливатиме на стан інших елементів;  область зображення та область розміщення базових графічних елементів необхідно визначити самостійно, використовуючи одне, або кілька вікон, один шар, або більше відповідно до умови задачі та зручності опрацювання БГЕ;  застосовуючи перетворення до БГЕ, важливо дотримуватись правила виділеного елементу – слідкувати за активним вікном та/чи шаром;  необхідно раціонально іменувати та впорядковувати шари з базовими графічними елементами;  потрібно вибирати спосіб виділення графічного елементу в залежності від його форми та розташування; Висновки Конструювання як метод створення зображень є природним, доступним і цікавим для дітей, починаючи вже з дошкільного віку. Опанування методу конструювання сприяє розвитку планувальної мисленневої діяльністі, що є важливим фактором при формуванні навчальної діяльності вцілому. 269

Мобілізуючи великі затрати розумової діяльності, графічне конструювання прискорює процеси розвитку просторового мислення, образного бачення (уяви), розвиває розумові здібності, спостережливість дітей, відчуття гармонії, ініціативу, самостійність та авторське мислення. Багаторічний досвід викладання авторських курсів в сзош №132 м. Киева свідчить про те, що:  запропонований підхід до вивчення основ комп’ютерної графіки в школі допомагає учням опанувати технологічними, раціональними прийомами побудови композицій;  вивчення методу конструювання як базової технології створення зображень забезпечує наступність у навчанні (початкова школа – основна – старша школа – вищий навчальний заклад);  сформовані навички конструктивної діяльності в графічних системах допоможуть у самостійному опануванні нових графічних і мультимедійних середовищ. Література 1. Державний стандарт базової і повної середньої освіти. Постанова Кабінету міністрів України від 14 січня 2004 р., №24. 2. Литвиненко Н.І., Заріцька С.І. Технології розвитку творчих здібностей учнів: конструювання на комп'ютері.// Комп’ютер у школі та сім’ї. – 2006.– №5. – С. 3-7. 3. Поліщук А.А., Сахацька В.О. Образотворче мистецтво і комп’ютерна графіка. Програма курсу 5-8 класів з поглибленим вивченням дисциплін художньо-естетичного циклу загальноосвітніх навчальних закладів” – Шкільний світ: Інформатика №35 (323), 2005, С. 3-13. 4. Зарицкая С.И., Литвиненко Н.И., Стеценко И.Б., Шевченко Е..С. Новые информационные технологии в обучении младших школьников // Опыт разработки и внедрения компьютерных технологий в обучении. - Киев: Ин-т кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины, 1994. - с. 62 - 75. 5. Литвиненко Н. І., Заріцька С. І.. Комп‘ютер у початковій школі: аспекти використання // Початкова освіта. – 2004. – № 9. – С. 24-25.

270

PECULIARITIES IN TEACHING TUTORS OF DISTANCE LEARNING (ON THE BASE OF DISTANCE LEARNING SYSTEM “KHERSON VIRTUAL UNIVERSITY”)

Gnedkova O., Kozmina A. Department of Multimedia and Distance Learning Technologies Research Institute of Informational Technologies Kherson State University, Kherson, Ukraine In this article the authors analyze and represent the results of the distance course «Practice of Tutors» conducting. The main aspects and problems of conducting distance learning are considered. So, the distance course “Practice of Tutor” was conducted on the base of system of distance learning “Kherson Virtual University” of Kherson State University (www.dls.kherson.ua/dls). The main aim of this course is to teach students or teachers to create author's distance courses and manage educational process. ОСОБЛИВОСТІ НАВЧАННЯ ТЬЮТОРА ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ (НА БАЗІ СИСТЕМИ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ «ХЕРСОНСЬКИЙ ВІРТУАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»)

Гнєдкова О.О., Козьміна А.О. Відділ мультимедійних та дистанційних технологій навчання Науково-дослідний Інститут Інформаційних технологій, Херсонський Державний Університет, Україна У даній статті проаналізовані та представленні результати проведення дистанційного курсу «Практикум тьютора», який проводився на базі системи дистанційної освіти «Херсонський Віртуальний Університет». Мета курсу – навчити викладачів створювати власні дистанційні курси та організовувати процес навчання в системі дистанційної освіти. Розглянуто основні складові дистанційного курсу, такі як: роль тьютора (викладача), організація спілкування між учасників протягом навчання, а також рейтингова система оцінювання. Визначені труднощі, з якими зустрілися автори (тьютори) даного курсу та надано рекомендації щодо усунення труднощів і створення ефективного дистанційного курсу навчання. Вступ Виникнення глобальної мережі Інтернет стало поштовхом у створенні та розвитку навчання за допомогою нових інформаційних 271

технологій, а також загальному розповсюдженню дистанційної форми навчання. Всесвітня павутина спричинила розвиток мережевих технологій, а також надала можливість студентам та викладачам використовувати електронні підручники, бібліотеки, зручні системи тестування та інформаційні засоби спілкування. Інтернет дозволив не тільки об'єднати всі раніше відомі інструменти навчання, але і помітно розширити їх перелік, зробивши істотний вплив на інформаційну культуру в освітньому середовищі. Сьогодні навчання засобами Інтернет все частіше розглядається як альтернатива традиційній освіті, яка дозволяє студентові отримати глибокі знання. Одним з видів навчання за допомогою мережі Інтернет є дистанційна форма навчання. Дистанційне навчання як одна з форм системи освіти виникло і розвивалося ще до появи комп'ютерної мережі Інтернет, поступово нарощуючи комплекс використовуваних технологій. Дистанційне навчання це форма отримання освіти, при якій в освітньому процесі використовуються кращі інноваційні засоби та форми навчання, основані на комп'ютерних і телекомунікаційних технологіях. У дистанційному навчанні перевага віддається самостійній роботі студента. Воно базується на свободі вибору місця та часу навчання. Бурхливий розвиток дистанційної освіти почався в 90-ті роки ХХ століття в США та Європі, в нашій країні дистанційна форма навчання має запізнілий характер, тільки з 2000 року почався перший етап розвитку даної форми навчання. Для подальшого розвитку дистанційної освіти та створення якісних дистанційних курсів необхідні фахівці з дистанційного навчання, основними обов’язками яких було б проектування, створення та проведення курсів дистанційного навчання. Отже, постає проблема – якісна підготовка викладачів (тьюторів) з дистанційного навчання. Питання підготовки викладачів дистанційного навчання розглядається в роботах А.А. Андрєєва, Х. Беккера, Р. Бергера, В.Ю.Бикова, В.М. Кухаренко, Г.С.Молодих, Є.С. Полат, Н.Г. Сиротенко та ін. Але до кінця ще не визначені основні рекомендації щодо створення ефективного дистанційного курсу з навчання тьюторів дистанційного навчання. В даній статі ми приводимо аналіз проведеного дистанційного курсу з підготовки тьюторів дистанційного навчання, обговорюємо труднощі, з якими зустрілися під час проведення та даємо корисні 272

рекомендації для створення ефективних курсів підготовки фахівців з цієї області. Загальна характеристика курсу Дистанційний курс «Практикум тьюторів» проводився на базі системи дистанційного навчання «Херсонський Віртуальний Університет» [www.dls.kherson.ua/dls] Херсонського Державного Університету. Головна мета курсу – навчити викладачів або студентів старших курсів навчання керувати системою дистанційного навчання, створювати дистанційні курси та організовувати навчальний процес у системі. Завдання курсу:  сформувати основні поняття та принципи дистанційної освіти;  навчити працювати у системі дистанційного навчання «Херсонський Віртуальний Університет» Херсонського Державного Університету;  сформувати навички створення та проведення дистанційних курсів;  організовати навчання у співробітництві;  сформувати вміння навчатися дистанційно. Особливості навчального процесу: курс проводився згідно програми інформатизації Херсонського Державного університету. Курс проводився вперше, отже він був безкоштовний. Для того, щоб отримати сертифікат державного зразка Херсонського Державного Університету про закінчення відповідного курсу, студент повинен набрати відповідну суму балів за весь термін навчання. Термін навчання: 4 тижні, з них 2 тижні – канікули (святкові дні Нового Року), протягом канікул студенти мали можливість допрацювати завдання та отримати високі бали. Протягом курсу використовувалися такі засоби навчання: теоретичний матеріал (лекції, рекомендації та ін.); практичні завдання (заповнення таблиць, запитання, аудіо та відео матеріали); список розсилання (електронна пошта), форум, чат (асинхронне спілкування); тестування (тест); 273

Структура дистанційного курсу Курс складається з 4 модулів (рис.1). Кожен модуль триває тиждень. Тьютор самостійно визначає часові рамки для кожного модулю. Зазвичай у дистанційному навчанні модуль визначається тижнем.

Рис.1.Структура дистанційного курсу «Практикум тьютора»

1-й модуль – введення в дистанційний курс, встановлення спілкування з учасниками курсу дистанційно. Студенти знайомляться з інтерфейсом та можливостями системи дистанційного навчання «Херсонський Віртуальний Університет». Вони мають змогу працювати з системою, прочитати рекомендації щодо роботи з системою, познайомитися з концепціями дистанційного навчання, навчитися спілкуватися дистанційно за допомогою списку розсилання, чату та форуму. 2-й модуль - учасники готують та розміщують необхідні матеріали у власному курсі, а також планують навчальну діяльність студента та тьютора. 3- й модуль – контроль та оцінювання. Учасники вчаться створювати тести у власному дистанційному курсі та розглядають структуру рейтингової системи курсу. 274

4-й модуль – підготовка до навчального процесу. Студенти закінчують працювати над власним дистанційним курсом та починають набір учасників у власний курс для початку процесу навчання. Організація спілкування у процесі навчання Спілкування - невід'ємна частина дистанційного навчання. В процесі навчання використовувалися декілька технологій для спілкування студентів та тьютора - список розсилань, чат та форум (рис.2) на сайті курсу, індивідуальна електронна пошта [1].

Рис.2. Форум дистанційного курсу «Практикум тьютора»

Отже, в дистанційному курсі треба використовувати всі можливі технології спілкування. Це, різноманітить процес навчання, дозволить студентам самостійно підібрати саме той вид спілкування, який є зручним для них, бо багато в даному виборі залежить від того, чому студенти віддають перевагу, від їх технічних та організаційних можливостей. Система оцінювання Контроль або тестування - дуже важливий аспект в дистанційному навчанні. Існує безліч засобів для оцінювання знань 275

студентів. Сьогодні тестування широко використовуються як зручний інструмент для контролю та оцінювання рівня знань студентів в традиційному і дистанційному навчанні [2]. Багато методистів стверджують, що комп'ютер не може оцінити певні навички. Наприклад, найбільш зручним способом оцінювання письмової роботи студента є іспит. Тому, використання комп'ютера як засобу оцінювання полегшує процес перевірки знань як для студента так і для викладача. У “Практикумі тьютора” (рис.3) студенти знайомилися з теоретичним матеріалом, виконували практичне завдання і проходили тестування. В курсі використовувалась рейтингова система оцінювання знань студентів. За виконання практичного завдання, проходження тесту та участь у форумі й чаті студенти здобували певну кількість балів. На початку кожного тижня тьютор розсилав всім учасникам лист з планом роботи на тиждень та рекомендаціями щодо виконання кожного із завдань, а також вказував максимальну кількість балів, яку студент може здобути за виконання завдання.

Рис.3. Рейтингова система оцінювання дистанційного курсу «Практикум тьютора»

276

Система дистанційного навчання «Херсонський Віртуальний Університет» дозволяє при створенні тьютором тесту встановлювати бали за кожну відповідь та виводити сумарний бал. Результати тестування зберігаються у рейтинговій таблиці курсу. Після проходження тесту система оцінює студента, він має змогу побачити результати відразу після проходження тесту, або у рейтинговій таблиці курсу. Тьютор має змогу змінити бали оцінювання системою та зберегти зміни. Роль тьютора у дистанційному навчанні Тьютор – людина, яка організовує, проводить та керує процесом дистанційного навчання. Тьютор дистанційного навчання повинен вміщувати в собі: - якості вчителя (викладача): проводити вступні та завершальні заняття, допомагати учасникам в їх самовизначенні, забезпечувати правильне та ефективне використання навчальних та методичних матеріалів курсу; - якості консультанта: координувати пізнавальний процес учасників, проводити консультативні та комунікативні заняття, відповідати на запитання слухачів курсу; - якості менеджера: проводити набір та укомплектовування навчальних груп, керувати навчальним процесом групи. Роль тьютора в навчальному процесі курсу займає велику роль, тому що тьютор не тільки повинен брати активну участь у житті групи курсу, але й надавати необхідні рекомендації та поради щодо поведінки учасників в групі дистанційного навчання [10]. Інструктору необхідно бути на рівні зі слухачами, не треба бути лідером, необхідно разом зі слухачами будувати міцну команду для досягнення мети курсу. Під час проведення курсу тьютор намагався виступати в ролі інструктора та наставника, але під час форуму та чату він приймав участь нарівні зі студентами. Необхідно зазначити, тьютор повинен контролювати процес спілкування та слідкувати за дотриманням учасниками мовного етикету спілкування. Рекомендації щодо створення ефективного дистанційного курсу Перед створенням дистанційного курсу тьютору необхідно продумати важливі складові для створення ефективного курсу: спілкування, контроль і об'єктивне оцінювання (тестування). На 277

відміну від технологічних форм заочного курсу або діалогових телепередач, дистанційна освіта структурована навколо динаміки людського спілкування. Головна мета в створенні та проведенні дистанційного курсу - активне спілкування і взаємозв'язок студента й викладача. Протягом курсу студенти мали можливість використовувати такі ресурси спілкування як електронна пошта, форум обговорення і система чату. Форуми обговорення були дуже популярні, тому що тьютори піднімали проблемні питання щодо системи вищої освіти в Україні. Проте, труднощі з якими зіткнулися тьютори були: низький рівень участі студентів в обговоренні актуальних питань в форумі, непостійний взаємозв'язок учасників один з одним, неактивна участь наприкінці курсу, через що не всі студенти вдало закінчили курс. Проаналізувавши зазначені труднощі, ми визначили головні тенденції для їх подолання:  Відносьтесь до студентів як до особистості. Під час листування звертайтеся до студентів по імені. На початку навчання запропонуйте студентам вашої групи заповнити анкету з інформацією про себе. Заохочуйте їх в розповідях з власного життя або ідеями впродовж всього курсу. Не нехтуйте фактом, що навіть повідомлення відправлене студентові на поштову скриньку, з питанням як справи, допоможуть студентові почувати себе більш впевнено і настроїтися на позитивний лад.  Сприяйте створенню позитивного емоційного клімату під час навчання. Якомога частіше, використовуйте різні засоби спілкування між учасниками (форум, електронна пошта, чат), щоб заохочувати взаємодію і будувати колективну довіру. Дізнавайтеся про думку студентів на різні теми за допомогою анкетування. Крім того, використовуйте гумор, тому що це - корисний інструмент для здійснення взаємодії між електронною технологією і людським чинником.  Будьте завжди на зв’язку. Не зникайте на тривалий час з курсу. Кожен день перевіряйте участь студентів у групі, продивляйтесь електронну пошту, відповідайте на отриманні листи від учасників, надайте допомогу учасникові якщо у нього виникли проблеми у процесі 278

навчання. Таким чином, учасники будуть почувати себе у навчанні більш впевнено та комфортно.  Правильно будуйте структуру курсу. Пам’ятайте про основну мету курсу. В логічній послідовності надайте матеріали курсу.  Об’єктивно оцінюйте учасників. Ставлення до кожного студента повинно бути однаковим. Дотримання вище зазначених порад допоможе тьютору створити ефективний курс дистанційного навчання. Висновок Отже, ми визначили головні особливості навчання тьюторів дистанційного навчання, а також запропонували шляхи вирішення труднощів, які виникають протягом процесу навчання. Взагалі під час проведення курсу у нас виникли проблеми із спілкуванням в групі. Учасники брали участь в курсі вперше, вони були перелякані і скуті, не могли виразити думки у форумі та чаті. Згодом вони звикли до спілкування за допомогою Інтернет. Спілкування принесло їм задоволення. У нас виникли труднощі з низькою участю студентів в курсі. Багато учасників зупиняли навчання після другого, третього тижня навчання, оскільки вони мали технічні проблеми з інтернет-з'єднанням або не мали достатньо часу для навчання. Ми прагнули допомогти учасникам, ми надали їм більше часу, щоб зробити завдання. Нам сподобалось проводити даний курс. Ми сподіваємося, що курс «Практикум тьюторів» буде проводитися надалі та допоможе учасникам створити власний ефективний курс дистанційного навчання. Література 1. Андреев А.А. Введение в дистанционное обучение // Евразийская ассоциация дистанционного образования. Материалы IV Международной конференции по дистанционному образованию. http://www.iet.mesi.ru/broshur/broshur.htm. 2. Гиркин И.В. Новые подходы к организации учебного процесса с использованием современных компьютерных технологий // Информационные технологии. - 1998. - №6. - С. 44-47. 279

3. Евреинов Э.В., Каймин В.А. Информатика и дистанционное образование. М.: "ВАК", 1998. - 88с. 4. Околесов О. П. Системный подход к построению электронного курса для дистанционного обучения // Педагогика. -1999. -№ 6. С. 50-56. 5. Орчаков О.А., Калмыков А.А. Проектирование дистанционных курсов, пособие для преподавателей и методистов.- М: МГУ, 2002. - 256с. 6. Ken W. White, Bob H.Weight. The online teaching guide: a handbook of attitudes, strategies, and techniques for the virtual classroom.- 2000, Allyn and Bacon. – 356 p. 7. Полат Е.С, Бухаркина М.Ю., Моисеева М.В, Петров А.Е. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 272 с.

280

DEVELOPMENT OF VISUAL-FIGURATIVE THINKING FOR PRESCHOOL CHILDREN

Irina Stetsenko International Research and Training Center for Information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine The paper is devoted to the development of the preschool age children visual-figurative thinking. It is considered to be the base of logical thinking related to concepts usage and conversion, mastering by children integrated knowledge. It is tightly coupled to solution of the thought tasks and practical thinking. РОЗВИТОК НАОЧНО-ОБРАЗНОГО МИСЛЕННЯ ДОШКІЛЬНИКІВ

Стеценко Ірина Борисівна Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна У статті розглядаються завдання на розвиток наочно-образного мислення дошкільників, яке є основою логічного мислення, пов’язаного з використанням і перетворенням понять, засвоєння дошкільниками узагальнених знань, тісно пов’язане з розв’язком мисленнєвих задач та з практичним мисленням. В.О. Сухомлинський наголошував, що дитина мислить образами, фарбами, звуками. Малюк активно пізнає навколишній світ, у нього виникає чимало запитань. З точки зору Д.Б. Елконіна, вивчення дитячих запитань показує, що їх думка спрямована на диференціацію й узагальнення предметів і явищ навколишнього світу. Розрізнення живого і неживого, добра і зла, минулого і теперішнього тощо є основою для проникнення дитини у сущність різних сфер життя. На основі цього виникають перші узагальнення уявлень про світ, контури майбутнього світогляду. Наочно-образне мислення, пов’язане з уявленням ситуацій та зміненням їх, домінує у старшому дошкільному віці. Воно здійснюється на основі перетворення образів-сприйняття в образиуявлення, подальшої зміни, перетворення і узагальнення предметного змісту уявлень, що формують відображення реальності в образно-концептуальній формі. Важливою особливістю наочно-образного мислення є встановлення незвичних, «неймовірних» поєднань предметів і їх 281

властивостей, тому психологи зазначають що саме цей вид мислення тісно пов’язано з творчою уявою. Складні образи та уявлення передають і відображують теоретичні, суттєві властивості та відношення об’єктивної реальності. На жаль сьогодні у навчанні ми спостерігаємо надмірне захоплення інтелектуальною компонентою, а у дитячих навчальних закладах часто невиправданно використовують комп’ютери при навчанні. Результати такого підходу видно вже у старших класах, коли учні добре розв’язуючи задачі з алгебри, не можуть навіть побудувати креслення задач із стереометрії, не розв’язують текстові задачі, не можуть накреслити проекції об’єкта, не сприймають вірші, мислять штампами, часто-густо не можуть уявити найпростіших ситуацій, а потім не можуть повноцінно здобувати знання у ВНЗ і працювати за спеціальністю. Педагоги та батьки забувають, що наочно-образне мислення є основою логічного мислення, пов’язаного з використанням і перетворенням понять, і засвоєння дошкільниками узагальнених знань; тісно пов’язане з розв’язком мисленнєвих задач та з практичним мисленням; дозволяє відтворити всі фактичні характеристики об’єкту, встановити незвичні поєднання предметів і їх властивостей; образ збагачує інтелект [1, 2] (Ж. Піаже, Л.С. Виготський, С.Л. Рубінштейн, О.М. Леонтьєв, Д.Б. Ельконін, М.М. Поддьяков та інш.). Наочно-образне мислення є важливим видом мислення протягом всього життя, а для деяких професій (письменник, модельєр, дизайнер, архітектор тощо) є провідним, жоден науковець, конструктор, інженер не зможе плідно працювати без розвиненого наочно-образного мислення. Надмірна узагальненість, схематичність логичного мислення часто стає слабкістю, породжує «формалізм мислення». Свідомість дитини оперує «сухими» схемами, вона не бачить богатство життєвих явищ, тому стає нездібною до адекватного розв’язування задач розвитку. Наочно-образне мислення дозволяє людині не лише споглядати і пізнавати, але й змінювати світ, мати користь з явищ природи, створювати нові предмети, і при цьому не зашкодити навколишньому середовищу. У навчальному розвивальному курсі «Логіки світу» для дошкільнят і учнів початкових класів, саме розвитку наочнообразного мислення приділяється значна увага. Завдання курсу 282

допомагають навчити дітей самостійно і нестандартно міркувати, грамотно обгрунтовувати свою точку зору, самостійно приймати рішення, не боятися завдань з багатьма варіантами розв’язку, розвивають дивергентне мислення, уяву дітей, творчі здібності, здібність до дослідницької діяльності, гнучкість та оригінальність мислення. Під час розв’язання завдань формується вміння дітей знаходити, аналізувати та використовувати інформацію, діти вчаться самостійно отримувати знання і використовувати їх. Заняття за методикою «Логіки світу» ведуться у дитячих садках та школах у 10 областях України. Зокрема, Київській, Рівненській, Львівській, Черкаській, Запорізькій, Полтавській, Вінницькій, Кіровоградській, Миколаївській та Донецькій областях, тому накопичено достатньо грунтовний матеріал для аналізу варіантів розв’язків дітьми 3—12 років. Розглянемо приклади завдань курсу. Завдання 1 (для дітей 4—5 років). Дітям пропонується уважно розглянути малюнок і викласти композицію силуетів, використовуючи набір заданих елементів (рис. 1) [3].

Рис. 1. Композиція силуетів та набір елементів для завдання 1. Одразу всі силуети викладати складно, тому діти викладають композицію поетапно. Спочатку вони визначають послідовність викладання окремих силуетів, (наприклад, — будинок, ялинки, курчатко, сонечко). Кожний силует діти можуть розділити на геометричні фігури інакше, ніж намальовано, хоч таке трапляється й не досить часто, принаймні у чотирирічних дітей. На рис. 2 наведено різні варіанти викладання силуетів, запропоновані дітьми. Малюки одразу і викладають силуети, і порівнюють їх із зразком.

283

У процесі викладання композиції діти порівнюватимуть викладені силуети з еталоном (рис. 1) і знаходитимуть неправильно викладені силуети (рис. 3).

Рис. 2. Приклади розв’язків дітей.

Рис. 3. Вибір правильних варіантів викладання силуетів. Завдання 2 (для дітей 5—6 років). Дітям пропонується уважно розглянути малюнок і визначити в якому порядку намальовані геометричні фігури, а потім завершити ланцюжок (рис. 4) [3].

Рис. 4. Ланцюжок геометричних фігур. У завданнях на пошук закономірностей необхідно враховувати одразу кілька властивостей геометричних фігур або предметів: тип, величина, колір тощо. Іноді легше знаходити закономірності у два (або більше) етапи: спочатку — зосередити увагу на типі й величині геометричних фігур, потім — визначити їх колір. 284

Іноді розглянувши малюнок, діти можуть лише розповісти які саме геометричні фігури використовуватимуться для продовження цього ланцюжка, а у деяких випадках — одразу називають і кольори геометричних фігур. Зазвичай щоб правильно визначити продовження ланцюжка, дітям необхідно знайти групу геометричних фігур, що повторюється. Саме такі завдання діти із задоволенням розв’язують групами: вони спільно уважно розглядають вже продовжений ланцюжок, кожен висловлює свою думку. Одні одразу помічають: перед великим трикутником спочатку ланцюжка завжди стоїть маленький квадрат. Інші справедливо відзначають, що геометричні фігури повторюються трійками і необхідно викласти одразу три геометричні фігури у продовженні ланцюжка, а не одну. Можлива і така думка: діти вказують на групу геометричних фігур, що повторюються, і одразу викладають правильне продовження ланцюжка. Як перевіряти правильність розв’язку таких завдань? По-перше, кожний крок у шляху до рішення діти докладно пояснюють. Подруге, результатом розв’язку завдання має бути правило викладання ланцюжка об’єктів. За ним кожна людина має правильно відтворити ланцюжок, у якому заданий лише перший об’єкт. Для нашого завдання пояснення закономірності можуть бути такими. 1. Ланцюжок починається з маленького квадратика, другою фігурою у ланцюжку буде великий трикутник, потім — великий прямокутник, наступна фігура — знову маленький квадрат і т. д. Кольори фігур у ланцюжку змінюються так: червоний, жовтий, зелений і т. д. 2. Перша фігура ланцюжка маленький червоний квадрат, за ним завжди стоїть великий жовтий трикутник, потім — великий зелений прямокутник. За великим зеленим прямокутником — маленький червоний квадрат і т. д. 3. Фігури у ланцюжку розташовані трійками — маленький червоний квадрат, великий жовтий трикутник, великий зелений прямокутник — які стоять одна за одною. Завдання 3 (для дітей 5—7 років). Дітям пропонується уважно розглянути малюнок і визначити у якому порядку намальовані ялинки, а потім завершити ланцюжок (рис. 5) [4]. 285

Рис. 5. Ланцюжок ялинок. Розв’язуючи це завдання, діти запропонували варіанти рішення, наведені на рис. 6. Іноді діти у першому варіанті розв’язку не малюють останню (найменшу) ялинку, деякі — малюють пеньок або обводять олівцем порожнє місце (це тільки посіяна ялинка і її ще не видно). Третій розв’язок діти пояснюють наприклад так: уявіть, що ялинки намальовані на дуже тонкому папері. Перегортаючи цей аркуш, ми отримуємо намальований ряд ялинок.

Рис. 6. Варіанти розв’язків завдання 3. Аналогічне завдання діти розв’язують з кружечками (рис. 7).

Рис. 7. Рисунок до умови завдання «з кружечками».

286

Цікавий варіант розв’язку завдання «з кружечками» представлено на рис. 8. Діти образно представили від’ємні числа у 6 років.

Рис. 8. Варіант розв’язку завдання «з кружечками». Завдання 4 (для дітей 5—7 років). Дітям пропонується придумати правило розміщення тварин (рис. 9). Це приклад одного з перших завдань з множинами.

Рис. 9. Рисунок до умови завдання про множини. Діти уважно розглядають, кого зображено на малюнку. Чим відрізняються одна від одної тварини? (Метелик уміє літати, а равлик літати не вміє; комар має 6 ніг, а в пінгвіна — лише 2 ноги.) Потім діти формулюють варіанти правила та перевіряють їх. Один із варіантів: у середині кола слід розмістити комах, а зовні кола — птахів (рис. 10).

287

Рис. 10. Розв’язок завдання про множини. Уважно перевіримо, чи для усіх тварин знайдено місце. Виявляється, що для равлика не знайшлося місця. Чому? Тому що равлик — не птах і не комаха. Чи можна змінити правило так, щоб і для равлика знайшлося місце? Варіанти зміни правила: у середині кола розміщуються комахи, а зовні — усі інші тварини; у середині кола маємо розташувати всіх тварин, які вміють літати, а зовні кола — тих, хто літати не вміє тощо. Добре розвивають наочно-образне мислення текстові завдання. Завдання 5. Двоє підійшли до річки. На березі стояв човен, який може перевезти лише одну людину, але переправилися обоє. Як це сталося? У відповідь на це завдання діти часто вигадують різні нісенітниці: одна людина трималася за човен, який плив, люди були маленькими — у човні помістилися двоє маленьких хлопчиків тощо. Але ж до річки підійшли двоє дорослих людей і обоє переправилися у човні. Як це сталося? Уявімо, як люди могли підійти до річки.

• Вони йшли разом, і підійшли до річки (стояли на одному березі). • Вони йшли окремо, і зустрілися біля річки (стояли на одному березі). •? 288

Але ж річка має два береги, у завданні не сказано, до яких саме берегів підійшли люди. Завдання легко розв’язується, якщо припустити, що люди підійшли до різних берегів. Література 1. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии — СПб: Издательство «Питер», 2000. — 424 с. 2. Поддьяков Н.Н. Творчество и проблемное обучение дошкольников // Образование: исследовано в мире, www.oim.ru. 3. Стеценко І. Логіки світу: Розвиток логічного мислення дітей 4-го року життя. — К.: Ред. загальнопед. газ., 2004. — 112 с. — (Б-ка «Шкільного світу»). 4. Стеценко І. Логіки світу: Розвиток логічного мислення дітей 5-го року життя. — К.: Ред. загальнопед. газ., 2004. — 112 с. — (Б-ка «Шкільного світу»). 5. Стеценко І. Логіки світу: Розвиток логічного мислення дітей 6-го року життя. — К.: Ред. загальнопед. газ., 2004. — 128 с. — (Б-ка «Шкільного світу»).

289

USE OF DIDACTICS GAMES WITH ICT AT PRIMARY SCHOOL

Byelyavtseva Tetyana Vasilivna Menshikova Oksana Mikolayivna Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Ukraine Didactic game – is a teaching tool, because it is the source of knowledge, forms of abilities. It allows prompting and supporting cognitive interests of students, improving evidence of educational material. In work the examples of didactics games are examined with application of ICT. It is expedient to use these games on the computer science, mathematics, language at primary school. ВИКОРИСТАННЯ ДИДАКТИЧНИХ ІГОР ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЗАСОБІВ ІКТ НА УРОКАХ У ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ

Бєлявцева Тетяна Василівна Меньшикова Оксана Миколаївна Харківський національний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди, Україна Дидактична гра – це засіб навчання, тому що вона є джерелом отримання знань, формування умінь. Вона дозволяє будити і підтримувати пізнавальні інтереси учнів, поліпшити наочність навчального матеріалу. В роботі розглядаються приклади дидактичних ігор із застосуванням ІКТ. Ці ігри доцільно використовувати на уроках інформатики, математики, мови у початковій школі. В процесі навчання у школі в учнів у міру їх дорослішання посилюється інтерес до одних дисциплін і, як наслідок, знижується до інших, яких, для кожного учня більшість в шкільній програмі. Існує цілий ряд способів підвищення зацікавленості в освоєнні цих дисциплін. Вельми ефективним може виступати дидактична гра. Дидактична гра за своєю суттю – складне, багатогранне явище. Вона може виступати як метод навчання, тому що виконує наступні функції:  навчальну (сприяє формування світогляду, теоретичних знань і практичних умінь, розширення кругозору, навичок самоосвіти і тощо.) 290

 розвивальну (відбувається розвиток мислення, активності, пам'яті, здатності виражати свої думки, а також розвитку пізнавального інтересу)  виховну (виховання колективізму, доброзичливого і шанобливого відношення до партнерів і опонентів по грі),  мотиваційну (спонукає до застосування отриманих знань, умінь, проявів ініціативи, самостійності, колективної співпраці). У довершенні до цього, за допомогою дидактичних ігор у вчителя з'являється можливість контролю і діагностики ходу і результату навчального процесу, а так само внесення до нього необхідних змін, тобто гра в даному випадку виконує контрольнокоректувальну функцію Дидактична гра може бути і формою навчання, оскільки вона має свою структуру організації, що виражається у вигляді узгодженої діяльності вчителя і учнів. Дидактична гра – це і засіб навчання, тому що вона є джерелом отримання знань, формування умінь. Вона дозволяє будити і підтримувати пізнавальні інтереси учнів, поліпшити наочність навчального матеріалу, зробивши його, таким чином, доступнішим, а також інтенсифікувати самостійну роботу і вести її у індивідуальному темпі. Дидактична гра може бути застосована до всіх типів уроку, крім того, вчитель має необмежений вибір при визначенні теми уроку, на якому проводитиметься гра (проте, необхідно визначити, чи вигідно витрачати достатньо багато часу і сил на підготовку дидактичної гри по темі, що має прикладний характер і не відіграє великої ролі при вивченні курсу). При організації гри крім етапу розробки її сценарію, який є найвідповідальнішим і складнішим при підготовці дидактичної гри, важливий правильний підбір завдань і розробка критеріїв оцінки діяльності учнів. Причому, підбір завдань може бути проведений вчителем самостійно або спільно з учнями (наприклад, вони можуть готувати завдання для команди суперників). Слід зазначити, що відібрані завдання, практичні і творчі завдання і вправи повинні бути: цікавими (формою, змісту, сюжету та ін.), вони повинні розвивати логічне і образне мислення, кмітливість. Бажано мати декілька способів рішення, щоб їх виконання було б скрутне без хорошого знання теоретичного матеріалу. Проте більшість завдань повинні бути доступні і легко вирішувані основною масою учнів. Критерії оцінки також можуть розроблятися вчителем разом з учнями. Звичайно, вони можуть бути різні при різних видах роботи, 291

виставляти оцінку може як вчитель, так і самі учні (при груповій роботі, після аналізу кожного члена групи). Можливі різні варіанти виставляння оцінки: протягом уроку, в кінці гри або після уроку (якщо необхідно оцінити письмову роботу). Необхідно звернути увагу на завершальний етап дидактичної гри – її аналізу. Аналіз дидактичної гри повинен відбуватися як на рівні класу, можна в різних формах (усно, по черзі або вибірково, письмово, наприклад, у формі анкетування), так і на педагогічному рівні, для чого на урок запрошуються інші вчителі. Дидактичною грою створюються всі необхідні умови для виникнення і вирішення проблемних ситуацій. За рахунок діяльнісних мотивів учні залучаються до гри в умовах її невизначеності, непередбачуваності. У грі практично знімається таке обмеження свободи діяльності, як моральна відповідальність за зроблену помилку. Завдяки атмосфері взаємної довіри, взаєморозуміння і співпраці створюється сприятливе підгрунття для розвитку самосвідомості, цілеспрямованій корекції поведінки учнів вчителем, формування у них правильної орієнтації в системі духовних цінностей. Крім того, просторово-часові особливості дидактичної гри дозволяють додати навчально-ігровій діяльності динамічний і насичений характер, дозволяють побачити взаємозв'язок і взаємообумовленість дій всіх учасників гри, створюють можливість при здійсненні невірних, помилкових ходів, знову повторити їх, але вже в скоректованому вигляді. Звичайно, не можна протиставити дидактичну гру і урок інформатики, але в ситуації дидактичної гри засвоєння знань відбувається ефективніше. Найголовніше – дидактичне завдання в дидактичній грі приховане від учня, а його увага обернена на виконання ігрових дій. Завдання навчання їм не усвідомлюється. Все це робить гру особливою формою навчання, завдяки якій діти найчастіше ненавмисно засвоюють знання, уміння, навички. Причому взаємини між учнями і педагогом визначаються не навчальною ситуацією, а грою. Узагальнюючи все вищевикладене, можна стверджувати, що дидактична гра – це складне, багатогранне явище. У дидактичних іграх відбувається не тільки засвоєння навчальних знань, умінь і навичок, але і розвиток всіх психологічних процесів дітей, їх емоційно-вольової сфери, творчих здібностей і умінь. Сучасна психологія визнає, що гра охоплює всі періоди життя людини. Це – важлива форма її життєдіяльності, а не вікова ознака. 292

З грою людина не розлучається все життя, змінюються лише її мотиви, форми проведення, ступінь вияву почуттів та емоцій. Розробкою теорії дитячих ігор, з’ясуванням ролі, структури і значення гри для виховання і навчання дітей займалися психологи Ж. Піаже, Л.С.Виготський, О.М. Леонтьєв, Д.Б. Ельконін та ін. Особливо важливе поєднання гри з навчальною діяльністю в початкових класах, коли складний перехід від дошкільного дитинства до школи зумовлює поступову зміну провідних видів діяльності – ігрової на навчальну. Структура розгорнутої ігрової діяльності включає такі компоненти: спонукальний, орієнтувальний, виконавський, контрольно-оцінний. У дитячих іграх вільна ігрова діяльність виступає переважно як самоціль. У дидактичних іграх, створених педагогікою, ігрова діяльність спеціально планується і пристосовується для навчальних цілей. Дидактичні ігри, які використовуються в початковій школі, виконують різні функції: активізують інтерес та увагу дітей, розвивають пізнавальні здібності, кмітливість, уяву, закріплюють знання, вміння і навички, тренують сенсорні вміння, навички тощо. Правильно побудована цікава дидактична гра збагачує процес мислення індивідуальними почуттями, розвиває саморегуляцію, тренує вольові якості дитини. Дидактична гра виконує роль емоційної розрядки, запобігає втомі дітей. Особливо доцільно використовувати такі ігри на уроках інформатики. Ігри допомагають дітям ознайомитись з предметом інформатика та новим обладнанням в ігровій формі, що дає змогу не перенавантажувати молодшого школяра. За допомогою дидактичних ігор у дітей виникає інтерес до розумової праці, починається осмислення тих явищ, які пов’язані з новим предметом інформатика, наприклад: як ми отримуємо, зберігаємо і переробляємо інформацію, за допомогою чого ми це можемо робити, що таке алгоритм, його послідовність тощо. Дидактичне завдання гри визначається відповідно до вимог програм з урахуванням вікових особливостей дітей. Наприклад, формуванням у дітей логічного мислення уявлень про інформаційні процеси, розвиток ініціативи, кмітливості, здатності виявляти вольові зусилля для досягнення поставленої мети, довільної уваги, зосередженості. 293

Успіх дидактичних ігор значною мірою залежить від правильного використання в них ігрового обладнання. Підбиття підсумків гри в зв’язку з такою віковою особливістю дітей, як нетерплячість, бажання відразу дізнатися про результати, проводиться відразу після її закінчення. Різноманітність ігрових засобів створює широкі можливості для того, щоб учитель міг вибрати саме таку гру, яка найбільше відповідає меті уроку. Вивчення інформатики учнями молодшого шкільного віку більш ефективне при застосуванні знань отриманих з інших шкільних предметів. Під час виконання за комп’ютером завдань із других предметів учень одночасно удосконалює навички і вміння користувача і закріплює знання отримані на інших уроках. Так починається процес встановлення меж предметних зв’язків. В урок інформатики доцільно включити дидактичні завдання з математики та мови: 1. Розшифрувати прізвище відомого казкового героя. Кожній літері відповідає певний приклад, отримавши відповіді поставити літери відносно вказаних цифр. 2. Знайти зайве число у поданому ланцюжку. 3. Вставити між числами відповідний дійовий знак, щоб отримати вірну відповідь. 4. Переставити букви відповідно з цифрами і отримати нові слова, в яких переплутані літери.. Дидактичні ігри з української мови: 1. Прочитати всередині слова інше. 2. Повернути букви словам в яких мишка з’їла перші літери. 3. Знайти закономірність і видалити зайве у поданих словах. Обґрунтувати відповідь. 4. Вставити слово асоціацію до поданого узагальнюючого. Застосування дидактичних ігор при вивченні теми “Інформація і дії з інформацією”: 1. Намалювати свого друга – комп’ютер і придумати йому ім’я і записати , що любить і не любить комп’ютер. 2. Скласти список професій і визначити для чого їм потрібен комп’ютер. 3. Відшукати рідні слова в наборі літер. Зрівняти як за допомогою курсора ми знаходимо інформацію 294

4. Скласти родове дерево і придумати розповідь, як використовують комп’ютер твої рідні. Використовуючи засоби ІКТ, доцільно також використовувати цілий урок-гру, а не тільки включати фрагменти дидактичних ігор на уроках у початковій школі. На уроці інформатики доцільно запропонувати дітям ділову гру «Фірми, які конкурують». Клас поділяється на команди і кожна створює назву, логотип, девіз фірми і робить рекламу продукції у графічному та текстовому редакторі. Далі виступають делегати від кожної фірми, а учні з конкуруючих фірм ставлять бали за кращу презентацію. Фірма, що отримує найбільше балів становиться провідною на ринку. Гру «Цікавий лабіринт» доцільно використовувати при вивченні алгоритмів на уроці інформатики. Вчитель показує дітям робота і розказує які команди він може виконувати: крок вперед, крок назад, поворот на 90°, направо та наліво. Спочатку діти складають алгоритм на папері. Потім діти розбиваються на пари, один з яких робот, а інший комп’ютерний користувач. Комп’ютерному користувачу, який склав алгоритм потрібно за цим алгоритмом вивести робота з лабіринту. Лабіринтом може служити клас з партами і роботу потрібно найти вихід – двері класу. Гру «Відшукати помилку» доцільно використовувати на закріплення знань. Вчитель записує питання на дошці діти переписують питання і відповідають на них на окремому папері. На деякі питання вчитель просить відповісти неправильно і не підписувати роботу. Всі аркуші збираються у один пакет. Після перемішування кожний учень витаскує один аркуш і відшукує помилки. Після цього всі аркуші перевіряються усім класом. Теж саме діти виконують у текстовому редакторі і відсилають відповіді на електронну адресу вчителя, а потім вчитель в різному порядку відправляє відповіді учням. Цікавою є гра на моделювання у графічному редакторі «Відгадай тварину». Спочатку вчитель показує фотографії тварин. Потім показує зроблені із паперу тварин – орігамі. Діти спочатку відгадують, що це за тварини а потім розбирають з яких геометричних фігурок зроблена та чи інша тварина. З’ясовується, що всі тварини мають визначену конструкцію: положення тулуба, розмір, форму, кількість лап, довжину хвоста тощо. Далі у 295

графічному редакторі створюють малюнки тварин за допомогою різних геометричних фігурок. Ще доцільно запропонувати гру на моделювання ситуації «Купівля-продаж». Дітям потрібно купити комп’ютер і всі пристрої до нього. Спочатку діти поділяються на групи і складають список, з чого складається комп’ютер, і що вони будуть купувати. Після цього відшукують інформацію засобами мережі Інтернет тих фірм, які спеціалізуються на продажі оргтехніки. Кожна група складає у текстовому редакторі таблицю і на калькуляторі підраховує вартість всього товару. А потім разом з вчителем проводять торги хто, дорожче чи дешевше купить товар серед конкуруючих груп. Система дидактичних ігор повинна відбуватися таким чином, що на етапі актуалізації знань потрібно пропонувати ігри репродуктивного характеру. Не зважаючи на індивідуальний характер дій, увага гравців фіксувалася на пошуках раціональних шляхів виконання завдань, допомоги один одному, в результаті чого учні вчилися правильно оцінювати свої ігрові дії, зіставляти їх з ігровими діями інших. Таким чином формується у дітей уміння допомагати один одному, що підвищує результативність виконання ігрового завдання і впливає на активність школярів. На етапі засвоєння нового матеріалу учням слід пропонувати ігри частково пошукового характеру. Відбувається формування у школярів уявлень про значимість якісного виконання свого ігрового завдання. На етапі закріплення і повторення навчального матеріалу використовувати дидактичні ігри пошукового характеру. Діти вчаться планувати, аналізувати і оцінювати дії партнерів по грі. Позитивні взаємовідносини між гравцями, вміння розподілити матеріал, уміння домовитись у грі позитивно впливають на активізацію навчальної діяльності. На етапі контролю знань застосовувати дидактичні ігри творчого характеру. Діти творчо виконують ігрові завдання. Це веде до зацікавленості учасників у кінцевому результаті гри своєї команди, прагнення виконувати ігрове завдання швидко і правильно. Особливе значення має включення системи дидактичних ігор у навчальний процес для стимулювання дитячого спілкування. Дидактичні ігри пробуджують інтерес до пізнання, підвищують емоційний настрій, працездатність дітей і частково знімають втому. Емоційність ігрових ситуацій спонукає школярів бути активними, 296

виявляти винахідливість. Це підвищує працездатність і активність учнів, рівень їхнього спілкування та якість знань з курсу інформатики та інших предметів, в яких використовується комп’ютер як засіб наочності. У ході дидактичних ігор важливо використовувати наочність. Форми наочності змінюються відповідно до етапу оволодіння знаннями. Головні умови ефективності застосування дидактичних ігор – органічне включення в навчальний процес; захоплюючі назви; наявність справді ігрових елементів, зокрема зачинів римування, обов’язковість правил, які неможна порушувати, емоційне ставлення самого вчителя до ігрових дій. Постійно треба в ігрові дії вносити щось нове: ускладнювати правила, включати елементи змагання. Література 1. Кудикіна Н.В.Ігрова діяльність молодших школярів у позаурочному навчально-виховному процесі / Н.В. Кудикіна. Київ.КМПУ ім..Б.Д. Грінченка: - К.: КМПУ 2003.- 271с. 2. Выготский Л.С. Игра и её роль в психическом развитии ребенка // Вопросы психологии. – 1966. №6. – С.62-76. 3. Савченко О.Я. Дидактика початкової школи.- К.: Абрис, 1997. – 416 с. 4. Савченко О.Я. Сучасний урок у початкових классах: посібник для вчителя. – К.: Магістр-S, 1997. – 256 с. 5. Пиаже Ж. Избранные психологические труды: Пер. с Франц. – М.: Педагогика, 11969. С. 190-217. 6. Шакотько В.В. Комп’ютер у початковій школі. Навч.- метод. посібник.-К. : Комп’ютер, 2006-127с.:іл..

297

GENERAL EDUCATION TRAINING COMPONENTS OF SCHOOL YOUTH ON ICT

Khachirov Timur Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Ukraine High rates of the development of information-communication technologies and their doubtless impact on all kinds of person activities cause the necessity of reconsidering the essence and components of general educational training of young generation in the field of Computer Science. Significant increase of the Internet-technologies role has to find appropriate reflection in the curriculum and content of school Computer Science course. The paper is devoted to the presentation of actual general educational training aspects connected with Internettechnologies. СКЛАДОВІ ЗАГАЛЬНООСВІТНЬОЇ ПІДГОТОВКИ ШКІЛЬНОЇ МОЛОДІ В ГАЛУЗІ КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Хачиров Т.С. Харківський національний педагогічний університет імені Г.Сковороди, Україна Стрімкі темпи розвитку інформаційно-комунікаційних технологій і їх безперечний вплив на всі види діяльності людини зумовлюють необхідність перегляду сутності і складових загальноосвітньої підготовки підростаючого покоління в галузі інформатики. Суттєве зростання ролі Інтернет-технологій має знайти відповідне відбиття у програмі та змістовому наповненні шкільного курсу. Висвітленню актуальних аспектів загальноосвітньої підготовки, пов’язаних з Інтернет-технологіями, присвячена дана стаття. В умовах інтенсивного розгортання процесів інформатизації суспільства готовність молодої людини до ефективного застосування сучасних інформаційно-комунікаційних технологій виступає одним з потужних чинників її успішності в життєвій самореалізації, визначальним фактором ефективності її навчальної і трудової діяльності, кар’єрного росту. У забезпеченні належного стартового рівня сформованості інформаційно-комунікаційної компетентності молоді провідна роль належить системі загальної 298

освіти, призначенням якої є підготовка підростаючого покоління до життя, професіоналізації, подальшої освіти й самоосвіти в сучасному суспільстві. Разом із тим, сьогодні рівень зазначеної компетентності випускників шкіл не відповідає вимогам сучасності, що є наслідком відсутності ґрунтовних підходів до впровадження наскрізного навчання інформатики в школі, недосконалості матеріальної бази в багатьох загальноосвітніх закладах, недостатності розробок варіативних програм навчання і відповідних дидактико-методичних комплексів на їх підтримку з урахуванням наявної ситуації в інформаційно-комунікаційних технологіях і перспектив їх подальшого розвитку. Необхідно зазначити, що недоліки і значна нерівномірність в обізнаності випускників шкіл в галузі інформатики змушують вищі навчальні заклади запроваджувати для першокурсників навчальні дисципліни з метою систематизації і вирівнювання їх початкової підготовки, проте, як свідчить практика, студентам далеко не завжди вдається повністю подолати бар’єр відставання, і це позначається на їх подальших успіхах. Упродовж останніх років програма шкільного курсу інформатики залишалася практично сталою, і курс було зорієнтовано переважно на набуття учнем користувацьких умінь роботи з комп’ютером, зокрема умінь і навичок упевненого застосування найбільш поширених офісних технологій [1]. Разом із тим, розповсюдження Інтернет-технологій і поява специфічних видів людської діяльності, заснованої на використанні тих можливостей, які надають ці технології [4], потребує перегляду змісту загальноосвітньої підготовки з інформатики і застосування інших підходів до визначення її сутності. Метою даної статті є розкриття тих нових аспектів навчання інформатики, які пов’язані з Інтернет-технологіями і мають знайти своє відображення у підготовці шкільної молоді з інформатики. Обговорюючи зміст навчання інформатики доцільно виходити з наявного стану та перспектив розвитку інформаційнокомунікаційних технологій, їх ролі в житті і діяльності людини, а також важливо ураховувати ті соціальні феномени, які є наслідками процесів інформатизації суспільства [1].. Найбільші якісні зрушення в зазначених галузях, що відбулися в останні роки, пов’язані із комунікаційною складовою технологій.. У той же час загальноосвітній курс інформатики цю складову подає 299

практично в ознайомчому плані, що відбивається і на кількості годин, відведених на тему «Основи Інтернет», і на її змістовій наповненості [2]. Зазначимо, що акцент на комунікаційні технології зумовлює необхідність у суттєвій переорієнтації навчання інформатики. І це стосується не стільки потреби у розширенні й спеціалізації користувацьких умінь, скільки того, що застосування інформаційно-комунікаційних технологій, раніше переважно сконцентроване на розв’язанні різноманітних задач опрацювання інформації, набуває поряд із тим іншої спрямованості. Тепер це реалізація нових засобів доступу до всесвітніх наукових, культурних, навчальних, довідкових та інших інформаційних ресурсів, нових способів комунікації і спілкування, нових форм соціальної активності тощо. Опанування вмінь застосування інформаційно-комунікаційних технологій саме в означеному аспекті виходить на перший план і для випускника загальноосвітньої школи, який продовжує навчання у вищому навчальному закладі в умовах упровадження Болонської системи організації навчального процесу, і для людини, яка розпочала трудову діяльність, оскільки самоосвіта упродовж життя з опорою на новітні технології стає характерною рисою сьогодення. Потреба у формуванні належної інформаційно-комунікаційної компетентності в її сучасному розумінні становить вихідну позицію для визначення напрямів оновлення загальноосвітнього курсу інформатики [3, 4]. В межах даної роботи ми вважаємо за доцільне розглянути відповідні напрями модифікації курсу за складовими інформаційно-комунікаційної компетентності. Зосередимо нашу увагу на розгляді основних іі компонентів: технічного, технологічного, інформаційного, правового. Технічна складова передбачає наявність знань щодо архітектури, апаратних пристроїв комп’ютерної системи, елементарних умінь її налагоджування. Зазначимо, що в технічному аспекті використання комп’ютера в умовах його підключення до мережі Інтернет має суттєві відмінності від того, що характерне для режиму локалізації. Технічний компонент має включати знання принципів побудови локальної мережі, технології віддаленого доступу, способів організації бездротових мереж; володіння вміннями налаштувати підключення персонального комп’ютера до локальної мережі, а 300

також до мережі Інтернет; наявність навичок тестування зв’язку в комп’ютерній мережі, виявлення помилок у конфігуруванні мережі. Невід’ємною складовою технічного компоненту інформаційнокомунікаційної компетентності є знання факторів ризику при використанні інформаційних, зокрема мережних технологій і оволодіння вміннями захистити власну комп’ютерну систему від мережних атак, зараження вірусами і розкрадання інформації, що зберігається в комп’ютері. Технологічний компонент передбачає наявність комплексу знань і вмінь, потрібних для реалізації технологічних способів діяльності з інформацією, зорієнтованих на її ефективне опрацювання з використанням сучасних програмних засобів масового призначення. Технологічний компонент в умовах комунікаційної діяльності має охоплювати знання специфіки пересилання інформації в мережі Інтернет, зокрема інформаційних масивів великої ємності, графічної, аудіо- та відеоінформації. Технологічний компонент має також вбирати уміння здійснювати оперативний цілеспрямований пошук необхідних інформаційних ресурсів у мережі Інтернет. З огляду на темпи збагачення Інтернет-ресурсів можна зазначити, що використання примітивних способів пошуку інформації в глобальній мережі, яке і зараз не завжди дозволяє дістатися потрібної інформації, з часом буде виправданим виключно для простих ситуації, і це зумовлює необхідність оволодіння вміннями застосовувати спеціалізовані пошукові інструменти і прийоми, які забезпечують оптимальний відбір ресурсів у відповідності до визначеної мети пошуку. Надзвичайне поширення й урізноманітнення засобів Інтернеткомунікацій зумовлює необхідність доповнити технологічний компонент знанням спектру сучасних способів Інтернет-зв’язку і вміннями їх доречно і коректно застосовувати. Поряд із електронною поштою, телеконференціями, чатами, використання яких можна вважати традиційним, набули широкої популярності ІРтелефонія, ICQ тощо. Варто наголосити, що використання Інтернет-технологій для комунікацій породило певну специфіку мережного спілкування і навіть своєрідний діалект, який набуває поширення серед молоді. Це зумовлює необхідність приділення належної уваги питанням етики мережного спілкування. Інформаційний компонент включає наявність основоположних знань щодо сутності інформації та інформаційних процесів, 301

властивостей інформації, способів її подання та кодування, підходів до її вимірювання. Інформаційний компонент виступає основою сприйняття й усвідомлення інформації, поданої в різних формах, розуміння ролі зображень і текстів у передаванні інформації, значення кнопок, посилань, спеціальних символів тощо. Використання ресурсів мережі Інтернет, вільних від експертного оцінювання і цензури, передбачає також наявність у розглядуваному компоненті вмінь аналізувати інформацію на її достовірність, відрізнити і відхилити недостовірну, застарілу, упереджену, некоректну інформацію. Сьогодні не можна ігнорувати соціального впливу інформаційних потоків, які спрямовуються на особистість через Інтернет, і це з необхідністю потребує формування у молоді відповідних ціннісних орієнтирів, які становили би для неї основу критичного відбору й оцінювання інформації. У процесі навчання слід розкрити учням Інтернет-джерела навчальної і культурної інформації, , показати енциклопедичні і довідкові Інтернет-ресурси, познайомити з електронними бібліотеками і художніми галереями, музеями і зібраннями раритетів, музичними фондами і авторськими колекціями. Потрібно спеціальну увагу приділити формуванню у молоді знання правових засад використання програмних та інформаційних ресурсів, зокрема розміщених у мережі Інтернет. Сучасній молодій людині, яка має жити в інформатизованому суспільстві, де електронна форма подання інформації набуває все більшого застосування, необхідно прищепити таку повагу до інтелектуальної власності і такий імунітет проти незаконних дій з інформацією, які б застерегли її від того, щоб стати співучасником електронного шахрайства. Важливо сформувати також в учнів розуміння, яку особисту інформацію і за яких умов можна розміщати або передавати в мережі, якими можуть бути наслідки необережних дій з інформацією особистого характеру. Інтернет-технології все більше перебирають на себе сферу комерційної діяльності. Поширення Інтернет-торгівлі, зокрема Інтернет-магазинів та Інтернет-аукціонів потребує формування у молоді знань щодо правових засад і особливостей здійснення комерційних операцій через Інтернет, використання електронних грошей тощо. 302

Суттєвим для надання нової орієнтації загальноосвітній підготовці шкільної молоді в галузі інформатики є перехід у викладанні цієї навчальної дисципліни від оволодіння сучасним інструментарієм опрацювання інформації до розкриття реальної значущості інформаційно-комунікаційних технологій у життєдіяльності людини, висвітлення комплексу тих змістовних завдань, розв’язання яких стає можливим завдяки застосуванню цих технологій. Висновки. Виокремлено коло питань, які мають знайти своє відбиття в загальноосвітній підготовці шкільної молоді. Розгляд зазначених питань у шкільному курсі інформатики зумовлює необхідність суттєвої перебудови курсу, введення в нього нових розділів і тем, зокрема пов’язаних з Інтернет-технологіями і їх застосуванням, проте така перебудова сприятиме підвищенню якості розв’язання провідного завдання курсу – підготовити молоде покоління до продовження навчання і трудової діяльності в інформаційному суспільстві. Література 1. Співаковський О.В. Майбутнє шкільної інформатики. Тенденції розвитку освітніх інформаційно-комунікативних технологій.Матеріали міжнародної науково-практичної конференції „Інформатизація освіти України: стан, проблеми, перспективи”: Тези доповідей. – Херсон: Айлант, 2005. – 96 с. 2. Інформатика. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Навчальні програми для профільного навчання. Програми факультативів, спецкурсів, пропедевтичних курсів, гуртків. Інформатика – Запоріжжя: Прем’єр, 2003. – 304 с. 3. Хачіров Т.С. Комунікаційний аспект інформаційної культури випускника загальноосвітнього навчального закладу // Матеріали III міжнародної науково-практичної конференції Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі. – Луганськ, 14-16 листопада 2007. – С. 255-259. 4. Хачіров Т.С. Формування комунікаційного компоненту інформаційної культури учнів загальноосвітніх навчальних закладів // Вісник Луганського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка. – №21. – 2007. – Луганск:, «Альма-матер». – С. 181-186. 303

INFORMATION TECHNOLOGIES IN MONITORING OF THE 7-9 FORMS PUPILS’ LEARNING ACHIEVEMENTS ON INFORMATICS

Efimenko V. Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Ukraine Methodical principles of pupils’ educational achievements monitoring are considered, which is the basic means of the information obtaining about the education quality, instrumental in planning of subsequent actions in an educational process. The leading role of the automated testing is demonstrated. The features of monitoring holding are determined in the conditions of information technologies application. ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ У МОНІТОРИНГУ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЯГНЕНЬ УЧНІВ 7-9 КЛАСІВ З ІНФОРМАТИКИ

Єфіменко В.С., Харківський національний педагогічний університет імені Г.С.Сковороди Розглядаються методичні засади моніторингу навчальних досягнень учнів з інформатики, який є основним засобом отримання інформації про якість освіти, сприяє плануванню подальших дій в освітньому процесі. Показана провідна роль автоматизованого тестування. Визначено особливості проведення моніторингу в умовах застосування інформаційних технологій. В сучасних умовах швидкого розвитку суспільства, людина має вміти пристосовуватися до оточуючого світу, застосовувати свої знання в житті, постійно самовдосконалюватися, самостійно приймати рішення в різних життєвих ситуаціях, бути конкурентноздатною, комунікабельною та активною. Тільки завдяки наявності таких вмінь, людина може знайти своє місце в житті. Школа покликана розвивати вище перелічені риси в людині з самого дитинства, забезпечити якісне та систематичне керування навчальним процесом, з чітко визначеними вимогами до результату виховання майбутньої особистості і орієнтацією на формування самостійності учня. Ще в дидактичних правилах Дистервега зазначено, що «людина народжується беззахисною і тому іншим людям доводиться керувати нею та вчити її… Керівництво та напрямок до моральної освіти повинно здійснюватися з дитинства 304

та якомога скоріше вести людину до самостійності в думках та вчинках» [1]. Для досягнення результатів у навчанні треба систематично стежити за процесом. Основним засобом отримання інформації про якість освіти є моніторинг. На думку Бродського Я.С. та Павлова О.Л. [2] «освітній моніторинг – це система організації збору, зберігання, обробки та розповсюдження інформації про діяльність освітньої системи, яка забезпечує систематичне відслідковування за її станом, прогнозування її розвитку і проектування заходів стосовно її вдосконалення». Качалова Л.П. визначає педагогічний моніторинг як тривале стеження за процесом інтеграції психологопедагогічних знань, в усіх його станах і проявах, співвіднесення одержаної інформації із заданим еталоном і прогнозуванням на цій підставі нового технологічного забезпечення цього процесу [3]. Марія Барна та Олег Гірний [4] визначають моніторинг якості освіти як один із найважливіших елементів системи освіти, сукупність заходів, спрямованих на спостереження за процесом і результатом навчання громадян у навчальних закладах країни. Виходячи з цих означень можна зауважити, що для якісного керування педагогічним процесом вчитель повинен систематично мати достовірну інформацію про рівень навчальних досягнень своїх учнів, щоб спланувати та вдосконалити свої подальші дії в освітньому процесі. На думку Безпалько В.П. [5] за новою парадигмою освіти змінюються і цілі освіти, зміна яких приводить до зміни самої системи навчання. Нові вимоги до освіти зумовлюють нові підходи до моніторингу в шкільному курсі інформатики. Метою даної роботи є: визначити особливості проведення моніторингу навчальних досягнень з інформатики в умовах активного застосування інформаційних технологій. Основними завданнями моніторингу якості навчальних досягнень учнів є [2]: виявлення навчальних досягнень учнів, зокрема досягнення базового рівня підготовки; з’ясування причин відмінностей навчальних досягнень у різних категорій учнів; виявлення факторів, які суттєво впливають на стан навчальної підготовки; 305

корегування навчального процесу і його навчальнометодичного забезпечення на основі аналізу результатів вимірювань і досліджень; підготовка навчальних закладів до широкого застосування різних засобів діагностики , зокрема тестів; впровадження сучасних технологій проведення підсумкового контролю у навчальному закладі; підготовка учнів і вчителів до стандартизованих іспитів, які починають впроваджуватися у вітчизняній школі. Завдяки вище переліченим завданням можна значно підвищити рівень підготовки учнів з навчального предмету за допомогою спрямованого корегування. В системі освіти виділяють наступні види моніторингу [6]: інформаційний – збір, накопичення, систематизація інформації; фоновий – виявлення проблем до того, як вони стануть усвідомлюваними на рівні управління; проблемний – виявлення закономірностей, процесів, проблем, які істотні з погляду управління (здійснюється за замовленням органів управління); управлінський – відстеження і оцінка ефективності, наслідків і вторинних ефектів рішень, прийнятих в області управління. Кожний з цих видів оцінює який-небудь аспект освітньої діяльності. В шкільній практиці можна виділити інформаційний, фоновий та проблемні види моніторингу, які треба використовувати в комплексі для поліпшення стану підготовки учнів навчальних закладів. Виділені основні функції моніторингу [7]: діагностична – фіксує реальний стан якості освіти в регіоні; прогностична – виявляє стратегію та тактику розвитку освітньої теорії; управлінську – впливає на мету, інформацію, прогнози, рішення, організацію, комунікацію, виконання та проекцію; організаційну – упорядковує умови моніторингу якості освіти; інформаційну – створює вірогідний масив інформації щодо якості освіти в регіоні та розповсюджує її; 306

аналітичну – обумовлює добір і опрацювання вірогідної інформації з якості освіти; дослідницьку – визначає коло прикладних експериментальних розробок із проблеми; педагогічну – вибудовує цілісність процесу навчання, виховання та розвитку учнів; адаптаційну – мінімізує негативні наслідки сучасної ситуації, що в комплексі утворює ситуацію розвитку дитини. У моніторингу навчальних досягнень учнів середніх класів можна виділити саме адаптаційну функцію, яка сприяє подальшому розвитку школярів, створює ситуацію успіху та мотивації. Саме в 79 класах закладаються основи, методи, інформаційна культура та інформаційна компетентність учнів. Якісне моніторингове дослідження повинно бути заздалегідь сплановане, проводитися систематично, мати чітко визначену мету та розроблений інструментарій (тести, анкети, їх апробація) [8]. Методи моніторингових досліджень навчально-виховного процесу передбачають спостереження, вимірювання та аналіз. У педагогічній науці можливе застосування методів соціології (анкетування), методів психології (тестування, рейтинг) та методу статистичної обробки даних [9]. В шкільному курсі інформатики всі перелічені методи доцільно використовувати в комплексі та систематично. Систематичне відстеження результатів навчальних досягнень можливе за умови якісного контролю, який сприяє виявленню навчальних досягнень учнів, розкриттю причин слабкого засвоєння навчального матеріалу, плануванню раціональних заходів для ліквідації недоліків як у роботі учнів, так і в методиці викладання [10, с.362]. Для ефективного керування процесом навчання, вчитель має знати, про структуру навчальних досягнень учня у всіх подробицях, своєчасно виявляти прогалини в знаннях та корегувати недоліки в роботі учнів. Одним із засобів реалізації цієї умови може бути тестування, яке дозволяє [11]: 1. Охоплює контролем великий обсяг матеріалу. 2. Зменшує порівняно з традиційними опитуваннями затрати часу. 307

3. Дає можливість для впровадження модульного навчання та системи рейтингового контролю. 4. Підвищує об’єктивність оцінювання знань. 5. Є стимулюючим чинником, оскільки студенти та школярі вивчатимуть саме те, що оцінюється. 6. Контролює не тільки велику кількість теоретичних питань, але й практичні навички. 7. Дає можливість розробляти всеосяжний план оцінки знань студентів. Марцева Л.А. визначає ще технологічність тестів, системність, індивідуальний підхід до кожного з іспитників, можливість кількісного вимірювання рівня знань і складність завдань [12]. Тестовий контроль навчальних досягнень учнів є такою компонентою педагогічного контролю, яка за умови правильної організації сприяє розвитку самостійності учнів у засвоєнні знань, активізує і спрямовує діяльність щодо пошуку інформації. Таким чином, тестування сприяє пізнавальній активності та мотивації учнів. Внаслідок цього підвищується рівень навчальних досягнень та накопичення навичок самостійності, ініціативності, відповідальності за отримані результати. Отже процес навчання стає цікавим та плідним. За допомогою автоматизованого тестування вчитель отримує помічника, який дозволяє значно економити час, дає можливість попереднього тренажу, проходження тестування з однієї теми неодноразово, негайного отримання результатів із зручною обробкою результатів тестування. Автоматизоване тестування може бути організоване за допомогою спеціального програмного забезпечення. Треба відзначити, що автоматизоване тестування використовується і у позакласної роботі учнів для стимулювання пізнавальної діяльності учнів, їх самостійності, мотивації та виявлення пропусків в знаннях. Звісно, з цією метою має застосовуватися програмне забезпечення, яке реалізує ігрову форму взаємодії з учнем, активно застосовує засоби графіки, відео та елементи змагання. Тестування має доповнюватися іншими формами контролю, такими як спостереження, усне опитування, письмовий контроль, комбіноване опитування, тестовий контроль, програмований контроль, практичний контроль, заліки та екзамени [10, c.374-378]. 308

Інформатизація навчального процесу сприяє збагаченню традиційних методів контролю [13]. Інформаційні технології дозволяють значно підвисити ефективність педагогічного спостереження. За допомогою автоматизації спостереження можлива систематизація результатів, оперативна їх обробка з використанням математичних спеціалізованих методів, що підвищує інформативність результатів. Доцільно застосовувати спостереження як додаткову функцію під час застосування електронних навчальних посібників, тренажерів, автоматизованих навчаючих систем. Висновки: 1. Визначено особливості проведення моніторингу навчальних досягнень учнів 7-9 класів з курсу інформатики в умовах поширеного застосування інформаційних технологій. 2. Показана провідна роль автоматизованого тестування. Подальшим напрямом цього дослідження є розробка конкретних засобів спостереження за формуванням інформаційної компетентності. Література 1. Дидактичні правила Дистервега. Київ, 1870. 2. Бродський Я.С., Павлов О.Л. Моніторинг якості математичної підготовки учнів загальноосвітніх навчальних закладів // Посібник для вчителів, методистів, керівників навчальних закладів, органів освіти, студентів педагогічних спеціальностей вищих начальних закладів. –Донецьк: ДонНУ, 2003. –36 с. 3. Качалова Л.П. Педагогический мониторинг:Процессы интергации психолого-педагогических знаний будущего учителя // Стандарты и мониторинг в образовании. – 1999. – № 6. – с.31-34. 4. Марія Барна, Олег Гірний «Оцінювання навчальних досягнень учнів: регіональна програма Львівської області «Педагогічний моніторинг якості навчання» (1997-2002 рр.) /Моніторинг якості освіти: становлення та розвиток України: Рекомендації з освітньої політики –К.: «К.І.С», 2004. –160с. 309

5. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячилетия). –М.: Издательство Московского психолого-социального института; Воронеж: Издательство НПО «МОДЕК», 2002.– 352 с. 6. Турбина И.И. Мониторинг качества образования: проблемы и подходы // Информатика и образование, 2005, №5 7. Тетяна Волобуєва, Лідія Чернігова. Моніторинг якості освіти учнів: регіональна програма Донецької області «Моніторинг якості освіти (2002-2004рр.) / Моніторинг якості освіти: становлення та розвиток в Україні: Рекомендації з освітньої політики –К.: «К.І.С.», 2004. – 160 с. 8. Тетяна Лукіна. Види моніторингових досліджень / Моніторинг якості освіти: світові досягнення та українські перспективи. –К.: «К.І.С.», 2004, –128 с. 9. Ляшенко О.І. Якість освіти: проблеми оцінювання, моніторингу та управління //Розвиток педагогічної і психологічної наук в Україні 1992-2002: Зб.наук.праць до 10-річчя АПН України. – Харків.: «ОВС», 2002. –с.243-249. 10. Лозова В.І., Троцко Г.В. Теоретичні основи виховання і навчання: Навчальний посібник / Харк.держ.пед.ун-т ім.Г.С.Сковороди. – 2-е вид., випр. і доп. – Харків: «ОВС», 2002. 11. Крючкова Т.М., Кармазіна В.В., Гранкіна Т.О. Система контролю знань за допомогою сучасних інформаційних технологій // Комп'ютер у школі та сім'ї, 2006, №4, с.32-33. 12. Марцева Л.А. Розробка тестових завдань та їх роль в оцінюванні успішності учнів // Вісник ТІМО,2007, № 6-7, с.75-77. 13. Людмила Білоусова, Олександр Колгатін. Система контролю й оцінювання як складова курикулуму [Електронний ресурс] /Виклик для України: розробка рамкових основ змісту (національного курикулуму) загальної середньої освіти для 21-го століття. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції 26-27 червня 2007 р. м. Київ. / Україна – Проект «Рівний доступ до якісної освіти», Академія педагогічних наук України, Державна установа «Директорат програм розвитку освіти» Міністерства освіти і науки України. – К.: ТОВ УВПК «Ексоб». – C. 227-232. 310

PEDAGOGICAL SOFTWARE USING AT SECONDARY SCHOOL TEACHING

Ponomaryova Natalia, Olefirenko Nadiya Kharkiv National Pedagogical University named after G.Skovoroda Ukraine Classification of the pedagogical software systems types and criteria of their evaluation are described in the article. General psychologycal, pedagogical and methodical problems of creation, support and effective use of pedagogical software systems in instruction process at secondary school are discussed. ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ПЕДАГОГІЧНИХ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ У НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ ЗАГАЛЬНООСВІТНЬОЇ ШКОЛІ

Пономарьова Н.О., Олефіренко Н.В. ХНПУ імені Г.С.Сковороди, Україна В статті наведено класифікацію видів педагогічних програмних засобів та критерії їх оцінювання. Окреслено коло загальних психолого-педагогічних та методичних проблем, пов’язаних з організацією процесів створення, супроводу і ефективного використання програмних засобів навчального призначення. Концепція інформатизації навчального процесу, заснована на органічному поєднанні традиційних і новітніх засобів навчання, передбачає поетапне, поступове впровадження у навчальний процес педагогічних програмних засобів, раціональне поєднання традиційних методів та засобів навчання з сучасними інформаційними технологіями. Педагогічні програмні засоби є необхідною складовою сучасних інформаційно-комунікаційних технологій. ППЗ дозволяють оптимізувати процеси розробки та використання засобів унаочнення навчального матеріалу, створення віртуальних діяльнісних середовищ, ефективного моніторингу навчального процесу. У психолого-педагогічній, методичній та спеціальній літературі виділяють такі види педагогічних програмних засобів (ППЗ): 1. Демонстраційно-моделюючі програмні засоби, характерною ознакою яких є їх використання на етапах пояснення нового матеріалу, фронтальної демонстрації моделі об'єкта вивчення. Існують варіанти ППЗ, які вирізняються способом формування 311

моделі, видом моделі. Для фронтальних демонстрацій використовують і деякі ППЗ, призначені для індивідуальної роботи, якщо забезпечити їх демонстрацію відповідними апаратними засобами. 2. Діяльнісні предметно-орієнтовані середовища, до яких відносять моделюючі програмні засоби, призначені для візуалізації об'єктів вивчення та виконання певних дій над ними. Засоби цього типу іноді називають «мікросвітами». Також до цього типу ППЗ можна віднести різного виду тренажери, симулятори (імітатори), лінгвістичні тренажери (програмні засоби, які забезпечують запис та відтворення звуку з метою контролю та формування вимови), системи для навчання осіб з вадами слуху та мовлення (системи типу «видима мова»), тренажери для формування навичок гри на музичних інструментах тощо. Суттєвою особливістю цього типу ППЗ є їх пристосованість до індивідуального використання учнями. 3. Педагогічні програмні засоби, призначені для визначення рівня навчальних досягнень учнів. Такі ППЗ можуть суттєво відрізнятися за способом формулювання і подання навчальних задач, способом введення учнем команд і даних, способом організації і подання результатів тощо. Ці програмні засоби можуть використовуватись і для самоконтролю у режимі тренування. Можна проводити подальшу класифікацію цього типу ППЗ за способом організації роботи у мережі; за ступенем «гнучкості»; можливістю редагування предметного наповнення і критеріїв оцінювання; за структурою і повнотою охоплення навчального курсу; за способом введення команд і даних та варіативністю формулювання відповіді; за можливими способами формулювання та подання навчальних задач; за способом введення даних учнем. 4. Педагогічні програмні засоби довідниково-інформаційного призначення, що створюються для доповнення підручників та навчальних посібників як засоби діяльності учня і вчителя. За формою структурування і подання матеріалу ці засоби можуть бути базами даних, гіпертекстовими або гіпермедійними системами чи базами знань як складовими експертних систем навчального призначення. Визначення рівня якості педагогічних програмних засобів найчастіше проводиться шляхом експертного оцінювання. При цьому загальні вимоги до якості програмних засобів, сформульовані у формі номенклатури показників якості першого і другого рівня ДСТУ 2850=94, яким повинні відповідати будь-які товарні програмні засоби, не є достатніми для визначення 312

придатності використання програмного засобу у навчальному процесі. В методичній та спеціальній літературі визначають загальнодидактичні та спеціальні, ергономічні та технічні групи критеріїв оцінювання ППЗ. Слід особливо зазначити, що наказом Міністерства освіти і науки України від 15.05.2006 р. №369 затверджені Тимчасові вимоги до програмних засобів для загальноосвітніх, професійно-технічних і вищих навчальних закладів. Тимчасові вимоги описують обовязкові складові ППЗ, містять принципи їх організації, програмні, технічні та сертифікаційні вимоги до ППЗ, вимоги до складу і оформлення документації, вимоги до колективу розробників ППЗ, до супроводження ППЗ та гарантійних зобов’язань розробників. Досвід застосування ППЗ свідчить, що найефективнішою формою їх використання у навчальному процесі є їх включення до складу програмно-методичних комплексів. В структуру такого комплексу, на думку фахівців, можуть входити такі модулі: електронний підручник, електронний довідник, тренажерний комплекс (комп'ютерні моделі, конструктори й тренажери), задачник, електронний лабораторний практикум, комп'ютерна тестуюча система, система планування процесу навчання. Електронний підручник призначений для самостійного вивчення теоретичного матеріалу курсу й найчастіше будується на гіпертекстовій основі. В електронний довідник включається інформація, яка як дублює, так і доповнює матеріал підручника, він дозволяє користувачу у будь-який час оперативно одержати необхідну довідкову інформацію в компактній формі. Комп'ютерні моделі, конструктори й тренажери дозволяють закріпити знання й одержати навички їхнього практичного застосування в ситуаціях, що моделюють реальні. Засновані на математичних моделях (які містять у собі керуючі параметри), комп'ютерні моделі можуть бути використані не тільки для демонстрації важко відтворюваних у навчальній обстановці явищ, але й для з'ясування (у діалоговому режимі) впливу тих або інших параметрів на досліджувані процеси і явища. Це дозволяє використання їх як імітаторів лабораторних установок, а також для відпрацьовування навичок керування процесами, що моделюються. 313

Комп'ютерний задачник дозволяє відпрацювати прийоми рішення типових завдань, що дозволяють наочно зв'язати теоретичні знання з конкретними проблемами, на вирішення яких вони можуть бути спрямовані. Електронний лабораторний практикум дозволяє імітувати процеси, що протікають у досліджуваних реальних об'єктах, або змоделювати експеримент, не здійсненний у реальних умовах. При цьому тренажер імітує не тільки реальну установку, але й об'єкти дослідження й умови проведення експерименту. Лабораторні тренажери дозволяють підібрати оптимальні для проведення експерименту параметри, придбати первісний досвід і навички на підготовчому етапі, полегшити й прискорити роботу з реальними експериментальними установками й об'єктами. Комп'ютерна тестуюча система, забезпечує, з одного боку, можливість самоконтролю для користувача, а з іншого – приймає на себе рутинну частину поточного або підсумкового контролю. Комп'ютерна тестуюча система може бути як окремою програмою, що не допускає модифікації, так і універсальною програмною оболонкою, наповнення якої покладає на викладача. Тестуюча система може бути вбудована в оболонку електронного підручника, але може існувати і як самостійний модуль ППЗ. Представлені компоненти ППЗ самі не вирішують педагогічних завдань. Навчальна функція реалізується через педагогічний сценарій, за допомогою якого вчитель розробляє освітні траєкторії. До основних проблем впровадження педагогічних програмних засобів до навчального процесу загальноосвітньої школи можна віднести відсутність галузевих стандартів на програмні засоби навчального призначення; наявність значних відмінностей у концепціях, архітектурі, підходів, технологій розробки вже створених на замовлення МОН України ППЗ, що ускладнює їх поширення; потребу у підвищенні кваліфікації та обміну досвідом колективів розробників ППЗ, а також розповсюдження їх технологічних наробок та програмних компонентів на легітимній основі; проведення ефективного моніторингу ППЗ з боку користувачів тощо. Особливе місце в колі цих проблем займає необхідність ґрунтовної підготовки потенційних провідних користувачів програмних засобів навчального призначення – вчителів шкіл та викладачів навчальних закладів. 314

Головними причинами недостатньої ефективності і недостатнього поширення комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання у загальноосвітній школі вважають складнодоступність цих засобів для вчителів, відсутність детальних і конкретизованих описів ефективних методик їх застосування у навчальному процесі, орієнтованість значної частини існуючих ППЗ на технології навчання, які важко поєднуються з класно-урочною організаційною формою навчання або є малопридатними за умов застосування у навчальних групах із 25 – 32 осіб. Перехід до нових технологій навчання, створення умов для їх розробки, апробації та впровадження, раціональне поєднання нових інформаційних технологій навчання з традиційними є складною педагогічною задачею і потребує вирішення цілого комплексу психолого-педагогічних, організаційних, навчально-методичних, технічних та інших питань. Актуальність психолого-педагогічної проблематики обумовлена тим, що вона охоплює практично всі питання, пов'язані з використанням комп'ютерної техніки у навчальному процесі від психолого-педагогічного обґрунтування використання комп'ютерної техніки безпосередньо як засобу навчання, з'ясування психологічних особливостей використання комп'ютера учнями різних вікових груп, розробки комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання різних навчальних предметів до й досі важливого питання подолання психологічного бар'єру, що виникає у вчителів, керівників навчальних закладів, педагогів-дослідників стосовно самої ідеї інформатизації навчального процесу. Аналіз педагогічного досвіду свідчить, що найбільш суттєвими чинниками низької ефективності використання ППЗ є як повне чи часткове ігнорування дидактичних принципів навчання, так і неправомірне перенесення традиційних підходів до нових технологій навчання. При цьому основним шляхом підвищення якості освіти за рахунок впровадження інформаційно-комунікаційних технологій є розробка дидактичних концепцій та педагогічних технологій їх використання. Особливістю сучасного навчання з використанням інформаційно-комунікаційних технологій є самостійне формування й зміна освітнього контенту учасниками навчального процесу. 315

В цьому розумінні до числа першочергових проблем, які потребують теоретичного і експериментального обґрунтування і вирішення, вчені та дослідники відносять:  визначення мети застосування у навчальному процесі комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання конкретних навчальних предметів;  розробку методичних прийомів поєднання індивідуальних, групових і колективних форм комп'ютерно-орієнтованого навчання;  розробку способів використання засобів навчання, які б забезпечували активізацію навчально-пізнавальної діяльності учнів, розвиток їх самостійності;  розробку засобів навчання і методик їх застосування, спрямованих на реалізацію ефективного моніторингу навчального процесу та організацію ефективного управління навчальним процесом;  визначення педагогічно доцільних і обґрунтованих пропорцій між комп'ютерно-орієнтованими і традиційними формами навчання;  формулювання та перевірку психолого-педагогічних вимог до педагогічних програмних засобів на всіх етапах навчального процесу;  розробку ефективних форм управління навчальнопізнавальною діяльністю з орієнтацією на інформаційнокомунікаційні технології. Література 1. Комп’ютерно-орієнтовані засоби навчання математики, фізики, інформатики: Посібник для вчителів // Інформатика.- 2006.№ 3-4 (339-340). 2. Наказ Міністерства освіти і науки України № 369 від 15.05.06 «Про затвердження тимчасових вимог до педагогічних програмних засобів». [WWW документ]. URL http://www.mon.gov.ua/laws/ MON_369.doc 3. Співаковський О.В., Львов М.С., Кравцов Г.М. та ін. Педагогічні технології та педагогічно-орієнтовані програмні системи: предметно-орієнтований підхід // Комп’ютер у школі та сім’ї. – 2002.- №2(20).–С.17-21, №3(21).–С.23-26, №4(22).–С.24-28. 316

THE TEENAGERS’ COGNITIVE INTEREST WAYS WITH COMPUTER SUPPORT

Natalya Zhitenеva Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Ukraine The article is devoted to the teenagers’ cognitive interest formation with the help of the computer support. This age is too important for the cognitive interest formation because it influences on the human’s individuality. Computer support allows to enrich the learning process and organize the cooperation with their classmates and teacher etc. Offered directions positive influence upon shaping the cognitive interest as a whole. СПОСОБИ ФОРМУВАННЯ ПІЗНАВАЛЬНОГО ІНТЕРЕСУ ПІДЛІТКІВ ЗА КОМП’ЮТЕРНОЇ ПІДТРИМКИ

Житєньова Наталя Василівна Харківський національний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди, Україна Дана стаття присвячена висвітленню способів формування пізнавального інтересу учнів підліткового віку, за комп’ютерної підтримки. Формування даного феномену надає можливість суттєво збагатити зміст навчання, надати навчальній діяльності дослідницького характеру, змінити в позитивну сторону відносини в навчальному процесі між вчителем і учнем. Проблема формування пізнавальних інтересів школярів у процесі навчання є предметом ґрунтовних педагогічних досліджень. У роботах багатьох дослідників (Алексєєва М.І., Божович Л.І., Буряк В.К., Морозова Н.Г, Славина Л.С. Хмелюк В.І., Щукіна Г.І. та інші) пізнавальний інтерес постає як: вибіркова спрямованість особистості на набуття знань у певній предметній галузі; дієвий мотив навчання і навчальної діяльності; стійка риса характеру школяра. Зусилля широкого загалу науковців і педагогів-практиків спрямовані на пошуки найбільш ефективних методів формування пізнавального інтересу в школярів, тому що саме пізнавальний інтерес сприяє тому зустрічному руху учня до навчання, який необхідний для успішного процесу засвоєння знань, надає можливість сформувати особистість, потрібну сучасному суспільству, а саме допитливу, активну, шукаючу, творчу. 317

Традиційні методи навчання частково втрачають ефективність у сучасних умовах. Посилення вимог до майбутнього випускника змушує застосовувати такі методи навчання, які дозволяють ефективно і технологічно досягати поставленої педагогічної цілі. Проблема нестачі навчального часу, який необхідний для вивчення навчальних дисциплін у повному обсязі шкільних програм актуалізує пошук нових прийомів і способів навчання. Широке впровадження комп’ютерної підтримки відкриває нові точки зору на визначену проблему: застосування потужних інформаційних технологій розкриває шляхи для цілеспрямованого розвитку творчого потенціалу школярів, стимулювання їх пізнавального інтересу. Це зумовлює необхідність пошуку нових шляхів модернізації процесу навчання за рахунок застосування комп’ютерної підтримки викладання шкільних предметів. Метою даної статті є висвітлення способів формування пізнавального інтересу за комп’ютерної підтримки. У практиці навчання вчитель застосовує найрізноманітніші способи для пробудження пізнавального інтересу учнів, проте в умовах сьогодення, коли найбільш привабливим видом діяльності для дітей є робота з комп’ютером, не можна не скористатися всіма резервами, які криються у використанні комп’ютерної підтримки, для формування пізнавального інтересу учнів. У психолого-педагогічних дослідженнях, присвячених питанням інформатизації навчання і ефективного застосування комп’ютера для досягнення педагогічно значимих цілей, не існує єдності щодо використання поняття «комп’ютерна підтримка». Більше того, практично не зустрічаються спроби проаналізувати сутність цього поняття, надати йому теоретичне обґрунтування і визначення. Багато дослідників (Е. Аврамова, Б. Гершунський, М. Жалдак, Р. Клейман, Е. Масшбиць, І. Роберт, Л. Савєл’єва, та ін.) використовують поняття «комп’ютерна підтримка» як синонімічне до термінів «із застосуванням комп’ютера», «комп’ютерна допомога», «за допомогою комп’ютера». Застосування комп’ютерної підтримки привносить у навчальний процес такий новий засіб вивчення й дослідження явищ і процесів, як комп’ютерне моделювання, інструментом є програмні предметні середовища, що пропонують потужні засоби реалізації широкого класу моделей тієї чи іншої предметної галузі. 318

Найбільший інтерес в учнів викликають комп’ютерні моделі, які дозволяють керувати поведінкою об’єктів на екрані комп’ютера, наприклад, посадити космічний корабель на Місяць чи Венеру, або наочно провести будь-які експерименти. Особливо цінним є застосування комп’ютерної підтримки у процесі навчання предметів природничо-математичного циклу, оскільки вони потребують проведення численних дослідів, містять багато задач абстрактного характеру тощо. Викладання таких дисциплін передбачає оволодіння теоретичними знаннями і застосування отриманих знань на практиці. Поява комп’ютерів в класах сприяла розробці нових методик викладання вищезазначених дисциплін: все більше використовуються проектна та дослідницька форми навчальної діяльності, а також форми індивідуалізації навчання. Застосування комп’ютерної підтримки на уроках з природничо-математичного циклу є ефективним способом пізнавальної діяльності учнів, яке відкриває для вчителя широкі можливості для удосконалення уроку. Дослідницька діяльність із застосуванням комп’ютера передбачає вивчення об’єктів шляхом експериментування, коли учень може здійснювати різні впливи на об’єкт вивчення і спостерігати за його відповідними реакціями. Для реалізації такого експериментування в умовах класу незамінним є комп’ютерне моделювання, тобто імітаційне подання реального об’єкту. Комп’ютерні моделі мають ряд суттєвих переваг над моделями інших видів у силу своєї гнучкості та універсальності. Наприклад, демонстраційний хімічний експеримент передбачений при вивченні всіх розділів хімії в загальноосвітній школі. Проте при відборі дослідів для демонстрації діють обмеження, пов’язані з підвищеною небезпекою деяких речовин. З цієї причини багато цікавих, видовищних і пізнавальних дослідів ніколи не включали в шкільну програму (наприклад, досліди з білим фосфором). Комп’ютерне моделювання уможливлює демонстрацію будь-яких явищ, навіть таких, що пов’язані з вибухово - і вогненебезпечними процесами, реакціями за участю токсичних речовин, факторами ризику для здоров’я учнів (наприклад при вивченні пристрою і принципу дії ядерного реактора), вимагають застосування живих організмів. Комп’ютерні моделі дозволяють «опредметнювати» і візуалізувати абстрактні наукові моделі, що описуються за допомогою математичних рівнянь, досліджувати об’єкти мікро- та макросвітів. 319

Для фізики застосування комп’ютерного експерименту є найбільш актуальним там, де це вносить якісно нові результати в порівнянні з традиційним, натурним експериментом, наприклад, в задачах, де досліджуються швидкоплинні або навпаки занадто повільні процеси, задачах, де точність традиційного обладнання шкільного кабінету є недостатньою тощо. Комп’ютер може використовуватися і для обробки даних та реєстрації великого масиву експериментальних даних. Використовуючи навчальні імітаційні комп’ютерні програми, вчитель може представити матеріал, що вивчається, більш наочно, показати моделі фізичних експериментів, для яких немає обладнання в школі. Наприклад, такий програмний засіб як «Задачник по физике. Оптика. Волны» дозволяє учням спостерігати імітаційні експерименти з інтерференції і дифракції, «Физика в картинках» дозволяє показати «Зоны Френеля», «Опыт Майкельсона», досліди з поляризації світла. З допомогою комп’ютерної підтримки, на уроках фізики можна змоделювати роботу ядерного реактора або еволюцію зірок. Окрім того, використання комп’ютерного моделювання суттєво економить час на самих уроках, спрощує процес підготовки вчителя до уроку, економить час учителя. Але для вчителя важливо орієнтуватися в основних програмно-педагогічних засобах, а також знати, для яких дидактичних цілей вони можуть використовуватися. Завдяки використанню комп’ютерних моделей фізичних явищ можна досягти багато того, що потрібно для неформального засвоєння курсу фізики і для формування в учня цілісних уявлень про фізичну картину світу. Комп’ютер допомагає зробити це і в несприятливих умовах, таких як:  відсутність інтересу до предмету в учня, коли він вважає, що даний предмет надалі йому не буде потрібен;  відсутність здібностей до вивчення точних наук;  нестача лабораторного обладнання в школі для демонстрації експерименту. На уроках із застосуванням комп’ютерної підтримки учні працюють активніше, вчаться самостійно здійснювати спостереження, проводити вимірювання, нагромаджувати, опрацьовувати й описувати, аналізувати й порівнювати дані, а також робити узагальнення та висновки, оформляти й презентувати здобуті результати. У процесі такої діяльності за комп’ютером 320

учень активно оперує набутими знаннями, вміннями й навичками, експериментує і набуває нових знань. Все це підіймає школяра на новий рівень пізнання, сприяє його самостійності і чинить великий вплив на формування його пізнавального інтересу. Комп’ютерні моделі легко вписуються в традиційний урок, дозволяючи вчителю продемонструвати багато фізичних ефектів, які звичайно «болісно» і довго пояснюються «на пальцях». Крім того, комп’ютерні моделі дозволяють вчителю розширювати види навчальної діяльності спрямовані на засвоєння нових знань і способів дій, а також упроваджувати, нетрадиційні види навчальної діяльності. Сила впливу такої діяльності на пізнавальний інтерес полягає в її цінності для розвитку особистості взагалі, оскільки і сам задум дослідницької роботи, і процес її виконання, і її результат — усе потребує від особистості максимального докладання зусиль. Уроки із використанням нетрадиційних видів навчальної діяльності надають можливість учням одержувати знання в процесі самостійної творчої роботи, оскільки знання необхідні їм для отримання конкретного, видимого на екрані комп’ютера результату. Вчитель у цьому випадку є лише помічником у творчому процесі оволодіння знаннями. Порівняльний аналіз традиційної (безкомп’ютерної) методики демонстраційного експерименту і методики комп’ютерного моделювання процесів і явищ вказує на переваги останнього, оскільки:  комп’ютерна програма відтворює на екрані монітора візуалізовану модель, якій притаманне багато спільного з об’єктом вивчення, найбільш повно і виразно подає реальний об’єкт;  анімаційні ефекти, насичена кольорова гама, привертають стійку увагу учнів. Наприклад, в курсі фізики в 8 класі під час вивчення теми «Тепловий рух молекул» можна показати поступовий повільний перехід від одного температурного режиму рухомих частинок до іншого. Це відкриває можливості формування в учнів енергетичного поняття температури, тиску. Учитель має можливість прискорити або уповільнити темп демонстрації, фіксувати моменти взаємодії частинок, змінювати температуру, тиск газу тощо. 321

Оскільки молекула безпосередньо не спостережувана в навчальному експерименті, то у викладанні розділу «Молекулярна фізика» широко використовується метод побудови ідеальних моделей-уявлень, які створюють образ об’єктивної дійсності. Висновки. Пізнавальний інтерес є надзвичайно впливовим фактором ефективності навчального процесу. Зміна навчального середовища та широке впровадження комп’ютерної підтримки у процес навчання зумовлюють необхідність перегляду чинників формування і розвитку пізнавального інтересу учнів. Особливу увагу потребують учні підліткового віку, оскільки саме цей період визначається психологічною наукою як період становлення стійких пізнавальних інтересів дитини. Розглядаючи напрями формування пізнавального інтересу підлітків з використанням комп’ютерної підтримки, ми дійшли висновку, що її застосування надає вчителеві можливість суттєво збагатити зміст навчання; надати діяльності учнів дослідницького характеру. Крім того, кращому стимулюванню пізнавального інтересу сприяє також те, що в комп’ютерно-орієнтованому навчальному процесі збільшується можливість самостійної діяльності учня, спрямованої на експериментування з об’єктом вивчення. Застосування комп’ютерного моделювання дозволяє учням виступати в ролі дослідників й здійснювати у шкільних умовах навчальні експерименти, які поглиблюють усвідомлення навчального матеріалу, розкривають більш глибокі аспекти вже відомого, висвітлюють нові грані, несподівані повороти, дивовижні сторони раніше вивчених явищ. Застосування комп’ютерної підтримки дозволяє значно поширити горизонти діяльності учня, виступає потужним інструментом формування пізнавального інтересу учнів підліткового віку. Література 1. Алексеева М. И. Мотиви навчання учнів. - К.: Радянська школа, - 1974. - 142с. 2. Божович Л. И., Морозова Н. Г., Славина Л. С. Развитие мотивации учения школьников // Известия АПН РСФСР вып. 36. М., 1951. - С. 87-99. 3. Информационные технологии в образовании. – Режим доступу до сайту.: www.rusedu.info. 322

METHODOLOGICAL PECULIARITIES IN ICT COMPETENCIES FORMING OF FUTURE CHEMISTRY TEACHERS

Fedchenko S., Fedchenko V. Kharkiv National Pedagogical University named after G.S.Skovoroda, Ukraine The article deals with a number of problems associated with the ICT (Information and Communication Technology) implementation in higher chemical education. The opportunity of the computer MM2-simulation using when studying chemical structures of different complexity levesl has been examined experimentally. In particular the advisability of this method using in the investigation of proteinaceous biomolecules chemical structures has been shown. Some advantages of computer 3Dmodels, and namely: complex chemical and biological structures 3D visualization, information processing efficiency and conformational transformations animation has been demonstrated. МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНО - КОМУНІКАЦІЙНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ У МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ХІМІЇ

Федченко С.В., Федченко В.М. Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С.Сковороди; г. Харьков, Україна В статті розглядаються проблеми, які зумовлені впровадженням інформаційно – комунікаційних технологій (ІКТ) в вищій хімічній освіті. Експериментально вивчена можливість застосування комп’ютерного ММ2-моделювання при вивченні хімічних структур різного ступеня складності. Показана, зокрема, доцільність застосуванням цього методу при дослідженні хімічних структур біомолекул білкової природи.При цьому реалізуються переваги комп’ютерних 3D-моделей, а саме: 3D візуалізація складних хіміко – біологічних структур, оперативність обробки інформації, анімація конформаційних перетворень. В зв’язку з об’єктивними процесами інтеграції України в європейську освітню систему [1], на сучасному етапі розвитку вітчизняної середньої і вищої освіти особливо актуальною задачею є впровадження в навчальний процес інформаційно – комунікаційних технологій (ІКТ). 323

Сучасним інформаційним технологіям відводиться домінуюча роль в оптимізації освітніх систем при становленні і розвитку інформаційного суспільства. Саме з ІКТ пов’язують сьогодні реальні можливості побудови відкритої системи освіти, кардинальної зміни способів одержання нових знань, суттєвого підсилення особистісної орієнтації учбового процесу. Ми вважаємо, що визначальну роль в розв’язанні цих задач повинні відіграти саме педагогічні ВНЗ. Адже якісно новий рівень кадрової підготовки фахівців вимагає створення принципово нових технологій формування професіоналізму (набуття наукових знань, нових психолого – педагогічних підходів до процесу викладання, нових дидактичних методів навчання). Вони повинні сприяти активізації інтелектуальної діяльності суб’єкта навчання, формуванню професійно – педагогічної компетентності, розвитку цілісного світосприйняття особистості, і як результат – забезпечити становлення його, як спеціаліста вищого ґатунку. Передумовою реалізації освітнього потенціалу ІКТ в учбовому процесі і майбутньої професійної діяльності фахівця є формування інформаційно комунікаційної компетентності (ІКК) (інформаційної культури) студента педагогічного університету. Коли мова йде про підготовку майбутнього вчителя, в змісті поняття "ІКК" ("інформаційна культура") виділяємо такі складові:  світоглядова (усвідомлення вчителем домінуючого впливу ІКТ на розвиток сучасного суспільства і системи освіти, структуру і зміст сучасних професій; усвідомлення соціальних наслідків глобальної інформатизації суспільства);  загальноосвітня (досконале оволодіння комп’ютерною технікою та комп’ютерними технологіями переробки інформації; оволодіння сучасним програмним забезпеченням різного призначення – загального, спеціального, учбового; всебічне використання ІКТ в учбовій та науково - дослідницькій діяльності);  професійну (накопичення і практична реалізація досвіду використання ІКТ в педагогічній діяльності; модифікація методики викладання предмету з врахуванням можливостей застосування ІКТ). Ми дотримуємось цих основних цілей формування ІКК [2], які логічно випливають з основних стратегічних задач національної 324

системи освіти, на протязі всього періоду навчання майбутнього вчителя. Зазначимо основні компетенції, які повинні бути сформовані у студентів вищих педагогічних закладів:  інформаційно - аналітична компетенція (роль інформації в життєдіяльності суспільства і окремої особистості; основні закони інформації, закономірності протікання інформаційних процесів і їх вплив на формування сучасної картини світу; аналіз інформації);  пізнавальна компетенція (інформаційний підхід при дослідженні об’єктів і процесів різної природи; системно інформаційний аналіз; володіння основними інтелектуальними операціями);  комунікативна компетенція (мови як засоби комунікації; особливості використання формальних мов; володіння сучасними засобами комунікації та каналів зв’язку, зокрема - засобами телекомунікацій та ін.);  технологічна компетенція (автоматизовані технології інформаційної діяльності);  технічна компетенція (обізнаність в технічних пристроях, які забезпечують автоматизовану обробку інформації);  соціальна компетенція (збереження суспільних інформаційних ресурсів; інформаційна безпека особистості). Враховуючи особливість хімічних наук, яка полягає в тому, що вони оперують уявними поняттями (атом, молекула, електронна конфігурація, хімічна реакція, кристал, тощо), що суттєво ускладнює сприйняття дисциплін хімічного циклу (і, відповідно, ускладнює формалізацію засвоєння знань) в методології формування ІКК фахівців спеціальності «Хімія та основи інформатики» особливого значення набувають психолого – дидактичні аспекти візуалізації в навчальній та наукові діяльності студентів. Загальновідомо, що зорова уява широко використовується при здійсненні навчальної та наукової діяльності в природничий освіті (фізика, хімія, біологія та ін.). Адже використовуючи зорові образи людина візуалізує будь які поняття та процеси, що сприяє їх поглибленому розумінню. 325

В процесі навчальної та наукової діяльності майбутніх фахівців спеціальності "Хімія та основи інформатики" уява (разом з мисленням та пам’яттю) відіграє унікальні специфічні функції, які полягають в тому, що уява образно і наочно візуалізує сутність природи проблеми (об’єктів та явищ, що досліджуються), що значно прискорює її розв’язання. В хімічній освіті уява - необхідна умова творчого пізнання, адже особливість успішного засвоєння хімічних знань полягає саме в створенні найкращих умов для візуалізації знань шляхом їх моделювання суб’єктами навчання.(сутність більшості хімічних процесів і об’єктів не може бути представлена наочно інакше, як шляхом демонстрації певних моделей). Особливістю впровадження ІКТ в хімічній освіті є "занурення" в середовище візуальних об’єктів. Адже візуальна технологія забезпечує не алгоритмічний, а доступний для огляду, зрозумілий образ об’єкта. Комп’ютерне моделювання ми застосовуємо на всіх етапах освіти (ІНДЗ, курсові та дипломні роботи). Це дозволяє студентам оптимізувати вибір типу комп’ютерного моделювання для реалізації індивідуальних цілей (як навчального, так і наукового характеру). Для формування ІКК студентів природничого факультету нами виконана і апробована методична розробка [3], призначена для самостійного засвоєння основних можливостей комп’ютерного пакету “CS Chem 3D” на основі практичного його застосування для конкретних прикладів комп’ютерного моделювання різноманітних хімічних структур (зокрема, структур складної хімічної будови в біологічних системах). Для комп’ютерного моделювання хімічних структур різного ступеня складності нами експериментально апробований програмний засіб Chem3D, призначений для геометричної оптимізації молекул, обчислення основних енергетичних параметрів, вивчення конформацій, симуляції динамічної поведінки хімічних структур. Для модельних розрахунків нами використовувався в основному молекулярно-механічний (ММ2) метод [3], який дає можливість:  мінімізувати енергію молекули певної конформації;  обчислювати деякі види енергій напруження конформації;  знаходити відстані та валентні кути між атомами молекули;  вивчати тепловий рух молекул; 326

 вивчати різні конформації молекул та за порівнянням енергій напруження цих конформацій знаходити найбільш стабільну конформацію – конформацію глобального мінімуму (рис.1).

Рис. 1. Поверхня потенціальної енергії комп’ютерної моделі конформації молекули Використання обчислень окремих енергетичних точок на енергетичній поверхні моделі молекули (рис.1) дає можливість визначити властивості даної конформації: енергетичну точку глобального мінімуму (найбільш стабільна конформація), точку локального мінімуму та точку перегину (перехідні нестабільні конформації). Для встановлення стабільних конформацій моделей використовувалась геометрична оптимізація. (метод мінімізації енергії). Загальна потенціальна енергія Е молекули може бути описана сумою взаємодій (рис. 2): Е = Енергія деформації зв’язку + Енергія деформації кута + + Енергія закручування + Незв’язкова енергія 327

Перші три величини – це енергії, що виникають в результаті деформації зв’язків між атомами. Ці енергії можуть розглядатися як енергії напруження, які виникають у результаті відхилення даної моделі від ідеальної конформації (рис. 2). На загальну енергію молекули можливий також вплив енергій, що виникають у результаті об’єднання декількох із вище зазначених факторів, наприклад, одночасної деформації зв’язку і кута.

Рис. 2. Основні види взаємодії та види енергії, що призводять до відхилення енергії конформації від енергії ідеальної конформації. Використовуючи Сhem3D і Microsoft Excel [3], можна безпосередньо за параметрами моделювання молекули побудувати графіки, що ілюструють залежність величин різних видів енергії даної структури від величини міжплощинного кута між атомами в інтервалі 0-360о (рис.3). Аналіз залежностей (рис. 3) за результатами обчислень енергії напруження різних конформацій молекул дає можливість зробити висновки що до стійкості структур та ймовірності переходу однієї структури в іншу. При створенні комп’ютерних моделей за методом ММ2 [3] дуже легко реалізується можливість визначення валентних кутів, довжин зв’язків та інших параметрів в досліджуваних структурах В 328

результаті комп’ютерної обробки (мінімізація енергії) моделей можливих конформацій, створених за допомогою ММ2, створюється докладний банк інформації про їх хімічну будову. 35

З а г а л ь н а ен ер г ія

Енергія кДж/моль

1 , 4 В а н -д ер В а а л ь с о в а ен ер г ія

25 20

Е н е р г ія за к р уч у ва н н я

Е н е р г ія д е ф о р м а ц ії к у т а -з в 'я з к у

10 5

Е н е р г ія д е ф о р м а ц ії к ут а

0 0

М іж п л о щ и н н и й к у т Н (4 )-С (1 )-С (2 )-H ( 7 ) ( г р а д .)

Е н е р г ія д е ф о р м а ц ії з в 'я з к у

Рис. 3. Залежність енергій деформації зв’язку, деформації кута, деформації кута-зв’язку, закручування, 1,4 Ван-дер-Ваальсової, загальної енергії конформацій молекул етану від міжплощинного кута H(4)-C(1)C(2)-H(7) в молекулі етану Нами експериментально вивчена можливість застосування даного методу комп’ютерного моделювання [3] при вивченні хімічних структур в біологічних системах. Показана, зокрема, доцільність вивчення з застосуванням ММ2-моделювання первинної, вторинної та третинної хімічних структур біомолекул білкової природи . Застосування цього методу моделювання дає можливість всебічного аналізу структури біомолекули: вивчення амінокислотного складу, наявності окремих поліпептидних ланцюгів, виділення окремих фрагментів (наприклад, активних центрів ферментів), змінення способів відображення елементів вторинної та третинної структур, тощо.

329

Наприклад, при створенні комп’ютерної моделі гормону білкової природи інсуліну [4-7] використовуємо інформацію про його первинну структуру (рис.4). В утворенні третинної структури білків основну роль, як відомо, відіграють слабкі хімічні зв’язки (водневі, гідрофобні та ін.) і дисульфідні зв’язки, які виникають за рахунок сульфгідрильних (тіолових) груп цистеїну. Як наслідок утворення дисульфідних зв’язків – віддалені ділянки пептидних ланцюгів зближаються і фіксуються. Особливість дисульфідних зв’язків в молекулі інсуліну в тому, що вони існують як всередині одного поліпептидного ланцюга (6Cys-11Cys) так і між різними (7Cys7Cys, 20Cys-19Cys) (рис.4).

Рис.4. Схема первинної структури в молекулі інсуліну

330

В результаті комп’ютерної обробки моделей можливих конформацій молекули інсуліну, створених за допомогою Сhem3D, одержано докладний банк інформації про його будову. На підставі обчислень цієї бази даних просторова структура інсуліну може бути відображена різними способами – за допомогою моделей різних типів (рис. 5).

Рис.5. Різні типи моделей просторової структури інсуліну, які створені за допомогою Сhem3D: а - дротова; б заповнення простору; в – Стюарта-Бріглеба; г – поверхнева Застосування Сhem3D при дослідженні хімічних структур в біологічних системах [8] відкриває якісно нові можливості впровадження засобів комп’ютеризації в сучасні освітньо – інформаційні технології. При цьому реалізуються переваги комп’ютерних 3D-моделей хіміко – біологічних структур:  3D візуалізація дуже складних хіміко – біологічних структур (поліпептидів, біополімерів);  швидкий перехід при демонстрації різних типів комп’ютерних моделей молекули;  можливість оперативної інформації про властивості біомолекул в усіх точках моделі;  анімація конформаційних перетворень при утворенні хіміко – біологічних структур та ін. Наш досвід [9-11] свідчить про суттєві переваги візуально орієнтованих пакетів (MathCAD, Molecule CAD, Hyper Chem, ACD Labs, Chem 3D і ін.). Їхні багаті графічні можливості з трьохмірним відображенням об’єктів, що досліджуються, сприяють швидкому розв'язанню складних творчих завдань. Комп’ютерне моделювання сприяє глибокому розумінню фізико - хімічної природи явищ, значно підсилює самостійний компонент 331

студентської учбової і наукової діяльності, суттєво оптимізує роботу викладача (комп’ютерне тестування). Література 1. Корсак К. Європейський простір вищої освіти і Україна у XXI столітті.// Вища освіта.-№1.-2005. - С.47 – 56. 2. Компетентнісний підхід у сучасній освіті: світовий досвід та українські перспективи. /Під заг. ред. О.В.Овчарук.-К.: "КІС", 2004.- 112 с. 3. Винник О.Ф., Федченко В.М., Федченко С.В. Комп’ютерне моделювання хімічних структур із застосуванням “СS Chem 3D”. – Харків: ХНПУ, 2006.- 70с. 4. Страйер Л. Биохимия: В 3-х т. – Т. 1. – М.: Мир, 1984, - 232 с; Т.3. – М.: Мир, 1985, - 400 с. 5. Ленинджер А Основы биохимии: В 3-х т. Т.1. – М.: Мир, 1885. – 367 с. 6. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1983. – 752 с. 7. Николаев А.Я. Биологическая химия. –М.: Медицинское информационное агентство, 1988. – 496 с. 8. Федченко С.В. Системно-інтегрований підхід до комп’ютерного моделювання хіміко-біологічних структур. - В зб. ”Молодь і поступ біології”. Львів: СПОЛОМ, 2005. – С.38 – 39. 9. Федченко С.В. Моделювання інформаційних процесів в науково – освітніх формуючих системах.. - В зб. “Молодь, соціальна політика і проблеми національного відродження України”. Донецьк, 2005. – С.286 – 287. 10. Федченко С.В. Системний підхід до впровадження комп’ютерних інформаційних технологій в природничий освіті. В зб. "Матеріали науково - практичної конференції молодих учених " Методологія сучасних наукових досліджень". - Харків, ХНПУ, 2006. - С.87-88. 11. Федченко С.В. Методологічні проблеми формування інформаційно - комунікаційної компетентності майбутніх вчителів природничих дисциплін. - В зб. "Матеріали науково практичної конференції молодих учених " Методологія сучасних наукових досліджень". - Харків, ХНПУ, 2007.

332

DISTANCE LERNING TECHNOLOGIES USE FOR INSTITUTION LECTURERS’ PROFESSIONAL COMPETENCE IMPROVING

O. Samoylenko Mykolayv State University named after V.Suhomlynski, Mykolayv, Ukraine The report deals with the organizational approaches examining to use of remote study technologies during universities teaching staff professional skills improvement. The technique of noted technology adoption is shown on example of one remote university studies. ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ФАХОВОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ ВИКЛАДАЧІВ ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Самойленко О.М Миколаївський державний університет імені В.О. Сухомлинського, Україна В доповіді розглянуто організаційні підходи до використання технологій дистанційного навчання у процесі підвищення кваліфікації викладацького складу університетів. На прикладі одного із дистанційних курсів розкрито методику застосування зазначеної технології. Актуальність теми дистанційного навчання полягає в тому, що результати суспільного прогресу, раніше зосереджені у сфері технологій сьогодні концентруються в інформаційній сфері. Наступила ера інформатики. Етап її розвитку зараз можна характеризувати як телекомунікаційний. Це область спілкування, інформації і знань. Виходячи з того, що професійні знання старіють дуже швидко, необхідне їх постійне вдосконалення. Дистанційна форма навчання дає сьогодні можливість створення систем масового безперервного самонавчання, загального обміну інформацією, незалежно від тимчасових і просторових поясів. Крім того, системи дистанційної освіти дають рівні можливості всім людям незалежно від соціального положення (школярам, студентам, цивільним і військовим, безробітними і т. д.) в будь-яких районах країни і за кордоном реалізувати права людини на освіту і отримання інформації. Саме ця система може найбільш адекватно і гнучко реагувати на потреби суспільства і забезпечити реалізацію конституційного права на освіту кожного громадянина країни. 333

Виходячи з вищезгаданих чинників можна стверджувати, що дистанційне навчання увійде до 21 століття як найефективніша система підготовки і безперервної підтримки високого кваліфікаційного рівня фахівців [1]. Автор має за мету розкрити суть досліджуваної проблеми в наступних аспектах:  дотепер не розроблена і не прийнята нормативно-правова база дистанційної освіти;  існує тенденція "підстроювання" терміну дистанційного навчання під поняття будь-яких форм освіти (окрім очної);  педагогічний зміст цього поняття мало кого турбує, головною стає комерційна сторона справи. Саме тому необхідно дати чітке визначення дистанційного навчання, розглянути його теоретичні основи та практичне застосування для різних рівнів. Останнім часом проблемі дистанційного навчання надається велика увага в педагогічній літературі. В характеристиці використаних першоджерел наголошується науковий підхід (вживання термінології, її розкриття, виведення і обґрунтовування основних положень, лаконічність і логічність викладу); проте, спостерігається деяка розбіжність авторів видань різних літ з тих або інших питань. Таким чином, з одного боку, дистанційне навчання слід розглядати в загальній системі освіти (неодмінно в системі безперервної освіти), припускаючи при цьому спадкоємність окремих її ланок. З іншою, дистанційне навчання необхідно розрізняти як систему і як процес. Як і в інших формах навчання, дистанційне навчання припускає теоретичне осмислення етапу педагогічного проектування, її змістовної і педагогічної (в плані педагогічних технології, методів, форм навчання) складових. Задачами етапу педагогічного проектування є: створення електронних курсів, електронних підручників, комплексів засобів навчання, розробка педагогічних технологій організації процесу навчання в мережах. Автором виділено певні характеристики дистанційного навчання. Курси дистанційного навчання припускають ретельне і детальне планування діяльності учня, її організацію, чітку постановку задачі та мети навчання, доставку необхідних навчальних матеріалів, які повинні забезпечувати інтерактивність між учнем і викладачем, 334

зворотний зв'язок між учнем і навчальним матеріалом, надавати можливість групового навчання. Наявність ефективного зворотного зв'язку дозволяє учню одержувати інформацію про правильність свого просування шляхом від незнання до знання. Мотивація — також найважливіший елемент будь-якого курсу дистанційного навчання. Для її підвищення, важливо застосовувати різноманітні прийоми і засоби. А так само необхідно передбачити інваріантні компоненти при розробці курсів дистанційного навчання . Організація дистанційного навчання в процесі підвищення кваліфікації викладачів вищих навчальних закладів (ВНЗ) скерована відповідними нормативними актами Міністерства освіти і науки України, ВНЗ, враховано технологію дистанційного навчання («кейс», мережева, змішана тощо), можливість навчальних закладів, програмне забезпечення і початковий рівень потенційних слухачів. Схема організації підвищення кваліфікації викладачів ВНЗ за технологіями дистанційного навчання складається з чотирьох основних етапів: прийом і оформлення слухачів на навчання; планування дистанційного підвищення кваліфікації; керівництво самостійною роботою слухачів; організація та проведення екзаменаційно-залікових сесій. Умови зарахування слухачів на дистанційне підвищення кваліфікації максимально спрощені: відсутнє обмеження за віком, освітою, посадою, стажем роботи, станом здоров'я та ін.. Єдиною умовою для майбутнього слухача є робота викладачем в системі вищої освіти. Інформація про зміст і організацію дистанційного підвищення кваліфікації, а також про умови прийому й оформлення на навчання розміщено на Web-порталі Миколаївського державного університету імені В.О. Сухомлинського за адресою http://el.mdu.edu.ua/ku/ku017, та в друкованому вигляді було розіслано в органи управління освіти, а також рекламувались в ЗМІ. Для зарахування на навчання за дистанційним підвищенням кваліфікації викладачі ВНЗ подають заяву на ім'я ректора Миколаївського державного університету імені В.О. Сухомлинського, в якій зазначено спеціалізацію і найменування навчальних блоків, послідовність і орієнтовний термін їх вивчення, орієнтовні терміни прибуття на екзаменаційнозалікову сесію, робочу та домашню адресу. Вказують наявність можливості користуватися в процесі навчання персональним комп'ютером з виходом в Інтернет або електронною поштою, в заяві 335

зазначають відповідну адресу, а також дні тижня і час можливого оперативного зв'язку з навчальним закладом де працює. До заяви додається заповнений лист з обліку кадрів, завірений за місцем роботи. Документи подаються майбутнім слухачем або особисто, або надсилаються поштою (в тому числі й електронною) протягом усього навчального періоду. Керівництво самостійною роботою слухачів здійснюється тьютором. На етапі розгортання дистанційного підвищення кваліфікації тьюторами виступають викладачі кафедри інформаційних технологій та відкритих систем освіти, що забезпечують підготовку слухачів за основним змістом відповідного навчального блоку, а також фахівці кафедр освітніх технологій, педагогіки, тощо для забезпечення загального та галузевого блоку. Персональний склад тьюторів обговорюється на засіданнях кафедр та затверджується наказом ректора. За тьютором закріплюються не більш як 20-25 слухачів, або одна навчальна група. Для встановлення норм навчального навантаження тьютори керуються такими даними: організаційна робота (керівництво групою); консультації, контроль, комунікативна діяльність — за фактично витрачений час (аудиторне навантаження)[2]. Основним змістом роботи тьютора є участь у прийомі та оформленні слухачів на дистанційне підвищення кваліфікації, надання допомоги слухачам в складанні індивідуальних планів, проведення консультацій і надання методичної допомоги, організація рецензування атестаційних робіт, контроль за ходом самостійної роботи слухачів, організація та проведення тьюторіалів тощо. Основним документом, що відбиває роботу тьютора (планування, організаційна робота, консультування тощо), є «Журнал тьютора», форма та структура якого типова для вищих навчальних закладів. Сесії проводяться за планом-графіком дистанційного підвищення кваліфікації спеціалістів протягом встановленого терміну. Тривалість сесій також залежить від вказаного терміну і, як правило, не перевищує двох тижнів. Основним змістом організаційно-настановної сесії є: прийом та оформлення слухачів на навчання; розробка, погодження та затвердження індивідуальних планів дистанційного підвищення кваліфікації; забезпечення слухачів навчально-методичними комплексами; проведення інструктажів, консультацій, оглядових лекцій, а залікової сесії: тьюторіали; співбесіди (тестування, прийом 336

заліків) та захист атестаційних робіт. Про конкретні терміни проведення сесій слухачів повідомляють завчасно за існуючими каналами зв'язку (поштове повідомлення, E-mail тощо). Сесії проводяться на кафедрі інформаційних технологій та відкритих систем освіти Миколаївського державного університету імені В.О. Сухомлинського, також на базі кафедр ВНЗ за місцем проживання (виїзні сесії), а також з використанням можливостей Інтернету [3]. У системі освіти України передбачено багато професій, спеціалізацій та спеціальностей. Відповідно до “Державного класифікатора професій (ДК-003-95)”, кваліфікація кожного працівника визначається його рівнем освіти та спеціалізацією. У свою чергу, згідно з проектом “Положення про післядипломну освіту в Україні” від 1997 р., підвищення кваліфікації – це систематичне поновлення та поглиблення професійних знань, умінь та навичок за спеціальністю, підвищення інтелектуального та культурного рівнів. Таким чином, саме визначення поняття “підвищення кваліфікації” зумовлює трикомпонентну структуру його змісту: спеціальне, професійне та гуманітарне. Підвищення кваліфікації не рідше одного разу у п’ять років є обов’язковим для всіх спеціалістів та керівників, а його проходження є необхідною умовою їх атестації, переміщення по службі, присвоєння звання тощо. Тривалість навчання з підвищення кваліфікації поділяється на: довгострокове (від 72 до 216 годин); короткострокове (до 72 годин) та курсове (тривалість визначається окремими навчальними планами)[4]. Після успішного підвищення кваліфікації загальним обсягом не менш як 72 години слухачам видаються свідоцтва встановленого зразка, а після короткострокового або курсового – посвідчення або довідку, що затверджуються за місцем навчання. Висновок Коли йдеться про дистанційне навчання слід розуміти наявність в системі викладача, підручника і студента. Кажучи про дистанційну форму освіти, слід говорити про створення єдиного інформаційно-освітнього простору, куди необхідно включити всілякі електронні джерела інформації (включаючи мережні): віртуальні бібліотеки, бази даних, консультаційні служби, 337

електронні навчальні посібники, кіберкласи, та ін.. Звідси витікає, що головним при організації дистанційної форми навчання є створення електронних курсів, розробка дидактичних основ дистанційного навчання, підготовка педагогів-координаторів. Не слід ототожнювати дистанційну форму із заочною формою навчання, бо тут передбачається постійний контакт з викладачем, з іншими учнями кіберкласа, імітація всіх видів очного навчання, але специфічними формами. Отже, потрібні теоретичні опрацьовування, експериментальні перевірки, серйозні науководослідні роботи. На жаль, те, що ми сьогодні бачимо в Інтернеті і в більшості своїй на компакт-дисках, ніяк не відповідає елементарним педагогічним вимогам. Звідси значущість проблеми, пов'язаної з розробкою самих курсів дистанційного навчання і методикою їх використання для різної мети базової, поглибленої, додаткової освіти, підвищення кваліфікації. Факти і приклади приведених вище курсів підвищення кваліфікації викладачів ВНЗ за дистанційною формою навчання показують необхідність створення і розширення дистанційної технології навчання в Україні і її регіонах. Це необхідно для розвитку кваліфікованого, інтелектуального, високо професійного і просто здорового суспільства. Література 1. Підкасистий П.І. Тищенко О.Б. Комп'ютерні технології в системі дистанційного навчання // Педагогіка. -2000. -№5. С. 7-12. 2. Олійник В. В. Організаційно-педагогічні основи дистанційної освіти і навчання: Монографія. – К.: Міленіум, 2003. – С. 390–393 3. Маслов В.И. Теория и методика организации непрерывного повышения квалификации руководителей школ: Учеб. пособие. – К.: МНО УССР, 1990. – 259 с. 4. Самойленко О.М. Організаційно-методичне підґрунтя створення курсів підвищення кваліфікації працівників вищих навчальних закладів на дистанційній основі. // Науковий вісник Миколаївського державного університету. Випуск 10. Педагогічні науки. Збірник наукових праць. Т. 1. – Миколаїв: МДУ, 2005. – С. 182–186. 338

“EXPERIMENT IN EDUCATIONAL INSTITUTION” E-RECOURSE APPLICATION FOR IMPROVING ICT COMPETENCE OF TEACHERS

Shishkina M.P. Institute of information technologies and recourses of education Kiev, Ukraine In this paper advisability of e-resource “Experiment in Educational Institution” application for instruction and research support is stated. The role of electronic resources in raising the level of teachers’ information competence and skills of using computer technologies development in experimental research is revealed. ЗАСТОСУВАННЯ Е-РЕСУРСУ «ЕКСПЕРИМЕНТ У НАВЧАЛЬНОМУ ЗАКЛАДІ» ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ ВИКЛАДАЧІВ

Шишкіна М.П. Інститут інформаційних технологій і засобів навчання Київ, Україна У роботі обґрунтовано доцільність застосування електронного ресурсу «Експеримент у навчальному закладі» у педагогічній та науково-дослідній діяльності. Виявлено роль електронних ресурсів у підвищенні інформаційної компетентності педагогічних працівників та розвитку навичок застосування комп’ютерних технологій в експериментальній діяльності. Сучасне інформаційне середовище характеризується швидким розвитком інновацій в освіті і науково-технологічній сфері відповідно до запитів і потреб суспільства. Важливим чинником впровадження інновацій є модернізація системи підготовки педагогічних кадрів, підвищення кваліфікації педагогічних працівників, у чому важливе місце займають навички володіння інформаційними технологіями. Щоб оптимізувати використання інтелектуального потенціалу науковців та педагогічних працівників щодо запровадження інновацій у вирішенні практичних проблем освіти необхідні виявлення, апробація та запровадження у практику передового педагогічного досвіду, освітніх технологій та інформаційних ресурсів. Підвищення інформаційної компетентності та технологічної культури вчителів, викладачів, педагогічних працівників є 339

комплексною проблемою, яка охоплює всі сфери застосування і впровадження інноваційних технологій в освіті. Одним із аспектів цієї проблеми є забезпечення науково-педагогічних інновацій необхідною науково-методичною та навчальною базою. Загальним орієнтиром для роботи у цьому напрямку є спланована розробка та поширення необхідної літератури, посібників та матеріалів, зокрема у вигляді електронних бібліотек, спеціалізованих сайтів, а також ресурсів у мережі Інтернет та на електронних носіях. Суттєве місце серед інноваційних технологій, що потребують впровадження та опанування, мають технології експериментального дослідження. В умовах формування відкритого інформаційноосвітнього простору педагогічний експеримент виходить за межі інститутів та лабораторій, все частіш стає невід’ємним атрибутом навчального процесу. Особливої актуальності набуває експериментальна діяльність у зв’язку з розробкою комп’ютерноорієнтованих засобів навчання. Їх масове впровадження та використання потребує дослідження в досить великих масштабах [1, 2], тому все більш значна доля організації та управління дослідженнями лягає на навчальний заклад. В цьому контексті знання методологічних та науковометодичних засад здійснення експерименту, вміння добирати і доцільно використовувати цілий спектр інноваційних засобів, методів та прийомів все більшою мірою стає однією з необхідних компетенцій викладачів навчально-виховних закладів та вчителів. Викладачі постають основними суб’єктами використання технологій. В головних своїх рисах сучасний педагогічний експеримент суттєво відрізняється від того, яким він був у недалекому минулому. Новітні інформаційні та інноваційні технології починають відігравати в його організації все більш суттєву роль. Набувають розвитку та удосконалення інформаційні технології експерименту, серед яких - тестові технології автоматичного збору та обробки даних, системи статистичного аналізу даних, Інтернеттехнології пошуку та дистанційної обробки інформації, засоби зберігання даних, презентації результатів та інші [2, 3, 4]. Інтенсивне впровадження інформаційних технологій педагогічного дослідження потребує ґрунтовного науковометодичного опрацювання. В той же час, питання доцільного підбору та використання сучасних технологій, систематизації 340

засобів та підходів у цій сфері та рекомендації щодо їх застосування розроблені недостатньо. Розробка методологічних і науково-методичних засад педагогічного експерименту є актуальною з таких причин: 1. З’являються новітні методи та комп’ютерні технології реалізації експерименту, що потребують наукового осмислення та опрацювання. 2. Є необхідність у висвітленні наукових основ організації сучасного дослідження з метою отримання найбільш достовірних, об’єктивних та обґрунтованих висновків. 3. Постають проблеми критеріїв відбору та оцінювання процедур, методик, інструментарію дослідження, одержаних результатів. 4. Численні науково-методичні проблеми виникають у зв’язку з масовим впровадженням у педагогічну практику новітніх інноваційних технологій, засобів, методик, що потребують експериментального дослідження. 5. Аналіз методологічних аспектів сприяє більш ефективному, комплексному плануванню та організації дослідження. Інформаційні технології у навчанні та експериментальних дослідженнях так швидко з’являються та застарівають, що гостро постає проблема своєчасного ознайомлення з ними, опанування ними, а також впровадження їх у практику роботи навчальних закладів. Одним із шляхів її вирішення є розробка електронних ресурсів, що висвітлюють науково-методичні аспекти застосування новітніх інформаційних технологій у наукових дослідженнях. Ересурси є засобом впровадження результатів досліджень, обміну досвідом здійснення експериментальної діяльності, поширення інформації про отримані результати, нові методи та технології. З метою висвітлення методологічних засад науковопедагогічного експерименту, ролі новітніх засобів і технологій в його організації, розроблено електронний ресурс «Експеримент у навчальному закладі» (www.experiment.edu-ua.net) [5]. Ресурс містить методичні рекомендації з організації та проведення науково-педагогічного експерименту [6].

341

Електронні ресурси в діяльності педагога Електронні ресурси є важливою складовою інформаційного забезпечення навчально-виховного процесу педагогічного навчального закладу. Вони дозволяють залучити у викладання ресурс Інтернету, що відповідає вимогам часу. Використання Інтернет сприяє оперативному впровадженню у практику викладання останніх наукових досягнень та методичних розробок. Ресурси можуть бути використані як супроводжуючий засіб в опануванні студентами педагогічних навчальних закладів основ експерименту, а також для здійснення самостійної дослідницької діяльності [7]. Електронний ресурс – будь-які навчальні матеріали, розміщені на електронному носії. Ресурси можуть використовуватись у вигляді: електронних посібників, методичних рекомендацій, електронних публікацій, навчальних курсів, презентацій, програмного забезпечення тощо. Шляхи використання електронних ресурсів для підвищення інформаційної компетентності учасників навчально-виховного процесу: - отримання найновішої інформації щодо інформаційних технологій навчання та експериментальної діяльності у найкоротший термін; - опанування навичок розміщення власних навчальних матеріалів та розробок в Інтернеті; - створення актуальних навчальних ресурсів з використання інформаційних технологій та їх поширення; - впровадження результатів наукових досліджень; - поширення досвіду застосування інформаційних технологій експерименту серед найширшого кола педагогічних працівників. Розробка електронних ресурсів є сучасною тенденцією розвитку інформаційно-освітнього простору. Проблеми науково-методичного супроводу впровадження нових технологій і методів експерименту у практику навчальних закладів, донесення передового досвіду до широкого кола педагогічних працівників та вчителів, працівників освіти, гостро постають у цій сфері. Електронний ресурс у змозі охопити значно ширшу аудиторію, ніж лише працівників наукових інститутів та вищих навчальних закладів. Це стає важливим 342

фактором підвищення кваліфікації викладачів всіх рівнів, сприяє ефективності впровадження новітніх засобів навчання. Електронні ресурси можуть бути ефективно застосовані для розвитку компетентності із застосування інформаційних та інноваційних технологій у науково-експериментальній діяльності за наступними напрямками: - надання методичних рекомендацій з наукових основ експериментального дослідження; - отримання відомостей щодо новітніх методів та технологій реалізації експерименту, поширення досвіду їх використання; - розкриття наукових засад впровадження новітніх інформаційних технологій, засобів, методик експерименту; - оперативне ознайомлення з останніми результатами педагогічних досліджень та методами їх отримання; - комплексне планування та організація дослідження; - посилання на корисні ресурси щодо методики, методології, технологій експерименту, ресурсів та програмного забезпечення. Електронні ресурси є важливою складовою комп’ютерних технологій науково-педагогічного експерименту. Створення та використання електронних ресурсів має важливе місце у підготовці та проведенні певних етапів експерименту. Електронні ресурси можуть застосовуватись для організації етапів експерименту із залученням інформаційних технологій наступним чином: - для розробки сайту експерименту, за допомогою якого проводиться збір даних; - для пошуку демонстраційних, тестових, анкетних матеріалів, пошуку методик для проведення експерименту; - з метою залучення програмного забезпечення, що міститься на віддалених носіях або на інших сайтах, використання необхідного обладнання; - створення та поширення програмних продуктів щодо забезпечення реалізації етапів експерименту; - для поширення інформації про експеримент і впровадження результатів. - для пошуку науково-методичної інформації та навчання.

343

Практично всі етапи експерименту вимагають комп’ютерної підтримки і відповідного науково-методичного опрацювання. Це – важливий комплекс проблем у методичному плані, які треба розробляти і опрацьовувати. Цьому присвячені методичні рекомендації та ресурси, які висвітлюють роль і місце окремих комп’ютерних технологій, особливості їх застосування та опанування [5, 6]. Зокрема - рекомендації щодо розробки науковцями власних електронних ресурсів в ході експериментальної діяльності. Таким чином саме електронні ресурси постають перспективним засобом навчання та викладання, підвищення інформаційної компетентності вчителів, науковців, викладачів навчальних закладів. Електронний ресурс «Експеримент у навчальному закладі» Електронний ресурс «Експеримент у навчальному закладі» присвячено висвітленню методологічних аспектів організації науково-педагогічного експерименту [5]. Особлива увага приділяється наданню рекомендацій із застосування новітніх комп’ютерних технологій у дослідницькій діяльності, що є мало розробленим в методичному плані питанням [6]. Ресурс входить до складу порталу «Діти України» (www.children.edu-ua.net). Це дає можливість тематичного пошуку цього ресурсу у розділах порталу. Він міститься у розділі «Освітянам», підрозділ «Методичні рекомендації». Також можна звернутися до ресурсу безпосередньо за адресою (www.children.edu-ua.net/storage/1528.rar), або через сайт інституту (www.experiment.edu-ua.net). Цільова аудиторія (кінцевий користувач) електронного ресурсу у навчальному закладі: викладачі, що можуть застосовувати його у викладанні; а також студенти, аспіранти – у навчальній та самостійній експериментальній діяльності. Крім того, ресурс може бути використаний для самоосвіти та для підвищення кваліфікації працівників освіти і вчителів. Елементом наочності виступають схеми, таблиці, що полегшують розуміння та опанування матеріалу. Застосування засобів гіпертексту виявляється доречним для ресурсу, що містить багато текстової інформації. Це робить ресурс зручним і доступним в опануванні. Розділ, присвячений комп’ютерним технологіям експерименту, містить посилання на ресурси, що стосуються подання результатів дослідження, обробки даних дослідження, 344

навчальних матеріалів щодо розробки власних ресурсів та матеріалів у ході дослідження та інші. У складі ресурсу: 1. Схеми, таблиці, що є елементами наочності та полегшують розуміння. 2. Зручна навігація по розділам, що сприяє швидкому пошуку та опануванню необхідної інформації. 3. Список Інтернет-посилань на корисні ресурси згідно етапів експерименту. 4. Глосарій та ґрунтовний список літератури. Експеримент у навчальному закладі потребує все більшої науково-методичної підтримки. Це дає можливість зробити впровадження нових інноваційних засобів і технологій більш системним, ефективним та науково обґрунтованим. Науково-методична новизна ресурсу: - упорядкування понятійного апарату з основ науковопедагогічного експерименту; висвітлення технологічних аспектів педагогічного дослідження; - виокремлення етапів та послідовності кроків кожного етапу експерименту; - класифікація комп’ютерних технологій стосовно етапів дослідження; - надання методичних рекомендацій щодо застосування інформаційних технологій в організації кожного етапу; - упорядкування процедур планування та звітності в організації експерименту; - Інтернет посилання. Науково-методичною новизною ресурсу, з урахуванням сучасних тенденцій, постає розгляд та запровадження поняття комп’ютерної технології експерименту, що об’єднує технології реалізації різних етапів експерименту в єдине ціле. Підставою для запровадження даного поняття є існування засобів інформатизації, придатних для здійснення експерименту практично на всіх його етапах – збору, зберігання, обробки, інтерпретації даних, встановлення надійності та валідності результатів та інші. Прикладом є технології Інтернет-експерименту, що передбачають 345

єдину комп’ютерну систему, яка об’єднує в собі засоби для збирання, обробки даних, їх опрацювання, впровадження та поширення результатів досліджень [2]. В той же час, запровадження Інтернет зовсім не означає, що інші види технологій втрачають свою цінність [2, 4]. Існують також змішані технології, які поєднують використання комп’ютера на деяких етапах експерименту із здійсненням інших етапів вручну. Намагання досягти якомога більш високого рівня деталізації на всіх етапах експерименту, починаючи від підготовки матеріалів, планування та проектування, збору даних, їх подальшої обробки та інтерпретації, і закінчуючи звітністю та впровадженням результатів, привносить у дослідження елементи технологізації і завдяки цьому робить його придатним для найбільш ефективного використання новітніх комп’ютерних засобів. Задля цього у змісті ресурсу «Експеримент у навчальному закладі» складено чіткий опис етапів експерименту та їх складових та надаються докладні рекомендації щодо їх реалізації. Запровадження елементів технологізації в експериментальну роботу є актуальним напрямком розвитку методології та методики експерименту, особливо у зв’язку з впровадженням інформаційних технологій експерименту [8, 9]. Даний підхід значно спрощує організацію експериментальної роботи. Інформація у складі ресурсу подається, по можливості, якомога більш чітко і структуровано (зокрема це виявляється у виокремленні етапів, чіткої послідовності кроків кожного етапу, впорядкуванні питань звітності та планування, використанні схем і таблиць для висвітлення окремих аспектів експерименту, впорядкування посилань на корисні електронні та друковані ресурси). Елементи технологізації є більш властиві навчальним ресурсам, орієнтованим на електроні носії. Матеріал у цьому випадку є більш чітко впорядкованим, розбитим по модулям, має більш уніфіковану форму подачі, що передбачає спільну термінологію, перехресні гіперпосилання, що дозволяють переглянути повторно потрібний матеріал, надають зручні можливості для пошуку. Є можливість негайного звертання та опрацювання потрібних ресурсів за рахунок списку корисних посилань. Ці всі переваги особливо проявляються при висвітленні питань з опанування та впровадження інформаційних технологій. За рахунок цього даний електронний 346

ресурс доцільно застосовувати як засіб підвищення інформаційної компетентності викладачів. В цілому, спектр комп’ютерних технологій експерименту – досить широкий, тому гостро постає проблема їх оптимального добору та доцільного використання. Це є важливим фактором забезпечення належного рівня організації дослідження, без чого практично неможливо провести сучасний експеримент [2, 4, 10]. Тому систематизація комп’ютерних технологій постала однією із цілей створення ресурсу «Експеримент у навчальному закладі». Окрім співвіднесення різних типів технологій з етапами експерименту, також надається можливість подальшого безпосереднього звертання до електронних ресурсів, що стосуються кожного з типів технологій. Це створює передумови для вибору та опанування необхідної технології згідно до потреб конкретного експерименту. Одночасно здійснюється систематизація та методичне опрацювання існуючих на наш час ресурсів Інтернет з даного питання. Комп’ютерні технології можуть бути ефективно залучені на етапі підготовки експерименту, дослідницькому етапі, та етапі аналізу та інтерпретації даних дослідження, а також впровадження. Електронний ресурс містить методичні рекомендації щодо оптимізації застосування конкретних засобів інформатизації в реалізації етапів експерименту, матеріали з опанування навичок підготовки та проведення експерименту із залученням комп’ютерних технологій. Таким чином, електронні ресурси постають засобом систематизації, упорядкування та узагальнення інформації, що міститься в Інтернет, з метою зробити її доступною, належним чином організованою для сприйняття та використання. Це свідчить на користь доцільності застосування е-ресурсу «Експеримент у навчальному закладі» для поліпшення та удосконалення науковопедагогічної та дослідницької діяльності, підвищення інформаційної компетентності педагогів. Література 1. Chalghoumi H., Viens J., Rocque S. Teaching and Learning with Information and Communication Technologies for Intellectually Disabled Students: A Critical Review of the Empirical Literature // ICTA’07. – Hammament, Tunisia, 2007. 347

2. Reips, U.-D. Standards for Internet-based experimenting // Experimental Psychology. – 2002. – vol. 49 (4). – p. 243-256. 3. Гончаренко С.У. Методика навчання і наукових досліджень у вищій школі. – Київ: Вища школа, 2003. – 323 с. 4. Морев И. А. Образовательные информационные технологии. Часть 2. Педагогические измерения: Учебное пособие. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2004. – 174 с. 5. Лаврентьєва Г.П., Шишкіна М.П. (17 жовтня 2007) Експеримент у навчальному закладі. Методичні рекомендації з організації та проведення - Електронний портал «Діти України». – ІІТЗН [WWW документ]. URL http:// www.children.edu-ua.net/storage/1528.rar. (12 лютого 2008). 6. Лаврентьєва Г.П., Шишкіна М.П. Методичні рекомендації з організації та проведення науково-педагогічного експерименту. - Київ: ІІТЗН, 2007. – 72 с. 7. Лаврентьєва Г.П., Шишкіна М.П. Методичні рекомендації з використання інформаційних технологій у науководослідній та педагогічній діяльності // Збірник матеріалів VII Міжнародної науково-методичної конференції «Сучасний український університет: теорія і практика впровадження інноваційних технологій». – ч.II. – Суми: Вид-во СумДу. – 2008. – с.117-118. 8. Липский И.А. Технологии реализации целей и ценностных ориентаций в социально-педагогической деятельности. – Тамбов: И-во ТГУ, 2000. - 32 с. 14. 11. 9. Ніколаї Г.Ю. Методологія та технологія науковопедагогічних досліджень. – Суми: СДПУ ім.А.С.Макаренка, 1999. – 106 с. 10. Research methods in psychology / J.J.Shaugnessy, E.B.Zechmeister, J.S.Zechmeister. – 5th ed. - Boston etc.: McGraw-Hill Higher Education, 2000. – 560p.

348

SELECTION AND COMBINATION OF MEDIA FOR FLEXIBLE LEARNING CONTENT CONSTRUCTION

Manako V.V., Manako D.V., Tkach A.O. International research and training center for information technologies and systems, Kiev, Ukraine Various media types and specifics of their use and combination for creation of the learning content are considered. Some solutions aimed at taking into account individual preferences in selection and comprehension of information presented through different media types are suggested. ВИБІР І КОМБІНАЦІЯ МЕДІА ДЛЯ ПОБУДОВИ ГНУЧКОГО НАВЧАЛЬНОГО КОНТЕНТУ

Манако В.В., Манако Д.В., Ткач А.О. Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН та МОН України, Київ, Україна Розглядаються типи медіа та особливості їх використання та комбінації при створенні навчального контенту. Пропонуються рішення для урахування індивідуальних особливостей сприняття інформації наданої різними типами медія. Сучасне навчання на базі активного використання ІКТ неможливе без активного задіяння мультимедіа Як відомо, мультимедіа – це комбінації статичних та/або динамічних медіа, якими можна керувати в інтерактивному режимі і водночас представляти у деякому застосуванні [1]. Однак, якщо проаналізувати типові мультимедійні застосування, які зазвичай розробляються до гнучких дистанційних курсів [2] у навчальних організаціях, можна стверджувати, що потужній сучасний потенціал мультимедіа майже не використовується. Зазвичай виділяються такі типи медіа, як текст, аудіо, відео, анімація [3]. Розглянемо приклади використання медіа типів у навчальному контенті [3]: Тип інформації/Медіа-тип Реалістичне аудіо Нереалістичний звук

Приклади використання Аудіо-запис. Аудіолекція викладача, музичний супровід. Аудіо, відео. Підвищення тону звуку, наприклад, при показі 349

Текст

Реалістичне зображення

нерухоме

Реалістичне зображення

рухоме

Нереалістичне зображення

рухоме

Засновані на мові, числові

формальній

несправності роботи пристрою. Текст. Будь-який навчальний текст. Може накладатися на відео або додаватися до аудіо. Рисунок або фотография будьякого предмету або явища. Зображення комп’ютеру, його складових. Анімація, відео. Показ будьякого предмету або явища. Зображення дій оператора при роботі на комп’ютері. Анімація, відео. Показ складання схеми, ієрархія диаграм в таксономії рослин. Символьн вирази. Будь-яка формула, рівняння.

Зупинимося на проблемах вибору та комбінування інтерактивних інтерфейсів користувача, які інтегрують і синхронізують різні медіа. Проблеми побудови інтерфейсів користувача для застосувань, що інкорпорують, інтегрують і синхронізують різні медіа стосуються: по-перше, обгрунтованого вибору статичних медіа, таких як текст, рисунки, зображення; та динамічні медіа таких як аудіо, анімація, відео або медіа, що пов’язано з іншими сенсорними модальностями. по-друге, деталізованого проектуванні загальної навігаційної структури (може складатися з комбінації різних типів медіа), яка орієнтована на індивідуалізацію доступу до ресурсу користувача, тобто, відповідає сукупності його індивідуальних характеристик та потреб. по-третє, деталізованого проектування у межах єдиного медіа (тобто, графічного проектування деякої мультимедійної послідовності), спрямованого на вирішення деякої навчальної задачі. та досягнення потрібної навчальної цілі. Типи мультимедійної інформації описують логічні аргументи, які мають застосовуватися у визначених навчальних ситуаціях, і засновані на функціональних теоріях мови і онтологіях в розробці 350

знання. Основною керівною настановою щодо розробки медіа є той факт, що медіа повинні вибиратися і комбінуватися, щоб підтримувати досягнення навчальних цілей користувача. Існує багато навчальних ситуацій, в яких певного ефекту можна досягти тільки при використанні комбінації медіа, яке буде найбільш відповідати дидактичному контексту використання. Якщо дозволяє навчальне завдання, користувачі повинні забезпечуватися альтернативними засобами, з яких вони можуть вибрати найбільш відповідний завданню, або відкинути непотрібні. Наприклад, користувач скоріше вибере засіб надання навчальної інформації, коли текстові заголовки демонструються на анімованому зображенні, ніж текстовий файл, який додається до звукового коментарію. Користувач зазвичай вимкне звуковий діалог в галасливому оточенні, а користувач з вадами зору вибере скоріш аудіо файл, ніж текстовий. Представлення важливої інформації зазвичай повинно надаватися декількома засобами, що акцентувати увагу користувача. В той же час, надання двох або більше незв‘язаних динамічних медіа заважає користувачу виділяти інформацію з різних меіда, якщо вони важкі для розуміння. Виключення дозволяються в розважальних додатках, як, наприклад, гра двох незв'язаних відео для просування популярної музики. Представлення суперечливої інформації в будь-якій комбінації треба уникати, особливо, це стосується надання коментарів, які пов’язані з виокристанням кольорів до чорно-білих зображень. При проектуванні навчального медіа потрібно використовувати мінімальну комбінацію медіа для супроводу навчальної інформації, яка необхідна користувачу для вирішення навчальних задач. Прямі контактні точкм для зв’язаних компонентів повинні обов’язково використовуватися, якщо навчальне завдання вимагаю поступово переключати увагу користувачів на окремі найбільш важливі точки при вивченні навчального матеріалу. Наприклад, при розгляді схеми потрібно збільшувати або використовувати інші візуальні ефекти, звертаючи увагу користувача саме на потрібні фрагменти, які поснюються у звуковому або текстовому супроводженні. Непрямі контактні точки для зв’язаних компонентів дають можливість звернутися до них у разі індивідуальних потріб користувачів, тобто не примусово. Наприклад. при розгляді схеми 351

можна надавати як статичне медіа із текстовим підписом, детальний опис роботи схеми наданий а текстовому файлі (при цьому необхідно дати посилання на зазначений файл.) При роботі над великим проектом доцільно складати дерева рішень для класифікації типів медіа [3]. Це значно підвищить реальну реалізацію індивідуалізації доступу до інформації різних груп користувачів, враховуючи, що різні психологічні типи користувачів по різному сиймають мультимедіа. Ступінь деталізації (гранулярність) компонентів залежить від цілей навчсального завдання і комунікацій, які обов’язково призначені користувачу під час навчання, тобто, обов’язково потрібно розробляти методичні пояснення (які теж можуть бути реалізовані як складне комбіноване медіа). При розробці дерева рішень потрібно детально розглядати навчальні тексти в контексті досягнення навчальних цілей та відповідати на питання до яких типів термінологічної гілки навчальних понять відноситься інформація, яка буде представлена мультимедіа? Яким чином її краще надавати? Важливо відзначити, що один компонент, може класифікується більш ніж з одним типом; наприклад, містити процедурну інформацію і просторову або описову інформацію. Типи інформації - “інструменти для думки”, яка може або використовуватися, щоб класифікувати специфікації контенту, або використовуеться, щоб розглядати, який контент, можливо, необхідний. Найкращим прикладом може бути вивчення географії або іноземної мови, а саме – проектування завдань, які стосуються питань, яким чином дістатися до будь-якого міста (як дістатися вокзалу, де він знаходиться, де розташовані каси тощо). Також, такі завдання добре використовувати для контролю знань, наприклад, при вивченні мови. Використання різних типів медіа, проектування яких базуються на використанні технологій педагогічного проектування гнучкого навчального контенту, дозволить значно підвищити якість навчання у розподілених навчальних середовищах.

352

Література 1. Данилова О.В. Манако В.В., Манако Д.В. Мультимедіа власноруч. Посібник для викладачів шкіл. Видавництво «Педагогічна преса». Київ, 2006. 124 c. 2. Гриценко В.И., Кудрявцева С.П., Колос В.В., Веренич Е.В. Дистанционное обучение: теория и практика . – К.: Наукова Думка, 2004, 376 с. 3. ISO 14915-3 Software ergonomics for multimedia user interfaces — Part 3: Media selection and combination

353

ICT AS A TOOL FOR RURAL SCHOOL STUDENTS SOCIAL DEVELOPMENT

Lopuhivska A. V. Rural school laboratory of Academy of Pedagogic Science in Ukraine Pedagogics Institute, Kyiv, Ukraine The article deals with the problem of ICT usage in social development of rural school students. The question of rural schools computerization and the Internet access are considered. ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЯК ЗАСІБ СОЦІАЛЬНОГО РОЗВИТКУ УЧНІВ СІЛЬСЬКОЇ ШКОЛИ

А. В. Лопухівська Лабораторія сільської школи Інституту педагогіки АПН України, Київ, Україна У статті розкривається проблема використання інформаційнокомунікаційних технологій в соціальному розвитку учня сільської школи. Розглянуто питання комп’ютеризації сільських навчальних закладів, їх доступу до Інтернету. Сучасні підходи до організації освітніх процесів характеризуються широким впровадженням в навчання різноманітних педагогічних технологій, серед яких провідне місце займають інформаційно-комунікаційні технології. Система навчання інформаційних технологій розвиває природні задатки й здібності особистості. Дослідження цієї проблеми переконує, що методична система навчання основ інформаційно-комунікаційної технології повинна бути особистісно орієнтованою. Організація особистісно орієнтованого навчання вимагає розробки педагогічних технологій, метою яких є не накопичення знань і вмінь, а постійне збагачення досвідом творчості й формування механізму самоорганізації та самореалізації, а також цільових, змістових, методико-технологічних закономірностей розвивального навчання учнів. З погляду особистісно орієнтованого навчання ніяка зовнішня інформація, що пропонується учневі, не може бути перенесена всередину його, якщо в школяра немає відповідної мотивації та особистісно значущих освітніх процесів. Основним результатом освіти повинна стати не система знань, умінь і навичок сама собою, а набір визначених державою 354

ключових компетенцій в інтелектуальній, суспільно-політичній, комунікативній, інформаційній та інших сферах. Сучасні інформаційні технології дають можливість інтенсифікувати навчальний процес, зробити його насиченим, інформативним, мотивуючим, таким, що забезпечує новий зміст та формує ціннісне ставлення до навчальної діяльності. Інформаційнокомунікаційні технології відрізняються від попередніх тим, що можуть інтегрувати різноманітні засоби інформації в єдині освітні програми, є інтерактивними та досить гнучкими для відмови від чіткого розкладу роботи, подолання часових і географічних бар’єрів. Триває пошук нових педагогічних технологій у середині самої системи освіти, адекватних динаміці розвитку суспільства. Так, з’явилася можливість у визначених рамках змінювати зміст навчання, а використання у навчальному процесі комп’ютера дає змогу найбільш оптимально розв’язувати окремі дидактичні завдання. Оновлення організаційних форм навчальної діяльності відбувається за рахунок дистанційного, індивідуального (будуються індивідуальні освітні траєкторії для учнів з різними інтересами й запитами в рамках одного навчального закладу). Поява в останні роки якісних комп’ютерів і відповідних прикладних комп’ютерних програм дає змогу формувати навички продуктивного мислення та пошукової діяльності в суб’єктів навчання. Такий підхід до процесу оволодіння навчальним матеріалом може бути запорукою того, що учень сільської школи скоріше адаптується до вимог сьогодення. З метою підвищення ефективності роботи сільських навчальних закладів, сприяння дітям в отриманні якісної сучасної освіти необхідно стовідсоткове забезпечення сільських шкіл комп’ютерною технікою. Адже через відсутність комп’ютерної техніки далеко не всі сільські школярі мають навички володіння сучасними інформаційними технологіями. Однак, недостатньо тільки оснастити сільську школу сучасними комп’ютерами, об’єднати їх у мережу, підключитися до Інтернету. Вирішення цієї проблеми містить у собі підготовку учасників освітнього процесу, як в області засобів інформаційнокомунікаційних технологій, так і педагогіки сучасних інформаційно-освітніх середовищ. Основною проблемою, від розв’язання якої залежить ефективність функціонування освітніх систем в інформаційному 355

суспільстві, є проблема відсутності у педагогів необхідних навичок використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій. Компетентність учнів залежить від компетентності педагога, а для сільських учителів практично недоступними лишаються науковометодична література, Інтернет. Завданням у цій сфері є розроблення сучасних програм для навчання школярів з використанням комп’ютерів. Під час організації навчального процесу із застосуванням інформаційно-комунікативних технологій вчитель формує зміст і модель роботи навчальних програм, контрольні завдання; відповідне програмне забезпечення, яке здійснює контроль та аналіз результатів. Слід зауважити, що сільському вчителю необхідно засвоювати новий зміст навчальних предметів, перебудувати методи роботи відповідно до рівня гуманізації навчально-виховного процесу, шукати нові підходи до виховної роботи, максимально використовувати народну педагогіку. Наприклад, у сільських школах створюється система методичної роботи, яка розширює сферу діяльності педагогів із впровадження інноваційних педагогічних та інформаційних технологій. З даної проблеми в методичну роботу включаються такі проекти: «Інформаційне забезпечення навчально-виховного процесу», «Застосування мультимедійних засобів на уроці». Найбільш прогресивний спосіб застосування комп’ютера в навчальному процесі має на меті його інтенсивне використання вчителями й учнями як інструмента, що має великий потенціал можливостей. Порівняно з традиційною формою проведення уроку використання комп’ютерних технологій вивільнює більше часу для додаткового пояснення матеріалу. У процесі пошукової діяльності спостерігається посилення пізнавальної активності, що сприяє актуалізації одержаних раніше знань, умінь, навичок, підвищує практичну значимість досліджуваного матеріалу. Використання інформаційно-комунікаційних технологій забезпечує учасникам освітнього процесу недоступні на попередньому етапі розвитку форми подання навчального матеріалу, нові засоби діяльності суб’єктів навчання, які підтримують належний рівень спілкування і взаємодії між ними. Необхідно розширювати досвід спілкування учнів, різноманітні контакти з батьками, громадськістю, оскільки сільські школярі мають обмежену кількість суб’єктів спілкування. 356

Практично в усіх розвинених країнах світу нахил у розвитку інформаційно-комунікаційних технологій у ході реформування системи освіти зроблений на навчання умінню самостійно здобувати необхідну інформацію, відокремлювати проблеми й шукати способи їхнього вирішення, уміння критично аналізувати набуті знання і використовувати їх для розв’язання власних проблем. Педагогічна діяльність спрямована насамперед на створення умов для розвитку особистості учня. Важливим у соціальному розвитку особистості є оволодіння навичками поведінки, сприйняття та засвоєння загальнолюдських та національних цінностей. Село якраз і залишається джерелом національної свідомості й природним середовищем збереження національної ментальності, традицій, мови. Хоча останнім часом спостерігається атмосфера пониженої соціальної активності людей, втрата багатьох культурних та духовних традицій. На селі особливе значення має ініціатива, творчий підхід до справи педагогічних колективів та підтримка їхніх зусиль з боку територіальних громад (наприклад, у місцевих органів влади є певні важелі, щоб заохотити підприємців надавати допомогу школам у фінансовому, побутовому і соціальному плані). Найбільша інвестиція, яку може зробити суспільство, громада у соціальний розвиток особистості, - це забезпечити соціальний захист дитини, зберегти сімейне середовище, підтримати сім’ю у скрутний для неї час. Необхідно залучати сільських школярів до діяльності громадських молодіжних і дитячих організацій, що спрямовані на соціальну роботу в селі. Адже соціальний розвиток, життєві орієнтири, цінності та запити сільських дітей мають специфічні ознаки. Процес соціалізації сільської дитини вирізняє специфіка задоволення її потреб у набутті освіти, охороні здоров’я, дозвіллі, безпечних умовах життя. Соціальне виховання, існуючи в прогресивному суспільстві, має на меті соціальне й особисте вдосконалення. Ідеалом виховання, як вважав Гомер, є «людина розумних слів і гідних справ». В цілому, соціальне середовище є «концентрацією людської культури». Видатні філософи й педагоги античності Піфагор, Сократ, Платон, Арістотель шукали основи соціальної стабільності в соціальному вихованні. Розвиток індивідуальної свідомості людини був для них виключно соціальним питанням; наголошувалося на знаннях, розумі людини. 357

Активна участь дитини в навчальній діяльності є однією з першооснов формування її соціальної активності. Адже для дитини процес навчання є першою соціально нормованою діяльністю, в яку вона включається організовано. Таким чином, змінюється її соціальна позиція. Розкриваючи не лише здібності, а створюючи умови для їх постійного розвитку, вчитель робить процес навчання з одного боку — доступним і цікавим, а з другого — моделює його для кожного. Різнорівнева підготовленість школярів в умовах малої наповнюваності класів у сільській школі потребує від педагогів належних зусиль, щоб кожний учень опанував знання на рівні вимог та стандартів освіти. Сучасній сільській школі потрібна система навчання, яка забезпечувала б освітні потреби кожного учня у відповідності з його інтересами, можливостями. Протягом останніх років висловлюється думка, що дітей слід не стільки навчати конкретних знань, скільки організувати їх для пізнання навколишнього світу. Інформаційно-комунікаційні технології сприймаються як засоби, які полегшують необмежене часом з’ясування соціальних питань за допомогою інтерактивного пошуку і обміну. Питання повноцінного змісту освіти невід’ємні від питання методів і технологій навчання. І те, як вчиться учень, не менш важливо для кінцевого результату освітнього процесу, ніж те, що він вчить. Лише таке розуміння змісту освіти адекватне загальним завданням соціального розвитку учнів сільської школи. Позитивний ефект від використання інформаційнокомунікаційних технологій визначається доступністю програмних засобів навчального призначення, мультимедійних програмних засобів, призначених для підтримки навчального процесу. Особливість використання комп’ютерних технологій полягає також у великому обсязі самостійної роботи і творчої незалежності учнів. Школярі не лише самостійно розподіляють завдання, визначають послідовність виконання роботи і планують свій час, але й аналогічно опрацьовують інформацію з Інтернету. Активний пошук інформації в комп’ютерній мережі Інтернет є формою навчальної роботи, яка сприяє не тільки самостійності, відповідальності, але й життєвому самовизначенню особистості. Отже, сучасні інформаційно-комунікаційні технології повинні використовуватися як учнями, так і вчителями, оскільки педагоги спрямовують пошук у потрібному напрямку. Вчитель, створивши 358

певну ситуацію пошуку інформації, надає повну свободу дії з вибору ресурсів та умов пошукової діяльності учням, котрі згодом із об’єму усієї виявленої інформації шляхом порівняння та оцінювання вибирають лише те, що співвідноситься з їхніми потребами. Але, незважаючи на активне впровадження інформаційнокомунікаційних технологій в навчально-виховне середовище сільської школи, очікуваної якісної зміни освітнього процесу ще не відбулося. Необхідно розробляти спеціальні методики застосування інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі у якості як об’єктів вивчення, так і засобів навчання. Зазначимо, що більшість сільських шкіл не готова в повному обсязі до повноцінного функціонування інформаційнокомунікаційних технологій. Потрібен час для створення організаційно-наукових, матеріально-технічних, кадрових, психологічних і фінансових умов. Всі ці проблеми вимагають вивчення і надання конкретних рекомендацій як вчителям, так і учням. До необхідних умов навчання учнів на основі інформаційнокомунікаційних технологій відносимо:  високу мотивацію до навчання;  володіння інформаційною культурою;  знання та вміння працювати з послугами Інтернет. Отже, слід зазначити, що у сільських школах є умови для активізації зусиль щодо впровадження елементів дистанційного навчання, яке дозволяє використовувати в навчальному процесі сучасні освітні інформаційні технології та комп’ютерні телекомунікації, у тому числі й Інтернет. Вчителі активно використовують комунікаційні можливості комп’ютерних мереж для організації плідного спілкування між учасниками навчального процесу. Зокрема, підготовку до використання профільних мультимедійних уроків через підвищення комп’ютерної та Інтернет-грамотності; створення рівного доступу до інформаційних ресурсів і ліквідації «цифрової нерівності» вихованців, впровадження інноваційного механізму навчання сучасним інформаційним технологіям на основі партнерства між освітніми закладами. Таким чином, створення умов, що актуалізують особистісні досягнення учнів у процесі використання інформаційних технологій 359

у навчальній діяльності, стимулюють активність школярів і перетворюють їх, водночас, на суб’єкти соціального розвитку. Така організація навчального процесу значно підвищує пізнавальну мотивацію учнів, допомагаючи їм виявити власний творчий потенціал. Практичне застосування отриманих знань і умінь, усвідомлення своїх здібностей призводить до виникнення задоволення власною діяльністю, що, в свою чергу, підвищує мотивацію пошукової діяльності. Використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій сприяє досягненню учнями необхідного рівня комунікативної компетенції, що особливо важливо для учнів сільських шкіл. Література 1. Коберник О.М. Соціальна активність учнів сільської школи // Рідна школа. — 2000. — № 4. — С. 31—39. 2. Нові технології навчання: Наук.-метод. зб. Вип. 24. — К.: ІЗМН, 1998. — 200с.

360

INFORMATION TECHNOLOGIES USE IN PRESCHOOL EDUCATION

Naumenko Tetyana, Stetsenko Irina International Research and Training Center for Information Technologies and Systems, Kiev, Ukraine The paper is devoted to the computer technologies and childhood, the methods of these problems investigation and decision. ВИКОРИСТАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У ДОШКІЛЬНІЙ ОСВІТІ

Науменко Т. І., Стеценко І. Б. Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна У статті розглядаються проблеми, пов’язані із зіткненням комп’ютерних технологій і дитинства, шляхи їх дослідження і вирішення. Сьогодні суспільство стрімко розвивається, розширюються знання людей, виникають якісно нові виді діяльності у раніше невідомих галузях. Швидко змінюються технології, поновлюється техніка, змінюються й способи представлення, зберіганні та пошуку інформації. Виникає постійна потреба набуття нових знань і навичок. Навчити дітей всьому заздалегідь просто неможливо. Не завжди можливо навіть передбачити, які саме знання будуть потрібними їм у майбутньому. Та ще й навчати потрібно так, щоб знання, набуті учнями, не застаріли раніше, ніж вони закінчать школу та інші навчальні заклади. Тому особливо важливо, щоб дитина з найперших своїх кроків розвивалася як особистість, прагнула та навчалася активно досліджувати навколишній світ в усій його складності та новизні. Це прагнення до активного пізнання необхідно розвивати з дитинства. Головним фактором, що визначає розвиток мислення дитини, є не зміст знань, який обов’язково нарощується в процесі навчання, а методи їх засвоєння. Тому не так важливо те, чому ми навчаємо, як важливо те, як ми це робимо. Важливо, щоб діти засвоювали знання не пасивно, а активно. Для цього існує досить багато форм проведення занять. Для кожної вікової групи вони різні. Серед них для дитячих садків і початкової школи можна виділити гру, як провідну діяльність дошкільників (та 361

й учні молодших класів не відмовляються від неї), саме у грі розкривається творчій потенціал малюків і розвивається дослідницька діяльність. Адже саме вона є основою, джерелом творчості дітей. Завдяки потягу до пізнання нового сучасні діти інтенсивно «спілкуються» з технікою, змалку вільно користуються телевізором, магнітофоном, комп’ютером. У зв’язку з цим виникають наукові питання про вікові можливості дітей дошкільного віку щодо комп’ютерної грамотності. Звичайно, комп’ютери значно полегшують наше життя — в цьому їх беззаперечний «плюс». Про переваги комп’ютерів знають, навіть, малюки. На жаль, у них є і свої недоліки і для дорослих, і для дітей. Про «мінуси» широкого розповсюдження комп’ютерів ми знаємо ще надто мало і майже не звертаємо на це належної уваги. Часто, розмовляючи з представниками різних професій, ми чуємо, що комп’ютери можуть зашкодити здоров’ю людини. Люди, які часто працюють чи грають за комп’ютером, помічають що у них погіршується зір, болить спина від сидіння у статичній позі, шкідливо діє також випромінювання екранів комп’ютерів тощо. Тобто, люди найбільше звертають увагу на шкідливість комп’ютерів для фізичного здоров’я людей. А як комп’ютери діють на психіку людей? На це все більше звертають увагу лікарі та вчені. Дехто вважає, що лише на заході є випадки так званої залежності від комп’ютерів, яка іноді стає схожою на залежність від наркотиків. Але в цьому ми вже сьогодні швидко наздоганяємо захід: непоодинокі випадки залежності від комп’ютерів є і у нашій країні. Доктор психологічних наук Олександр Миколайович Поддьяков у своїй дисертації «Развитие исследовательской инициативности в детском возрасте» наводить деякі негативні наслідки поплутання, нерозрізнення умовного та реального плану в ігрових ситуаціях. Ця проблема особливо серйозно постає у комп’ютерних іграх. Олександр Миколайович наголошує: «якщо не вживати спеціальних заходів, то, незважаючи на переваги віртуальної реальності, шкода від плутання у свідомості реального й ігрового планів поступово збільшуватиметься». Адже одна з найважливіших тенденцій розвитку комп’ютерної віртуальної реальності полягає у наданні їй максимально правдоподібного вигляду відповідно до реального 362

життя. Ідеалом у ряді випадків вважається така комп’ютерна імітація, яку навіть розробник не може відрізнити від оригінала. І тоді дійсно єдиним практичним критерієм розрізнення реального й ігрового планів можуть стати, за висновкми психологів (зокрема О. М. Поддьякова), травми і смерть в результаті фатальної помилки [1]. Нещодавно в Амстердамі було відкрито першу серед країн ЄС лікарню для «комп’ютерно залежних» гравців. Цей факт свідчить про серйозність проблеми, про те, що деяких гравців у комп’ютерні ігри неможливо вилікувати у домашніх умовах. Крім того, із цього факту стає остаточно зрозумілим для пересічної людини, що від «спілкування» з комп’ютером можна по-справжньому захворіти. Нажаль, у нас ще багато навіть дорослих людей не сприймають таку можливість як реальність. Маємо на увазі батьків дошкільників. Тому часто вони дозволяють дитині знаходитися біля комп’ютера стільки, скільки дитині цікаво. Але усі дорослі повинні пам’ятати, що, проблема залежності від комп’ютера стосується передусім батьків (саме на це наголошують фахівці різних галузей). Адже саме батьки добре знають дитину, спілкуються з нею щодня, тому можуть вчасно помітити найменші зміни характеру дитини і, якщо це необхідно завчасно запобігти лиху. І це, звичайно, зручно й для самих батьків. Адже дитина зайнята, не дошкуляє дорослим і нібито засвоює комп’ютерну грамоту, тобто інтелектуально розвивається. А що насправді? Які можуть бути наслідки неконтрольованого інтересу дошкільника до подібних ігор? Звичайно, кожному дорослому, а особливо батькам і педагогу хочеться, щоб діти змалку звикали до сучасної техніки та технології, навчалися користуватися комп’ютером. Але як це зробити, щоб навчання дітей було цікавим, корисним та небезпечним, слід науково досліджувати фахівцям різних напрямів: насамперед, педагогам, психологам, лікарям. Отже, сьогодні перед нами вже не стоїть запитання: «Чи варто вчити дітей працювати з комп’ютером?» Звичайно, діти мають і можуть навчатися грамотно поводитися з комп’ютером, адже майже кожна людина використовує його на роботі і у повсякденному житті. А от над запитаннями: «З якого віку вчити користуватися комп’ютером? Як саме це робити? Які знання і навички потрібно давати дітям?» — на наш погляд, необхідно замислитися. 363

Відповідаючи на ці запитання, ми вважаємо, потрібно враховувати передусім [2]: 1. Вплив комп’ютера на здоров’я дітей, особливо маленьких, — недопустимо вчити дітей на фізично застарілих комп’ютерах. 2. Програмне забезпечення, що є у розпорядженні, — чи є можливість використовувати сучасні комп’ютерні навчальні ігрові середовища, інші програми, які допомагають конструювати завдання, а не просто «автоматизовані» підручники, вся «автоматизація» яких полягає в оцифруванні звичайної книжки і її представленню на екрані комп’ютера, у таких книжках пошук інформації дещо полегшується (але без цього можна обійтись — краще прочитати звичайну книжку або навіть кілька книжок, такі «автоматизовані» книжки можна іноді використовувати на заняттях, але недопустимо будувати «на них» методику навчання). 3. Чи є можливість не використовувати морально застарілі комп’ютери — як правило, для таких комп’ютерів немає навчальних програм із сучасним інтерфейсом, на них дітям, особливо маленьким, дуже важко працювати (для таких дітей комп’ютери повинні бути найсучаснішими, на них дітям працювати набагато легше і цікавіше; діти старшого віку під час навчання програмуванню можуть працювати, якщо іншого виходу немає, і на трохи гірших комп’ютерах; слід враховувати також і те, що зараз почали з’являтися комп’ютери і вдома, тому дітям буде просто нецікаво працювати на застарілих комп’ютерах, адже вдома стоять комп’ютери набагато кращі). 4. Чи є фахівці, які можуть на досить високому рівні, грамотно вести заняття, — кожний знає, що навіть найцікавіший предмет поганий педагог швидко перетворить на нудний, взагалі, на мою думку, немає нецікавих предметів — є погані педагоги. Якщо немає можливості забезпечити належне виконання названих умов, краще зовсім не навчати дошкільників та учнів початкових класів з використанням комп’ютерів. Чи варто вчити погано, якщо є можливість вчити цікаво? У маленьких дітей ще все попереду, вони ще встигнуть напрацюватися з комп’ютером. Важливо підготувати їх до грамотної роботи з ним. Кожний крок у розвитку дитина має зробити у свій час. Випереджати час, звичайно на реальний термін, можна, якщо дитина фізично і морально готова до цього. Але обов’язково ми 364

маємо врахувати бажання дитини, щоб не зробити невиправну помилку. Комп’ютер має прийти на заняття у свій час, а от до цього дуже важливо підготувати дітей до сприйняття нових знань, розвинути їх мислення, навчити дітей самостійно і нестандартно міркувати, самостійно здобувати знання, радіти дітей відкриттям, адже для них відкриттям може стати найменша дрібничка. А все це можна успішно зробити і без комп’ютера. На заняттях у звичайному класі можна навіть вивчати з дітьми теми, пов’язані з комп’ютером: будувати алгоритми, вивчати алгебру висловлювань, множини... Діти навчаються орієнтуватися у безмежному інформаційному просторі: вчаться розбиратися яка саме інформація ім потрібна, вчаться швидко знаходити її, оцінювати наскільки вона достовірна, самостійно аналізують інформацію і використовують, в тому числі і для отримання нових знань. Діти навчаються наводити власні приклади джерел інформації, розуміють навіщо вона існує, як вона допомагатиме вирішувати проблеми. Малюки оволодівають основами піктографічної «грамотності» — вони вчаться придумувати і використовувати знаки і малюнки для занотовування власних думок. Ось чому перед тим як увійти з дітьми в комп’ютерний клас краще ще раз зважити наскільки це вчасно, необхідно і доцільно робити саме зараз. Можливо за певних умов краще відкласти перший урок у комп’ютерному класі? Ми вважаємо за необхідне дослідити наступні напрями розповсюдження інформаційних технологій в дошкільній освіті:  Робота з педагогами-практиками;  Робота з дітьми дошкільного віку, які відвідують дитячі садки;  Робота з управлінцями дошкільної освіти;  Робота з батьками дітей-дошкільників;  Робота з викладачами ВНЗ, які готують педагогів дошкільної освіти;  Робота із студентами педагогічних вищих навчальних закладів;  Робота із ЗМІ, які працюють в педагогічному просторі. Щоб забезпечити виконання дослідницької роботи з даних напрямів, необхідно вирішити такі завдання дослідження: 365

 Аналіз сучасної ситуації в Україні стосовно інформаційного забезпечення в різних соціальних структурах дошкільної сфери.  Вивчення стану використання комп’ютерних інформаційних технологій в дошкільній освіті.  Визначення критеріїв комп’ютерної грамотності дітей дошкільного віку.  Дослідити взаємозв’язок між комп’ютерною грамотністю та віковими можливостями і фізіолого-психологічними особливостями розвитку дітей-дошкільників.  Визначити та апробувати основні методи ІТ ув роботі з викладачами, студентами та батьками.  Розробити зміст та обґрунтувати доцільність проведення тренінгів використання передових ІТ з управлінцями та практиками дошкільної галузі освіти.  Розробити психолого-педагогічні вимоги до побудови та змісту комп’ютерних програм для дітей дошкільного віку.  Написання рекомендацій до створення розвивальних програм для дітей-дошкільників.  Залучення ЗМІ до впровадження новітніх технологій у дошкільній освіті. О.В.Запорожець висловлював таку думку: «Якщо дитину тягнути за вуха, виростуть вуха, а не дитина». Що занадто, то не здраво. Прислухаємося до народної мудрості і перед тим, як щось зробити зважимо всі «за» і «проти», поміркуємо а чи буде це корисним для дитини. Література 1. Поддьяков А. Н. Диссертация на соискание ученой степени доктора психологических наук «Развитие исследовательской инициативности в детском возрасте» // Московский государственный университет имени Ломоносова, факультет психологии, Москва, 2001 — С. 206—212. 2. Стеценко І. Коли потрібен комп’ютер? // Дитячий садок. — 2006. — № 41 — С. 2—3.

366

IV. TRANSFER OF TECHNOLOGIES: A LOOK THROUGH THE QUALITY

КАЧЕСТВО E-ОБУЧЕНИЯ: ВВЕДЕНИЕ ПОНЯТИЯ КАЧЕСТВА В МЕЖДУНАРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Орел Нидербергер Международные отношения и сеть безопасности, ETHZ, Швейцария В международных службах может возникнуть трение из-за различия национального образования и основ обучения участников учебного процесса. А вот E-обучение предоставляет возможность стандартизировать международное обучение и образование. Во всяком случае, создание международного E-учебного материала высокого качества остается проблемой из-за разнообразных и невыровненных партнерами понятий качества. Основанная на практическом опыте международного сообщества, эта статья исследует создание многоуровневого понятия качества всеми заинтересованными лицами. Пример рассмотрен в свете теоретических концепций и академического обсуждения, при этом обращается внимание на переносимость E-обучения и практического выполнения в другие области. QUALITY IN E-LEARNING: ESTABLISHING QUALITY CONCEPTS IN INTERNATIONAL EDUCATION

Aurel Niederberger International Relations and Security Network, ETHZ, Switzerland In international services friction may arise due to diverse national education and training backgrounds of the participants. Here, eLearning offers an opportunity to internationally standardise training and education. Anyhow, creating international e-Learning material of high quality remains a challenge due to manifold and unaligned quality concepts of the partners. Based on the experience of an international community of practice, this article investigates the establishing of a multilevel and multistakeholder quality concept. The case is examined in 367

the light of theoretical concepts and academic discussion while paying attention to transferability to other fields of e-Learning and practical implementation. Internationally operating services fulfil complex cooperative tasks in the field. NGOs, development and humanitarian aid organisations or civilian / military units in international peace operations are examples of such services and organisations. This article focuses on situations where these services are engaged in multilateral missions with partners from different countries. All of these probably face, in varying degrees, a similar challenge: Their personnel have different training backgrounds, but must operate as one unit in the field. In some situations this can lead to discordance, especially when quick decisions have to be made. E-Learning allows all personnel to take the same training courses at comparatively low costs before being assigned to a country. But creating e-Learning courses for use in international organisations is not easy. First, the differing national approaches must be aligned. Second, producing the course on an international level increases organisational challenges. Of course, friction may also arise between organisations from the same country. But, as it will be demonstrated in an example later in this article, it is the different national laws, policies and values of the involved nations that account for most of the discordance when trying to standardise the training. Therefore, this article focuses on international cooperation and the problems that may arise. How to define quality? Why must organizations define their quality standards in a different way than, for example, educational institutions? This can be explained best with Kirkpatrickâ&#x20AC;&#x2122;s evaluation model (Kirkpatrick 1998). He defines 4 levels of quality evaluation in his model. The first level is the reaction of the student: if he or she likes the course. The second level measures the learning progress of the student. The third level is the transfer of the achieved skills and/or knowledge to everyday life or the workplace. Finally, the fourth level measures the impact of the course on the results of the business or the organisationâ&#x20AC;&#x2122;s mission. For producers of e-Learning courses used in educational institutions the first two levels are decisive, perhaps also the third. In a survey by the European Quality Observatory 50 percent of e-Learning professionals 368

questioned responded that quality for them means obtaining the best learning achievement (Ehlers 2005: 8). For organisations, on the other hand, when training their staff, the fourth level is the most important. The learnersâ&#x20AC;&#x2122; achievement (second level) as well as their conduct in the field (third level) is just a means to the end, whereas the success of the mission (fourth level) is the main goal. This is fortified by the fact that personnel in humanitarian missions are often exposed to high risks. Quality evaluation is most difficult on the fourth level. Although some of the mission results can be directly seen, it is difficult to ascribe them to the e-Learning course(s) used to train the personnel. With an evaluation on the first, second and perhaps third level, and an analysis of the mission results, the success on the fourth level can be assumed. The clarity and detail of the content is an indicator for the depth of international accordance. If the partners cannot agree on a certain issue, the respective course content will be murky and superficial. Such a course cannot resolve friction between personnel in the field. Precise instructions are a basic necessity to positively influence the cooperation. Thus, in the context of this article, a high-quality course contains unambiguous and detailed instructions, aligns international approaches and is strictly orientated toward the mission's needs. The problems E-Learning is a method that standardises the training of the different partners at comparatively little cost. Of course, e-Learning in and of itself does not harmonize different national approaches. Two challenges remain: The first one is of political nature, with the different countries or participants having to agree on course content. This is the most complicated issue of all and may even remain unsolved, at least partly. At the same time, solving the political issue is essential for success on the fourth level (success of the mission). The second challenge is of organisational nature. The political challenges have their root in differing national values, laws and policies. At the International Relations and Security Network (ISN), we know about this first hand. Part of our mandate is to create training courses in collaboration with international partners for security professionals in multilateral missions. During the creation of the eLearning course "Combating trafficking in human beings,â&#x20AC;? the differing national viewpoints caused friction. First, the name of the course was disputed: Whereas the focus was actually not on trafficked human beings 369

in general but on forced prostitution in war theatres, stakeholders from some nations wished to avoid the word “prostitution” in the title. To complicate the issue, the participating nations had different viewpoints of the role of the trafficked human beings: Are they victims who are completely unaware of what will happen with them and the illegality of the act, or are they complicit? Even the graphics used in the course exposed differing national values, as some participants perceived photographs of prostitutes as offensive. Another example where international collaboration is difficult are courses that discuss law of armed conflict, which can directly or indirectly touch sensitive areas of a country’s history or current politics (e.g. landmine treaties). It often happens that courses concerning value-concepts, national history or policy principles are delicate to develop. Also difficult are training standardisations that require a basic change of elementary guidelines, which in turn exact a massive effort from the organisation (this is a problem of path-dependency). Such issues are particularly complicated, but all the more important to solve due to the risk of causing friction in the field. The second challenge is of an organisational nature. After the content has been agreed upon, it has to be transformed into a course. Often, the course is not produced by one institution, but dispersed internationally and by areas of profession. This can enable higher expertise, but also complicates the development process and requires a higher emphasis on quality assurance. Creating a course before solving the associated political issues and aligning content leads to problems. If sensitive issues cannot be solved at the beginning of the development process, the project is more or less doomed to failure. It is not the responsibility of those developing the course to resolve political divides, but they should nonetheless recognize them as early as possible. Usually, if the rifts cannot be resolved, some stakeholders leave the group, resulting in the international project becoming national. In this case, the aim on the fourth level – to improve the results of the mission through internationally standardised training – has obviously failed. What can be done? In our experience, it was not effective to create a course on a national basis first and then try to “internationalise” it afterwards by adding other 370

countries to the project. As many countries as possible should be involved from the beginning to pave the way for open discussion in the initial stages. This makes the start harder, but, on the other hand, it is easier than involving further countries after a course has been developed. To deal with the organisational and political problems of international course development, a well-structured process is indispensable. Guidelines must be formulated and communicated to all stakeholders. The following explains important steps and principles that should be implemented in a standardised development process guideline. As mentioned before, projects where the political divergences cannot be solved beforehand will most probably fail. Therefore, at the beginning of each development process, involved partners must decide whether the disparate issues are great enough to warrant cancelling the project. A formalized checklist helps in making this decision. The checklist can consider the available resources, the re-use commitment, that is, if the teaching institutions are committed to employ the course, the involvement of teaching institutions in the development process, and the partners’ commitment to the project. In our experience, the following points proved especially important:  The development process guidelines have to comprise clearly defined roles and responsibilities for each. Acceptance procedures have to be implemented for the transfer of responsibility from one partner to another at the end of a phase.  The course development curriculum should agree on a didactical concept, containing, for example, guidelines for the formulation of learning objectives and questions. Furthermore, a recommendation for the structuring and writing of the content should be elaborated and distributed to the subject matter experts.  Milestones and regular meetings between the stakeholders should structure the process. At the end of each production phase, a critical review meeting should take place in which all stakeholders check the quality of the results obtained in the phase. This is most important for the quality of the content and of the didactical elaboration. A checklist helps the participants to assess the quality on a common basis. The respective criteria should be determined at the beginning of the development process. 371

To formalize the cooperation and the meetings in such a way helps to keep them efficient and transparent. Moreover, friction due to different national approaches is tackled in the very beginning. These recommendations are also valid for any e-Learning course development with more than one institution involved. The quality of e-Learning courses depends greatly on the political process foregoing and accompanying the course development process. The political discussion can be very complex. This is why course developers from the described type of organisations, when discussing quality, are often much more concerned about how to align the different approaches and interests of the national stakeholders and how to ensure cooperation between them than about how to implement academic theories on quality. To tackle the organisational problems and reduce some of the political challenges, the importance of a well-structured and transparent production process model with clear and precise roles, responsibilities and guidelines should be emphasized and elaborated upon before the actual course production starts. This facilitates the development of an international course and the standardising of training between partners of multilateral missions. References Ehlers, U.-D. / Goertz, L. / Hildebrandt, B. / Pawlowski, J. (2005): Quality in e-learning: Use and dissemination of quality approaches in European e-learning. A study by the European Quality Observatory. http://www2.trainingvillage.gr/etv/publication/download/panorama/5162 _en.pdf Kirkpatrick, D. (1998): Evaluating Training Programs: The four levels. San Francisco

372

INTELLECTUAL TRAINING SYSTEMS IN THE STRUCTURE OF INFORMATION-EDUCATION RESOURCE

Nosova T. Magnitogorsk State Technical University named after G.Nosov, Magnitogorsk, Russia Nowadays at the leading universities of the country structures of educational resources are developed, directed to the distance education and students' independent work. There are certain standards for the maintenance of educational- systematic complex. Intellectual subsystems are widely used at the elaborations of the substantial and communicative component in the information- educational resource at the Magnitogorsk State Technical University. Use of on-line and adaptable testing systems, interactive educational means(electronic training devices ) allowed to carry out the educational process and control of knowledge more efficient, opens new opportunities for individual work with the controlling – corrective affect over the students, realizes theoretical fundamentals of the distance education. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ПОДСИСТЕМ В СТРУКТУРЕ ИНФОРМАЦИОННООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА

Носова Т.Н. ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет» им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия На сегодняшний момент во многих ВУЗах страны разработаны структуры образовательных ресурсов, ориентированные на дистанционное образование. Выработаны определенные стандарты на содержание учебно-методических комплексов. В МГТУ интеллектуальные подсистемы используются в разработках информационно-содержательного и контрольнокоммуникативного компонентов информационно-образовательного ресурса университета. Использование систем интерактивного адаптивного тестирования, электронных тренажёров позволяет более качественно проводить процесс обучения и контроль знаний, открывает новые возможности для индивидуализации контрольнокорректировочных воздействий на обучаемого и реализации теоретических положений дистанционного обучения.

373

На сегодняшний момент во многих ведущих ВУЗах страны разработаны структуры образовательных ресурсов, ориентированных на дистанционное образование и самостоятельную работу студентов. Выработаны определенные стандарты на содержание учебно-методических комплексов [1], произведена их апробация в учебном процессе. В Магнитогорском государственном техническом университете кафедрой информатики и информационных технологий разрабатывается и эксплуатируется информационнообразовательный ресурс «Виртуально-тренинговая среда обучения», который содержит:  Ориентировочный компонент, позволяющий обучаемому понять цели и задачи изучения дисциплины, ознакомится со структурой и содержанием учебного курса (учебный план, рабочая программа учебного курса, квалификационные требования по специальности).  Информационно-содержательный компонент, в который входят: информационные ресурсы, поддерживающие исполнительный этап дидактического процесса (электронные учебники, демонстрационный материал в виде поясняющих видеороликов, электронные конспекты лекций, выполненные в виде презентаций, практикумы, задания для самостоятельного выполнения, электронные лабораторные работы).  Контрольно-коммуникативный компонент, предоставляющий возможность организации контроля и самоконтроля усвоения материала (тестовые задания различных типов для промежуточных и итоговых контролей, экзаменационные вопросы и вопросы для самопроверки).  Научный компонент, содержащий темы инновационных разработок кафедры, наиболее интересные рефераты и доклады студенческих и научно-технических конференций, задачи студенческих олимпиад и т. д. [2]. В информационно-образовательный ресурс университета в качестве отдельных составляющих включаются интеллектуальные подсистемы различного вида. Их основным назначением является:  разработка средств имитации и моделирования работы сложных объектов, явлений и процессов; 374

 разработка средств тренинга для осуществления подготовки обучаемого к профессиональной деятельности в предметной или виртуальной среде;  разработка открытой системы визуализации всех производимых расчетов, демонстрация связей значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками. В МГТУ кафедрой информатики и информационных технологий интеллектуальные подсистемы используются в разработках информационно-содержательного и контрольно-коммуникативного компонента ИОР. Например, в системах on-line и многоуровневого адаптивного тестирования, а также в интерактивных обучающих средствах – электронных тренажёрах. После многолетней эксплуатации неадаптивных тестов по курсу «Информатика», были сделаны выводы, что тесты, направленные на оценку знаний среднеуспевающего студента, не всегда позволяют качественно оценить знания обучаемых. Главным недостатком неадаптивного тестирования является появление таких ситуаций, когда слабому студенту попадаются сложные вопросы и как следствие этого – практическое отсутствие ответов. С другой стороны сильный студент может получить легкий тест и не реализовать все свои способности. Для обеспечения максимальной информативности результатов контроля необходимо, чтобы средняя сложность предъявляемого обучаемому теста соответствовала его гипотетическому уровню обученности [3]. Практически это можно осуществить с помощью систем адаптивного тестирования. В МГТУ были разработаны банки многоуровневых тестовых заданий для проведения промежуточных и итоговых компьютерных тестирований по разным разделам дисциплины «Информатика». Каждое тестовое задание в таких банках содержит как минимум 9 вариантов вопросов, разбитых по трем уровням сложности, в соответствии с которыми экспертами кафедры выставляется оценочный балл. Такое количество вариантов вопросов оправдано тем, что позволяет каждому студенту построить свою стратегию прохождения теста в зависимости от собственного уровня знаний, а также дает возможность выбора вопроса нужного уровня сложности случайным образом. 375

Следующая область применения интеллектуальных подсистем при изучении курса «Информатика» – использование обучающих и тестирующих Web-ориентированных тренажёров в процессе проектирования реляционных БД. Обучающий тренажёр, располагаемый на сервере университета, демонстрирует студентам семантический подход к созданию РБД. Тестирующий тренажёр, предназначенный для проверки уровня усвоения материала по той же теме, предлагает студенту самостоятельно произвести проектирование заданной БД в виртуальной среде. Чаще всего на практике семантическое моделирование используется на первой стадии проектирования базы данных. При этом в терминах семантической модели составляется концептуальная схема базы данных, которая затем вручную преобразуется к реляционной схеме [4]. Этот процесс выполняется под управлением методик, в которых достаточно четко оговорены все этапы такого преобразования, что позволило запрограммировать формальные правила семантического проектирования БД на сценарных языках программирования. В алгоритм работы обучающего тренажёра по теме «Проектирование реляционных баз данных с использованием семантического подхода» заложен принцип описания четкой последовательности действий, которая диктует студенту этапы работы от постановки задачи до получения готовой схемы данных. Тренажёр снабжен большим количеством поясняющих Flashроликов, которые на примере из различных предметных областей демонстрируют взаимосвязи между экземплярами различных объектов (рис. 1).

376

Рис.1. Интерфейс обучающего тренажёра Будучи интерактивным обучающим средством, тренажер реагирует на выбор начальных взаимосвязей между объектами и приводит к различным результатам проектирования в зависимости от исходной постановки задачи. Тестирующий тренажёр ставит перед студентом определенную задачу проектирования базы данных и предназначен для проверки уровня усвоения знаний по этой теме. На каждом этапе работы тренажёра имитируются процессы семантического моделирования, комментируются правильность или ошибочность любого шага, выводятся интерактивные сообщения по корректировке действий (рис.2). В итоге студент приходит к спроектированной схеме базы данных.

377

Рис.2. Интерфейс тестирующего тренажёра Таким образом, использование интеллектуальных подсистем позволяет более качественно проводить процесс обучения и контроль знаний, повышает заинтересованность студентов в этом процессе, открывает новые возможности для индивидуализации контрольно-корректировочных воздействий на обучаемого и реализации теоретических положений дистанционного обучения.

378

Литература 1. Основы концепции создания образовательных электронных изданий по Федеральной целевой программе «Развитие единой образовательной информационной среды (2001–2005 годы)» //http://www.ict.edu.ru 2. Никулина Н.А. Информационный образовательный ресурс: структура, содержание, применение в учебном процессе. / Материалы междунар. науч.-практ.конф. «Новые информационные технологии в образовании», Екатеринбург, 26-28 февраля 2008г.: В 2ч.// Рос.гос. проф.пед. ун-т. Екатеринбург, 2008 Ч. 2. 288 с. 3. Сергеев В.В. Адаптивное тестирование в дистанционного обучения (апрель //http://technomag.edu.ru

системах 2007)

4. Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. Информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий.// http://www.unix.org.ua

379

ON AUTOMATED DEDUCTION IN NATURAL FORMAL LANGUAGE ENVIRONMENT

Anatoly Anisimov*, Konstantin Verchinine**, Alexander Lyaletski*, Andrei Paskevich* *Faculty of Cybernetics, Kiev National Taras Shevchenko University, Kiev, Ukraine **Université Paris 12, Créteil, France Questions of the construction and the application of the SAD system as a "shell" for deduction inference in a natural formal language environment are discussed . Such a "shell" may be used both for solving various problems of automated reasoning and for intelligent testing of knowledge of trainee obtained by him during remote learning with the help of e-books and/or without them. ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЕДУКЦИИ В СРЕДЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОРМАЛЬНОГО ЯЗЫКА

Анисимов А.В.*, Вершинин К.П.**, Лялецкий А.В.*, Паскевич А.Ю.* *Факультет кибернетики Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Киев, Украина **Университет Париж 12, Кретей, Франция Обсуждаются вопросы разработки и применения системы САД к качестве примера возможной "оболочки" для проведения дедукции в среде естественного формального языка. Такая "оболочка может быть использована как для решения разнообразных задач автоматизации рассуждений, так и для интеллектуального тестирования знаний, полученных обучаемым в ходе дистанционного обучения, как с использованием электронных учебников, так и без них. Введение. Факультет кибернетики Киевского национального университета имени Тараса Шевченко совместно с Университетом Париж 12 проводят исследования в различных разделах математической логики, теории доказательств и лингвистики, которые имеют прямое отношение к компьютерной поддержке автоматизации рассуждений и интеллектуальному тестированию

380

знаний, изучающих различные разделы математики и других формализуемых теорий9. Они предназначены для развития теории и практики построения разнообразных интеллектуальных систем, в частности, дальнейшего усовершенствования системы автоматизации дедукции, САД, доступ к которой может быть осуществлен через сайт http://nevidal.org.ua/sad.ru.html. Система САД позволяет осуществлять помощь в изучении декларативно задаваемых свойств различных математических теорий, используя интерфейс на естественном формально специфицированном языке и различную технику поиска логического вывода. САД отражает основные положения так называемой программы "Алгоритм Очевидности" (Evidence Algorithm, EA: см. информацию на сайте http://nevidal.org.ua/manifest.ru.html), предложенной академиком В.М.Глушковым для проведения одновременных исследований по формальным языкам натурального типа для представления математических текстов в форме, наиболее удобной для пользователя; по построению "эвиденциальных программ" (т.е. по формализации и эволюционному развитию понятия машинного шага доказательства); по созданию и использованию информационной среды, имеющей влияние на текущее понятие шага доказательства, сделанного компьютером; по интерактивным средствам поддержки пользователем процесса доказательства. Система САД может рассматриваться как эволюционно развивающаяся логико-лингвистическая "оболочка" с интерфейсом на формальном естественном языке, которая упрощает интерфейс компьютера с пользователем, "упрятывает" от него технические (математические) подробности и может оказаться полезной при решении многих проблем, требующих эффективного проведения и верификации логико-математических рассуждений. Такие "оболочки" могут служить основой для построения систем поддержки рассуждений в формализованных теориях и могут быть "настроены" на поиск решений различных прикладных задач. В

9 Некоторые части данного исследования поддержаны проектом Ф25.1/077, выполняемым по заказу ДФФД Украины, и договором № М/108-2007 по математическому доказательству во взаимодействии с компьютером, заключенным с МОН Украины.

381

частности, можно указать следующие области применения "оболочек":  Компьютерная помощь в обучении математике и логике.  Удаленное (дистанционное) обучение математическим дисциплинам.  Доказательство теорем и верификация формализованных (математических) текстов,  Извлечение знаний из математических публикаций,  Построение баз знаний для формализованных теорий,  Верификация программного обеспечения и аппаратных средств,  Анализ корректности протоколов и формализованных текстов. В долгосрочной перспективе, проект по развитию "оболочки" направлен на создание мощной компьютерной инфраструктуры для проведения математических исследований и обучения на базе имеющихся и конструируемых баз знаний. На современном этапе главные особенности системы САД касаются ее лингвистических и дедуктивных средств, которые ниже описываются в общих чертах (см., например, последние публикации [1 - 6]). Лингвистические особенности. В самом начале работы с системой САД пользователь должен записать входной текст на языке ForTheL [7]. Этот текст должен содержать анализируемое утверждение, его предпосылки, необходимые факты и доказательства (при работе в режима верификации текста), а также некоторую информацию, считающуюся релевантной относительно рассматриваемого утверждения (утверждений). ForTheL проектировался так, чтобы он был близок к языкам реальных математических доказательств. В частности, грамматика ForTheL следует общепринятой грамматике английского языка (конечно, это касается только очень небольшого его фрагмента, допускающего формализацию в ForTheL). Преимущество такого подхода многократно обсуждалось ранее (например, см. архивы проекта QED [8]). Можно указать, по крайней мере, две причины для использования "естественного" стиля написания текстов. Первая заключается в том, что достигается дружественный интерфейс с пользователем. Вторая 382

состоит в том, что разработчики системы САД придерживаются тезиса о том, что естественно-подобные тексты содержат информацию в таком виде, который является более релевантным для оптимальной обработки математических (и не только их, а любых формализуемых) текстов, чем в случае использования традиционных языков классической логики. Например, в естественных текстах определения отделены от аксиом, лемм и теорем; существительные, глаголы и прилагательные несут разную смысловую нагрузку, и т.п. Именно такие особенности естественных языков и принимались в расчет при разработке ForTheL. Некоторое представление о стиле записи текстов на ForTheL можно получить из следующего примера, содержащего как формулировку обрабатываемой теоремы в среде замкнутого текста, так и запись ее доказательства. Definition DefSubset. Let S be a set. A subset of S is a set with no elements in S. Definition DefEmpty. Let S be a set. S is empty iff S has no elements. Axiom AxEmpty. There exists an empty set.

Proposition. Let S be a set. S is a subset of every set iff S is empty.

Proof. First assume S is a subset of every set. Then S is empty. Indeed Let z be in S and E be an empty set. Then z is an element of E. We have a contradiction.

383

end. end. Now assume S is empty. Let T be a set. Every element of S is in T (by DefEmpty). Hence S is a subset of T (by DefSubset). end. qed.

Дедуктивные средства10. Одним из основных положений Алгоритма Очевидности [9] является понятие эволюционно развивающегося шага машинного доказательства, которое определяется теми имеющимися в распоряжении дедуктивными средствами, которые компьютер может использовать для доказательства утверждений. На текущее время развит специальный генценовский формализм для логики первого порядка как в секвенциальном виде [10], так и в виде табличных методов [11]. Он позволяет не только строить различные компьютерноориентированную технику для классической логики (см., например, [4,6,10,11]), но и дает подход к построению достаточно эффективных секвенциальных исчислений для интуиционистской логики. Другой особенностью этого формализма является то, что он позволяет единообразным способом выразить такие хорошо известные методы поиска доказательства/опровержения, как кангеровские исчисления, метод резолюции А.Дж.Робинсона и обратный метод С.Ю.Маслова. Разработка секвенциального формализма проводилась, исходя из таких требований [9]:  Синтаксическая форма входной задачи должна быть сохранена.

Часть исследований по дедуктивному подходу в настоящее время поддерживается проектом Intas № 05-1000008-8144.

384

 Поиск вывода должен вестись, при необходимости, в сигнатуре исходной теории (что требует развития эффективной специальной техники работы с кванторами).  Дедуктивный процесс должен быть отделен от обработки равенств (решения уравнений) с целью привлечения к поиску решения, при необходимости, специальных решателей и, в частности, систем компьютерной алгебры.  Эвристические методы (и, в первую очередь, специальные приемы применения определений и вспомогательных утверждений) должны быть легко инкорпорируемыми в дедуктивные средства.  Все шаги доказательства должны обеспечивать, как минимум, корректность дедуктивных преобразования и, как максимум, их полноту.  должны быть предусмотрены интерактивные режимы поиска доказательства. Все эти требования нашли свое отражение в логическом аппарата системы САД. Более того, САД была спроектирована так, что к ней оказались легко подключаемы такие известные пруверы, как SPASS [12], Vampire [13], Otter [14], что позволяет системе САД при автоматической проверке корректности шага доказательства, приведенного в верифицируемом тексте, использовать по усмотрению пользователя любой из этих очень высокоэффективных пруверов. Например, в текущее время вышеприведенная теорема верифицируется собственным прувером системы САД за 00:00.07, а прувером SPASS -- за 00:00.17. Такая особенность САД позволяет ей легко вписываться в различные распределенные (в Интернет) математические алгоритмические [15] и декларативные знания (например, библиотеку ТРТР [16]). При этом, ForTheL может служить коммуникационным языком при интеллектуальной (не обязательно "вопросно-ответной") проверке знаний обучаемого, использующей все богатство декларативных и алгоритмических математических средств, входящих в состав Интернет [17,18]. Это может быть достигнуто тем, что собственный прувер системы САД может быть дооснащен средствами интерфейса с системами компьютерной алгебры, используемых, главным образом, для решения стандартных математических задач: например, для аналитического решения всевозможных дифференциальных и интегральных 385

уравнений, проведение сложных (например, тензорных) преобразований и т.п. Именно в этом направлении делается сейчас попытка объединить свои усилия факультет кибернетики Киевского национального университета и Институт проблем математических машин и систем НАНУ, реализовавший уникальную систему компьютерной алгебры "Аналитик-2007" [19]. Другое направление развития системы САД - разработка разноязычных версий языка ForTheL. В настоящее время ведутся такие работы для украинского и русского вариантов языка ForTheL. После завершения работ по созданию таких интерфейсов (не затрагивающих логико-математической части системы САД), появятся все возможности для интеллектуальной проверки знаний обучаемого, владеющего только украинским или русским языком, в связи с чем могущим проводить (дистанционное) обучение математических дисциплин с последующей интеллектуальной проверкой только на одном из этих славянских языков. Заключение. Как следует из вышесказанного, текущая версия системы САД может быть применена для решения следующих проблем: (1) автоматический поиск логического вывода в секвенциальной логике первого порядка; (2) автоматизированное доказательство теорем в среде замкнутого математического текста; (3) верификация замкнутых математических текстов; (4) решение проблем из библиотеки ТРТР. В кратком виде существующие возможности системы САД могут быть представлены как следующие цепочки преобразований: Текст на формальном "естественном" языке, подлежащий доказательству/верификации ==========================>> (используя парсер и экстрактор компьютерных знаний) ==>> Замкнутый текст на языке первого порядка ===========>> (используя внутренний или внешний прувер) ==>> Поиск/верификация доказательства ================>> (используя пруверы, как внутренние, так и внешние, а также системы компьютерной алгебры) ==>> Вывод результата работы в виде, удобном для человека (используя "редактор"). 386

Литература 1. Verchinine, K., Lyaletski, A., and Paskevich, A. System for Automated Deduction (SAD): a tool for proof verification. In Automated Deduction // Lecture Notes in Computer Science, Springer.  v. 4603 .  P. 398-403. 2. Paskevich, A., Verchinine, K., Lyaletski, A., and Anisimov, A. Reasoning inside a formula and ontological correctness of a formal mathematical text // Calculemus/MKM 2007 - Work in Progress (Hagenberg, Austria, June 2007), M. Kauers, M. Kerber, R. Miner, and W. Windsteiger, Eds.  No. 07-06 in RISC-Linz Report Series.  University of Linz.  Austria.  P. 77-91. 3. Анисимов А.В., Лялецкий А.В. О распределенной обработке информации в системах автоматизации рассуждений // Управляющие системы и машины.  2006.  № 6.  С. 3842. 4. Anatoly Anisimov and Alexander V. Lyaletski. The SAD system in three dimensions // Proceedings of the SYNASC'06.  Timisoara, Romania.  2006.  P. 85-88. 5. Alexander Lyaletski, Andrey Paskevich, and Konstantin Verchinine. SAD as a mathematical assistant - how should we go from here to there? // J. Applied Logic.- 4(4).- 2006.- P. 560-591. 6. Анисимов А.В., Вершинин К.П., Лялецкий А.В., Паскевич А.Ю. Система автоматизации дедукции (САД) как средство обработки формальных компьютерных заданий // Abstacts of the Fourth International Conference "Theoretical and Applied Aspects of Program Systems Development" (TAAPSD'2007) .  Berdyansk.  2007.  С. 9-14. 7. Vershinin K., Paskevich A. ForTheL  the language of formal theories // International Journal of Information Theories and Applications  2000.  7, № 3.  P. 120-126.]. 8. The QED Project: http://www.mcs.anl.gov/qed/

387

9. Глушков В.М. Некоторые проблемы теории автоматов и искусственного интеллекта. // Кибернетика.  1970.  № 2.  3-13. 10. Лялецкий А.В. Эвиденциальная парадигма: логический аспект // Кибернетика и системный анализ.  2003.  № 5.  С. 37-47. 11. Paskevich, A. Connection tableaux with lazy paramodulation // Journal of Automated Reasoning.  2008 .  v. 40 (2-3)/ .  179-194. 12. The SPASS Prover. http://spass.mpi-sb.mpg.de/ 13. The Vampire prover. http://www.cs.man.ac.uk/~riazanoa/Vampire/ 14. The Otter prover: http://www.mcs.anl.gov/ AR/otter/ 15. http://ar.colognet.org/tools.php 16. http://www.cs.miami.edu/~tptp/ 17. Lyaletski A., Verchinine K., and Paskevich A. On verification tools implemented in the System for Automated Deduction // Proceedings of the 2nd Workshop on Implementation Technology for Computational Logic Systems (ITCLS) .  Pisa, Italy.  2003.  C. 25--36. 18. Анисимов А.В., Бычков А.С., Клименко В.П., Лялецкий А.В. О типах интеллектуального тестирования знаний в процессе электронного обучения // Збірник праць Другої Міжнародної конференції „Нові інформаційні технології в освіті для всіх: стан та перспективи розвитку» .  Кіїв.  2007.  C. 366373.

19. Морозов А.О., Клименко В.П., Фішман Ю.С., Швалюк Т.М. АНАЛІТИК-2007 // Математичні машини та системи.  2007.  № 3, 4. С. 8-52.

388

ПРОГРАММНАЯ СРЕДА ПОДДЕРЖКИ ПРАКТИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ В КУРСЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛОГИКИ

Львов M. С., Пещаненко В. С. Институт информационных технологий, Херсонский государственный университет, Украина В этой статье описаны построение и основные сценарии программного обеспечения «Математическая логика». THE PROGRAM ENVIRONMENT OF PRACTICAL TRAINING SUPPORT IN THE COURSE OF MATHEMATICAL LOGIC

M. Lvov, V. Peschanenko Institute of Information Technologies of the Kherson State University, Ukraine The architecture and basic scenarios of software Mathematical Logic was described in this article. Introduction The present article represents integrated program enviroment MathLogic v.1 , (ML1) executed within the frames of project Terra Mathematica in the Laboratory of Development and Implementation of Pedagogical Software [2]. The purpose of this part of the project is the improvement of efficiency of studying of a course of mathematical logic by students of universities. This purpose can be reached by use of specialized program system of the educational purpose supporting the solutions of typical tasks of the mathematical logic. During development of environment architectural and technological decisions of construction of mathematical systems of the educational purpose, developed earlier in the project the Terra Mathematica [3] were used. We use the technologies of symbolic transformations and methods of computer algebra [4]. ML1 is intended for support of the course of propositional algebra and propositional calculus. Environment is focused on the auditorial training form. Development of environment assumes support of predicate logic, predicate calculus and also formal mathematical theories of the 1-st order. At present the web version of the MathLogic environment is developed. Presentations of the ML1 are located on [5].

389

Architecture and basic scenarios MathLogic ML1 environment is located on the workplace of the lecturer and the workplace of the student . Environment supports carrying out of practical class. The basic scenario: the lecturer forms tasks for students and sends them on workplaces of students. Students solve tasks and send to their lecturer. The lecturer has possibility to check up the student's tasks. Software "TaskBook" The "TaskBook" is intended for storage and use at practical classes of typical tasks conditions on the mathematical logic. Conditions of tasks are structured. The structure of tasks is set by the Contents. Software "TaskBook" is personified. The author's copy of the TaskBook differs from the standard book by tasks a author's chapter and author's tasks. The author's part of the "TaskBook" can be transferred to other TaskBook. Software "Editor of the TaskBook" The software is intended for replenishment of the contents of an author's part of the TaskBook. It is used only on the workplace of the lecturer. Software " Integrated Solving Environment" (ISE) ISE is intended for support of process of the solving of problems ÂŤby stepsÂť. ISE supports two modes: a mode of check of correctness of a step of solving and a mode of an automatic step of solving. Equational derivation corresponds exactly to the derivation in TerM system[6]. The complete list of conversions is given below. The Manual Chapters Proposition Algebra: 1. Designations of new variable formula. 2. Designations of atomic predicates by variables. 3. Laws 0 and 1. 4. Laws of negation, conjunction and disjunction taking into consideration duality. 5. Laws of Zhegalkin algebra (rings of polynomials over the field (0,1)). 6. Reduction formulas of logic bundles. 7. Substitution of sub expression with the equal one. Propositional calculations: The logic derivation is supported by: 390

1. The axiom system. 2. The derivation rules system (basic and derivative). TM ML as standard ones support two logic systems (axiom system and rules of derivation) 1. The system of text book of P.S. Novikov “The Elements of Mathematical Logic”. 2. The system of text book of E. Mendelson «The Basics of Mathematical Logic”. It is advisable to include to the list of standard systems one system from the text book of S. Klini “Mathematical Logic”. The choice of logic systems is to be effected by the command of the main menu ISE. The final solution of adjustment of ISE lies in the fact that user (first of all the lecturer) adjusts by himself the ISE for the given signature of logic bundles, the given set of axioms and the given set of basic rules of derivation. The manual of chapter “Propositional calculations of ISE” contains the following chapters: 1.1. Definition of additional logic bundles 1.2. Axioms 1.3. Theorems 2.1. The basic rules of derivation 2.2. The derivative rules of derivation 2.3. Deduction theorem 2.4. Replies The axioms and theorems – well formed formula (WFF) of propositional calculations. Axioms are set in logic system. The theorems can be included to the chapter “The theorems” of the Manual by the user with the help of special command of the main menu. The rules of derivation look like

A1 ,..., Ak B

The basic rules of derivation are set in logic system. The derivative rules of derivation are included to the chapter of the Manual by the user with the help of special command of the main menu. Classic logic derivation Course of solving of PC task – consequence of lines. Each line contains number of derivation, figure of derivation and reasoning.

391

Line number – is a natural number. The lines are numerated by consequent natural numbers automatic during each step of solving. The numbers of formulas are used in reasonings. The figures of derivation look like <the list of hypothesis (WFF)> <WFF>. The reasoning – is the service word Axiom <N>, Theorem <N>, <RuleName N1,…,Nk>. See example) Example: 5. B  A  B (modus ponens 2, 3) The logic derivation should be ended with reply. The replies contains the formula and derivation of the user. For example: Theorem is proved  A A

The reply of view  F is used for including of WFF F to the theorem list. The reply of view H1 ,..., H k  F is used for including of derivation rules to the list of derivative rules of derivation. The step of classic logic derivation and derivation from hypothesis. 1. To apply an axiom. The user marks in the Manual the given axiom and presses the button To apply. The marked axiom is included to the logic derivation in a view of the line: <The Next Number>. <Formula – axiom>. <Reasoning>. 2. To apply a theorem. The user marks in the Manual the given theorem and presses the button To Apply. The marked theorem is included to the logic derivation in a view of the line: <The Next Number>. <Formula – Theorem>. <Reasoning>. 3. To apply the rule modus ponens. The user marks in course of solving (logic derivation) two lines, finds in the Manual the given reference and presses the button To apply. If the formulas of these lines satisfy the condition, set in hypothesis of the rule, the conclusion of rule is included to the logic derivation in a view of the line <The Next Number>. <Formula – conclusion>. <Reasoning>. 4. To apply the derivative rule. The user marks in the course of solving (logic derivation) the lines with formulas – hypothesis, finds in the Manual the given reference and presses the button To Apply. If the formulas of these lines satisfy the condition, set in hypothesis of the rule, 392

derivation of the rule is included to the logic derivation in a view of line: <The Next Number>.<Formula – Derivation>. <Reasoning>. 5. To apply the substitution rule. The user marks in course of solving (logic derivation) the line, finds in the Manual the given reference and presses the button To Apply. The input window of additional data opens, where it is reflected the formula of substitution of view

G ,.., H A ,.., B

(F )

The places, marked with letter G,….., H the user should fill completely or partially and to press the button To Apply of the input window of additional data. The result of application simultaneously of the substitution rule is included into the logic derivation in a view of the line: <The Next Number>. <Formula – conclusion>. <Reasoning>. 6. To apply the deduction theorem. The user marks in the last line of logic derivation of view

H 1 ,..., Hi,..., H k  F The derivative hypothesis H i , finds in the Manual the given reference and presses the button To Apply. To the consequence of logic derivation it is included the new line of view <The Next Number>. < H 1 ,.., H k  Hi  F >. <Reasoning>. The same operation can be performed with the help of the action Drag & Drop to the deducibility sign. 7. To mark the implication dispatch as a hypothesis The user marks in the last line of logic derivation of the view

H 1 ,..., H k  H  F some dispatch (hypothesis) H , finds in the Manual the given reference and presses the button To Apply. To the consequence of logic derivation the new line of the following view is included <The Next number>. < H 1 ,.., H k , H  F >. <Reasoning>. 393

The same operation can be performed with the help of action Drag & Drop to the deducibility sign. 8. To add a hypothesis. The user marks the last line of logic derivation of view

H 1 ,..., H k  F and presses the button To apply. In the open input window for additional data he inputs the H formula and presses the window button To Apply. To the consequence of logic derivation it is included the new line of the view <The Next Number>. < H 1 ,.., H k , H  F >. <Reasoning>. 9. To delete one of two equal hypotheses. The user marks the last line of logic derivation of the view

H 1 ,..., H k  F marks one of two or more equal hypothesis, finds in the Manual the given reference and presses the button To Apply. To the consequence of logic derivation it is included the new line of the view <The Next Number>. < H 1 ,.., H k , H  F >. <Reasoning>. where it is left only one from several hypothesis such as the marked one. 10. To rearrange hypotheses. In the last derivation line of view H 1 ,..., H k  F any two hypotheses can be rearranged with the help of action Drag & Drop. 11. To apply the definition of logic bundle. Explanation. In some definitions of logic systems it is accepted the use of additional logical connectives as abbreviations. For example, in df

the Mendelson logic system A  B  A  B . Logic systems The basic ones: 1. Logic system from Novikov textbook (P.S. Novikov. Mathematical Logic Elements. M. Nauka.- 1973. page 72). 2. Logic system from Mendelson textbook (E. Mendelson. Introduction to mathematic logic. М.Nauka.-1984. page.38). Additional one: 394

3. Logic system from Klini Mathematical Logic. М.Nauka,…).

textbook

(S.

Klini.

The mathematical editor Input, editing and display of logic formulas is carried out in the specialised mathematical editor. Means of the editor of the formula are represented in a natural view. The editor is adjusted on designations of logic sheaves at adjustment of ISE. Software "Working exercise-book (the teacher's and the student's)" The software is intended for storage and display of the problems solved by the user. The problem solved in ISE, can be opened both for viewing, and for the repeated solving, since the beginning or some step of solving. Exercise-books of the user are personified. They are stored in file system. They can be transferred from one computer to another. Working exercise-books and packages of tasks are compatible. Software "Management of practical classes" The software is intended for formation of tasks for students, gathering of the solved tasks and their check. The teacher before starting of classes can generate some packages of practical tasks. Each package contains one or several tasks from the TextBook of tasks. New packages are structured. These packages can be used repeatedly and be edited. References [1] The Research Institute of Informational Technologies [http://www.ksu.ks.ua/Default.aspx?tabindex=1&tabid=1&lng=3&Inbox =658]. [2] The Laboratories of Development and Implementation of Pedagogical Software [http://www.ksu.ks.ua/Default.aspx?tabindex=1 &tabid=2&lng=1&Inbox=958&tree=d159.d1.d538.d540] [3] Terra Mathematica [http://www.ksu.ks.ua/downloads/LabRVPPZ/ Term_eng.htm] [4] V.S. Peschanenko. About One Approach to Algebraic Data Types Design (in russian). // Problems of Programming. − 2006. − №2−3. − P. 626−634. [5] Presentation of MathLogic v1 [http://www.ksu.ks.ua/downloads/ LabRVPPZ/MathLg.htm]. [6] School System of Computer Algebra TerM [http://www.ksu.ks. ua/downloads/LabRVPPZ/Term.htm]. 395

VIDEOINTERPRETER OF THE INTEGRATED ENVIRONMENT ALGORITHMS FOR THE COURSE TRAINING “ALGORITHMIZATION AND PROGRAMMING BASES”

Spivakovsky A., Kolesnikova N. Research Institute of Information Technologies of Kherson State University, Kherson, Ukraine Designing and development results of the Web-focused integrated training environment for the course "Bases of Algorithmization and Programming" for the higher educational establishments are presented. Setting of the programs’ demonstration environment is described which use allows to pay more attention to algorithms’ exact analysis. ВІДЕОІНТЕРПРЕТАТОР АЛГОРИТМІВ ІНТЕГРОВАНОГО СЕРЕДОВИЩА ВИВЧЕННЯ КУРСУ “ОСНОВИ АЛГОРИТМІЗАЦІЇ ТА ПРОГРАМУВАННЯ”

Співаковський О.В, Колеснікова Н.В. Науково-дослідний інститут інформаційних технологій Херсонського державного університету, Україна Представлено результати проектування та побудови Webорієнтованого інтегрованого середовища вивчення курсу “Основи алгоритмізації та програмування” для вищих навчальних закладів. Описано призначення середовища демонстрації програм, використання якого дозволяє приділити більше уваги аналізу алгоритмів. Вступ. Web-інтегроване середовище вивчення курсу “Основи алгоритмізації та програмування” для вищих навчальних закладів складається з таких модулів: • Форум новин; • Навчальний посібник “Основи алгоритмізації та програмування”; • Бібліотека лекцій з основ алгоритмізації та програмування; • Середовище демонстрації програм; • Бібліотека задач з основ алгоритмізації та програмування; • Поточний контроль знань; • Підсумковий контроль знань. Інтерфейс інтегрованого середовища зображено на рис. 1. Дана робота є логічним продовженням розвитку педагогічноорієнтованих систем підтримки практичної діяльності, які 396

розробляються науково-дослідним інститутом інформаційних технологій Херсонського державного університету, і базується на програмно-методичному комплексі «Відеоінтерпретатор алгоритмів пошуку та сортування» [1, 2].

Рис. 1. Інтерфейс інтегрованого середовища Основна частина. Модуль «Середовище демонстрації програм» призначений для використання на лекціях, при проведенні практичних завдань і лабораторних робіт для наочної демонстрації виконання алгоритмів та аналізу їх ефективності У дану версію модуля середовища демонстрації програм було інтегровано модифікований інтерпретатор мови Pascal. Оновлена версія створена за допомогою парсера мов ANTRL – Another Tool Recognition Language. Ця версія виконана у вигляді окремої статичної бібліотеки, яка використовується та компілюється у модуль середовища демонстрації. Середовище демонстрації створено як ActiveX компонент, тому для виконання алгоритмів необхідно використання браузера Internet Explorer та платформи Windows. Розглянемо основні класи, на яких побудована робота з алгоритмами. CProblem – клас, у якому знаходиться текст алгоритму для виконання у середовищі демонстрації. Також у ньому знаходиться назва, та короткий опис алгоритму. 397

CSolution – клас, у якому знаходяться результати виконання алгоритму у модулі демонстрації. Результати складаються з:  Кількості перестановок;  Кількості порівнянь даних типу Data;  Типів змінних. CSelectedArray – клас, у якому знаходиться масив, обраний для виконання алгоритму. CProblemManager – клас, який керує роботою CProblem. У ньому знаходиться список усіх обраних алгоритмів у порядку їх вибору. Цей клас – клас сінглтон, тобто клас одиночка. Тому що він повинен існувати у програмі у одиничному екземплярі. CUIManager – клас, який поновлює дані на екрані, такі як кількість порівнянь, перестановок, тощо.

Рис. 2. Архітектура класів середовища демонстрації алгоритмів Функціональність середовища демонстрації програм. Функція завантажити алгоритм – завантажує алгоритм у середовище демонстрації. Завантажений у середовище демонстрації 398

алгоритм можна зберегти у колекцію користувача та виконати його візуалізацію. Функція колекція системи – відкриває колекцію системи, що містить основні алгоритми з курсу ОАП. Кожен алгоритм з колекції системи можна завантажити у середовище демонстрації і виконати його візуалізацію. Функція колекція користувача – відкриває колекцію користувача, що містить алгоритми, створені користувачем інтегрованого середовища. Кожен алгоритм з колекції користувача можна завантажити у середовище демонстрації і виконати його візуалізацію. Функція сформувати дані – формує дані для візуалізації виконання алгоритму у середовищі демонстрації одним із способів: - за зростанням; - за спаданням; - випадковим чином; - введенням даних; - завантаженням даних. Функція виконати алгоритм – виконує алгоритм у середовищі демонстрації. Функція перемикання режиму виконання алгоритму – перемикає покроковий / безперервний режим виконання та дозволяє відображати візуально обміни та порівняння при виконанні алгоритму у середовищі демонстрації. Функція аналізу алгоритму – виконує підрахунок кількості перестановок та кількості порівнянь при виконанні алгоритму у середовищі демонстрації на певному масиві даних. Користувач має можливість обрати алгоритми, які необхідно виконати у середовищі демонстрації, та обрати для них відповідні дані. Колекція даних, з якої користувач може обрати масиви, дозволяє оцінити ефективність різних алгоритмів на однакових даних, або зробити висновки про ефективність виконання одного і того ж алгоритму на різних даних (наприклад, у кращому, гіршому випадку та всередньому). Для більш зручного використання, та подальшого аналізу роботи алгоритмів, у модулі демонстрації була розроблена додаткова функціональність експорту метаданих (кількість порівнянь та кількість пересилань), що відповідають певному алгоритму та набору вхідних даних, у Microsoft Excel. 399

Рис. 3. Середовище демонстрації Такий експорт дозволить виконувати більш детальний аналіз ефективності алгоритмів, використовуючи функції електронних таблиць та засоби графічного представлення даних (наприклад, побудову діаграм та графіків). У системі забезпечено інтеграцію модулів «Навчальний посібник» та «Середовище демонстрації». Кожен приклад з навчального посібника може бути завантажений у середовище демонстрації у початковому вигляді, або після редагування його користувачем. Це дозволяє виконувати демонстрації алгоритмів, що містяться у навчальному посібнику, аналізувати їх ефективність та швидко модифікувати запропоновані алгоритми. Висновки Інтегроване середовище вивчення курсу “Основи алгоритмізації та програмування” для вищих навчальних закладів є програмнометодичним комплексом, використання якого посилюватиме роль самостійної роботи студентів [3, 4] та сприятиме розвитку творчого підходу до вивчення основ алгоритмізації та програмування [5].

400

Рис. 4. Інтеграція навчального посібника та середовища демонстрації Література 1. Спиваковский А.В. О влиянии информационных технологий на технологии образования //Компьютерноориентированные системы обучения: Сб. научн. работ / Редкол. - НПУ им. М.П. Драгоманова. - Выпуск 4.- 2001. С.3-11. 2. Спиваковский А.В., Львов М.С., Кравцов Г.М., Крекнин В.А., Гуржий Т.А., Зайцева Т.В., Скорняк Н.О., Кот С.М. Педагогические технологии и педагогически ориентированные программные системы: предметноориентированный подход // Компьютер в школе и семье. №4(22), 2002 - С. 24-28. 3. Спиваковский А.В. Концепция преподавания дисциплин информатики в школе и педагогическом вузе // Компьютер в школе и семье. - 2003. - №3.- С. 21-25. 4. Про стан впровадження нових інформаційних технологій для науково-методичного забезпечення самостійної роботи студентів вищих навчальних закладів. Рішення колегії Міністерства освіти і науки України № 11/4-18 від 28.11.2002. 5. Спиваковский А.В., Львов М.С. Пути усовершенствования курса “Основы алгоритмизации и программирования” в педагогическом вузе.- Компьютер в школе и семье. - 2001. №4.- С.22-24. 401

NEURONET CLASTERIZATION SUPPORTED BY INTERDISCIPLINARY CONNECTIONS

Mazurok Tatyana Odessa National Polytechnic University, Odessa, Ukraine Neuronet approach of dependence establishment between the system of the formed competences and interdisciplinary communications network on the basis of unclear clasterization is offered. The results of practical experiments are adduced. НЕЙРОСЕТЕВАЯ КЛАСТЕРИЗАЦИЯ НА ОСНОВЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ

Мазурок Татьяна Одесский национальный политехнический университет Предложен нейросетевой подход установления зависимости между системой формируемых компетенций и системой межпредметных связей на основе нечёткой кластеризации. Приведены результаты практических экспериментов. Актуальность и постановка задачи В ходе реформирования системы высшего профессионального образования актуализируется проблема обновления, пересмотра подходов, содержания, технологий подготовки специалистов для различных сфер деятельности. В качестве одного из таких подходов предлагается использовать компетентностный подход. Анализ ряда исследований программных документов по развитию системы образования показывает, что среди современных нормативных требований к подготовке выпускника вуза важнейшим выступает сформированность у него различных компетенций. Традиционно цели высшего профессионального образования определялись набором знаний, умений, навыков, которыми должен овладеть выпускник. Однако, в условиях рыночной экономики для поддержания конкурентоспособности и для обеспечения качественной профессиональной деятельности современного человека необходимо постоянно совершенствовать свои знания и умения, быть профессионально мобильным [1]. Таким образом, поддержка профессионального образования требует новых

402

подходов для организации учебного процесса на основе компетентностного подхода. Расширение применения информационно-коммуникационных технологий для совершенствования процесса обучения, усиление их активной роли в управлении обучением определяет актуальность проблемы формализации системы компетенций, как показателей результата обучения, а также исследования процессов взаимосвязи между содержанием обучения и формируемыми компетенциями, встраивания системы компетенций в общую схему управления процессом обучения, как целенаправленным процессом. Устранение противоречия между насущной потребностью отражения в системах автоматизированного управления обучением современных тенденций целеопределения и диагностичности на основе компетентностного подхода и отсутствием моделей и методов для реализации компетентностного подхода, представляет собой нерешённую проблему и определяет актуальность данного исследования. Модель системы компетенций Важным этапом системного анализа является построение структурной модели компетенций. В общем виде компетентностная модель имеет вид:

{S}  S1  S2  S3    Sn , где

Si –

подсистема компетентности; n – количество видов

компетентности;  – знак обобщенного произведения (теоретикомножественного или логического соответствия). С другой стороны, компетентностную модель можно представить в виде иерархической функциональной структуры (рис.1), состоящей из подсистем, компонентов и измеряемых элементов. За основу построения модели принят предметно-деятельностный (специальный) аспект рассмотрения компетенций, отражающий необходимые профессиональные знания, умения и навыки. Источником профессиональных требований к выпускникам ВУЗов, например, являются стандарты образования в виде образовательноквалификационных характеристик (ОКХ) и образовательнопрофессиональных программ (ОПП). 403

Требования компетенции:

компонентам

предметно-деятельностной



Si  Sv | v  1, ki



Рис.1 Компетентностная модель в виде иерархической структуры Требования к компонентам предметно-деятельностной компетенции: Si  Sv | v  1, ki На основе заданного множества Si необходимо построить последовательность преобразований:





Fsd : Si 

 Dd ;

Fdr : Dd 

d 1

 Rr ;

Fre :R r 

r 1

 Ee e 1

Особенностью рассматриваемой иерархической системы является то, что в условиях традиционно сложившегося монопредметного обучения при формировании конкретных компонентов Si участвуют подмножества множеств D, R , E . Так, для D: m1

j1

D d  ( R j ) ( R j ) ( R j )

причём m

 m 2   m d  m

Аналогично для R :  l1  Rr   Ej     j1 







 j1



 j1





    E j   E j 

где 404

 l 2   lr  l

Однако, формирование компетенций представляет собой процесс, основывающийся на углублении интегрированных форм обучения. Одной из наиболее распространённых форм интеграции является система межпредметных связей. Нейро-нечёткая модель системы межпредметных связей Построение модели системы межпредметных связей основывается на структурно-параметрическом описании интегрируемых монопредметных учебных дисциплин [2], экспертной информации о взаимосвязях между отдельными элементами указанных структур. Структурное описание представляет собой иерархическую систему «дисциплина – раздел - УЭ». Структура связей отражает иерархическую структуру содержания обучения, образуя слои в соответствии с уровнями иерархии. Таким образом, получаем многослойную сеть со скрытыми слоями, т.к. в качестве внешней среды выступают данные, полученные из соответствующих баз знаний монопредметных курсов, в качестве выходных данных – коэффициент интеграции, количественно выражающий степень интеграции дисциплин. В связи с тем, что формальное описание отношения «взаимосвязь» носит субъективный характер, то целесообразно ввести в модель межпредметных связей набор нечётких правил, с помощью которых работа эксперта – преподавателя будет максимально приближена к естественному языку. При этом, используя преимущества нейронной сети, возможно повысить объективность полученного управляющего воздействия. Для совместного использования нейронных сетей и нечёткого логического вывода применяется аппарат нечётких нейронных сетей (Fuzzy Neural Networks) [3]. В данном случае слои нейронной сети будут выполнять функции элементов системы нечёткого вывода. Нечёткие правила имеют вид:

ЕСЛИ " e1 есть " И " e 2 есть " ТО " w есть " где e1 и e2 - переменные, характеризующие интегрируемую монопредметную область (например, e1 = «информатика», e2 «экономика»; 405

 

и  - соответствующие значения указанных переменных; - значение лингвистической переменной w , которая описывается с помощью терма «степень взаимосвязи». Параметры функции принадлежности определяются с помощью известных процедур обучения нейронных сетей. Для использования данной модели наилучшим образом подходит пакет Fuzzy Logic Toolbox системы Matlab, т.к. он обладает возможностью построения адаптивных нечётких нейронных сетей. На этапе использования нейронной сети подключаются нечёткие правила продукций, содержащие информацию о тех УЭ, для которых значения  известны, что позволяет сократить размерность задачи. Функция принадлежности для данной лингвистической переменной имеет вид Гауссовой функции, является обработкой результатов, полученных от экспертов. В качестве термов были использованы следующие значения: T = {«отсутствует», «скорее всего целесообразна», «определённо целесообразна»}. В результате последовательного применения нейро-нечёткой системы для определения степени интеграции между попарно предъявляемыми учебными дисциплинами, получим вектор степеней интеграции SI  si1 , si 2 ,  , si ns , в котором ns  ( N 2  N ) / 2 , где N общее количество дисциплин D . Таким образом, получаем таблицу исходных данных, строки которой представляют собой вектор степеней интеграции. Для реализации управления процессом формирования компетенций на основе межпредметных взаимосвязей представляет интерес разбиение массива исходных данных на неизвестное заранее количество групп Si , причём, в общем случае, каждая дисциплина может участвовать в формировании нескольких компетенций. Такой тип задач относится к проблематике нечёткой кластеризации. Рассмотрим особенности применения указанного подхода к решаемой проблеме.





Анализ компетенций на основе нечёткой кластеризации Под кластеризацией понимают процесс объединения объектов в группы (кластеры) на основе схожести признаков для объектов одной группы и отличий между группами. Кластеризация может использоваться в условиях почти полного отсутствия информации о 406

законах распределения данных, что соответствует специфики использования данного подхода в задаче анализа компетенций. Исходной информацией для этапа анализа компетенций в общей схеме управления содержательной стороной обучения является матрица: s11 s12  s1ns    s 22 s 21  s 2 ns  SI       s N1 s N 2  s Nns 

В связи с тем, что указание точного количества формируемых компетенций S затруднено, то наиболее эффективным методом кластеризации является метод горной кластеризации, предложенный Р. Ягером и Д. Филевым [4]. На первом шаге алгоритма необходимо сформировать потенциальные центры кластеров. Для этого производится дискретизация пространства входных признаков. Разбивая диапазон изменения входных признаков 0;1 на 10 интервалов, проводя через точки разбиения прямые, параллельные координатным осям, получаем «решёточный» гиперкуб. Узлы такой решётки соответствуют центрам потенциальных кластеров. Пусть q r - это количество значений, которые могут принимать центры кластеров по координате r . Тогда количество возможных кластеров определяется на основании формулы:

 

Q   tr r 1, N На втором шаге алгоритма рассчитывается потенциал центров кластеров по следующей формуле: P( Z h ) 

 exp   DZ h ,SI i  k 1, N

где Z h - потенциальный центр кластера h , h  1, Q ;  - положительная константа; D( Z h , SI i ) - расстояние между потенциальным центром кластера и объектом кластеризации в евклидовом пространстве, рассчитывается по формуле: DZ h , SI i  

407

Z h  SI i

На третьем шаге алгоритма выполняется итерационная процедура перерасчёта потенциалов и выделения центров кластеров до тех пор, пока значение потенциалов превышает порог, установленный на основе эвристических соображений. Применительно к рассматриваемой задача, окончание итерационной процедуры связано с достижением ориентировочного количества компетенций n . Синтез нечётких правил для управления системой компетенций На основе полученных центров кластеров

Vi  s i , yi , i  1, c ,

необходимо

построить

правила,

связывающие вход с выходом. Центру кластера Vi ставится в соответствие нечёткое правило следующего вида: Если si " около" s i , то y " около" y i Функции принадлежности этих нечётких термов задаются гауссовской кривой. Полученная нечёткая база знаний является основой для интеллектуальной поддержки принятия решений об управляющих воздействиях в автоматизированной обучающей системе с учётом взаимосвязей между степенью интеграции учебных дисциплин и формируемой компетенцией. Практическая реализация В качестве инструмента исследования были выбраны нейропакеты NeuroPro и Excel Neural Package. Целью практического исследования было определение вектора степеней интеграции между учебными дисциплинами, которые наиболее существенно влияют на формирование компетенций бакалавров специальности 0925 «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии». Проверка возможностей указанных пакетов показала, что в качестве модели, учитывающей значимость степени интеграции, не подходят модели количественного характера. Наиболее подходящей оказалась модель в виде совокупности кластеров. Выявление кластеров производилось с помощью пакета Excel Neural Package при использовании самоорганизующейся карты Кохонена. Так, например, для формирования компетенции «разработка автоматической системы регулирования технологическими процессами» наиболее значимыми оказалось 408

интегрированное изучение высшей математики и теории автоматического управления (оценка значимости составила 0,798433), электротехники и технических средств автоматизации (оценка значимости составила 0,695227). В процессе кластеризации для рассмотренной компетенции было выделено три кластера, интерпретация которых позволяет отнести к формирующим факторам степени взаимосвязи таких дисциплин, как высшая математика, физика и прикладная механика. Полученные данные соответствуют мнению экспертов – разработчиков стандарта на образовательно-квалификационную характеристику [5]. Выводы Предложенный подход к моделированию взаимосвязи между системой интегрированного изучения учебных дисциплин и формируемыми компетенциями позволил на основе использования нечёткой нейронной кластеризации создать основу для автоматизированного управления обучения. Встраивание рассмотренного подхода в общий контур интеллектуального управления позволит при формировании управляющего воздействия в виде очередного учебного элемента учесть наиболее целесообразные межпредметные связи, с точки зрения их влияния на формируемую заданную компетенцию. Литература 1. Гриценко В.И. Информационно-коммуникационные технологии в образовании для всех – в ракурсе проблем общества знаний. – К.: МННЦ ИТ и С НАНУ и МОН, 2007. - 28 с. 2. Мазурок Т.Л. Ассоциативный подход к моделированию системы межпредметных связей для АОС.//Сборник научных трудов четвёртого семинара «Информационные системы и технологии». – Одесса: ОГАХ, 2006, с. 155-161. 3. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечёткие системы. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006. – 452 с. 4. Yager R., Filev D. Essentials of Fuzzy Modeling and Control. USA: John Willey & Sons. – 1984. – 387 p. 5. Освітньо-кваліфікаційна характеристика бакалавра напряму підготовки 0925 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». – К.: МОН України, 2004. – 19 с. 409

KNOWLEDGE BASE OF TEACHING SYSTEM CONSTRACTION SUPPORTED BY CREATIVE THINKING MODEL

Oleg Bisikalo Vinnytsya State Agricultural University, Ukraine The work is devoted to the creation of «clever» content for electronic textbooks. On the basis of creative thinking model requirements the principles of the training system knowledge base construction are considered The formal relational model of the image thesaurus filled as a result of texts processing with training material is offered. The operating prototype of the system is programmatically realized in Python + SQLite technology. ПОСТРОЕНИЕ БАЗЫ ЗНАНИЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ ОБРАЗНОГО МЫШЛЕНИЯ

Бисикало О.В. Винницкий государственный аграрный университет, Украина Работа посвящена созданию «умного» контента для электронных учебников. На основе требований модели образного мышления рассматриваются принципы построения базы знаний обучающей системы. Предлагается формальная реляционная модель словаря образов, наполняемого в результате обработки текстов с учебным материалом. Действующий прототип системы программно реализован в технологии Python + SQLite. Введение в проблему. Лидирующая роль компьютерных технологий в научно-технической революции пока еще не изменила существующего положения, при котором значительная часть человеческих знаний заключена в текстовой форме. Вне зависимости от типа носителя информации символьно-вербальный формат знаний остается стандартом для современной науки и образования [1]. Одной из проблем е-обучения является более быстрое ослабление внимания и, следовательно, пониженный уровень восприятия текстовой информации с экрана компьютера по сравнению с традиционным учебником. Улучшение качества мониторов пока еще не полностью решает данную проблему и, тем более, не учитывает возможностей компьютерного представления информации. 410

Одним из возможных путей улучшения восприятия электронного текста является моделирование образного мышления с целью представления отдельных слов в виде символьных обозначений образов [2]. В таком случае простое повествовательное предложение или синтагма текста может рассматриваться как аналог события, где образы объединяются между собой с помощью ассоциативных связей [3]. Идея подхода заключается в том, чтобы дополнить традиционный гипертекст с парадигматическими связями возможностями синтагматического знания в виде дополнительных ассоциативных связей между образами. Поэтому постановкой задачи будем считать формализацию принципов построения глоссария как словаря образов предметной области исходя из требований общей модели образного мышления. Требования к глоссарию с точки зрения модели образного мышления. Предлагаемый подход основан на моделировании естественного интеллекта путем самонаблюдения и объединения известных результатов таких наук, как физиология, психология, лингвистика, нейропсихология [2]. В концептуальную модель образного мышления заложены следующие постулаты, с которыми не должны входить в противоречие возможные технические решения словаря образов или глоссария предметной области. В первую очередь необходимо отметить принцип самообучаемости живых носителей интеллекта [1]. Известно, что грудной ребенок практически с нуля обучается всей сложности мира по простому принципу, сформулированному еще в древнем Риме как «постепенность и постоянство». Для восприятия любого нового знания нужен хороший фундамент [4], поэтому словарь образов необходимо «вырастить» до требуемого уровня путем организационной опеки от наиболее общих понятий до специальных терминов. Иначе парадоксальной выглядит экспертная система, решающая сложные, но узкоспециализированные задачи, но бессильная перед «детскими» вопросами. Существенным отличием естественной памяти от компьютерной является принципиальное отсутствие операции стирания информации [5]. Если человек встречает новый образ, то он никогда его не проигнорирует даже потому, что в отдельных случаях это чревато опасными последствиями. Точно также нельзя удалить уже имеющийся образ, например, негативный – случаи подсознательного вытеснения, как показал еще З. Фрейд, приводят 411

к патологиям в психике. Лечением может быть только «вытягивание» образа в сознание и «наращивание» на него положительной сети связей с другими образами. Данный принцип организации памяти можно, несколько упрощая, сформулировать, как «всех впускать – никого не выпускать». Третий из основных постулатов модели касается механизма пополнения словаря образов. Известно, что при восприятии нового образа у человека на подсознательном уровне включается ориентировочный рефлекс [6]. Одной из задач этого рефлекса является построение сети связей нового образа с уже существующими в памяти образами. Другими словами, происходят процессы распознавания или классификации образа. Любой новый образ принципиально не может быть независимым, поскольку в момент ввода в систему «обрастает» максимально возможным количеством связей с другими образами. Тем самым проявляется рекуррентная сущность определения образа – «скажи мне, кто твои друзья, и я скажу, кто ты». Принципы построения словаря образов. С учетом рассмотренных требований модели образного мышления предлагаются следующие принципы создания глоссария образов на основе внесения в систему текстов учебного содержания. 1. Обучающие тексты (учебные дозы) и составляющие их фразы (синтагмы) представлены в системе как отношения (1) Text  RE  Text  Id  Bi  Te  Title  Author  Time , где Text-Id – уникальный код текста, Bi-Te – двоичный код учебной дозы, Title – название текста, Author – автор текста, Time – время внесения дозы в систему и Event  Event  Id  Bi  Sy  Text  Id  Syntagma , (2) где Event-Id – уникальный код синтагмы, Bi-Sy – двоичный код учебной фразы, Syntagma – вербальное обозначение фразы. 2. Собственно словарь образов представлен в виде отношения Im age  Bi  I  Object  Quality  Object  , (3) Notion  Method  Method  Quality где Bi-I – двоичный код образа и вербальные обозначения: Object-Quality – качество объекта, Object –объект, Notion – понятие, Method – метод, Method-Quality – качество метода. 3. Элементарным конструктом предложения является ассоциативная пара образов, представленная в виде отношения 412

Assoc  Twice  Bi  I1  Bi  I 2  Twice  Id  Force  Force  ,(4) где Bi-I1 – двоичный код первого образа пары, Bi-I2 – двоичный код второго образа пары, Twice-Id – уникальный код пары, Force – значение силы прямой связи между образами, Force- – значение силы обратной связи между образами. 4. Ввод в систему обучающей информации осуществляется путем внесения данных о парах в такие отношения, как тип связи Link  Link  Id  Link  Type  Specification , (5) где Link-Id – уникальный код типа связи, Link-Type – вербальное обозначение типа связи, Specification – правила применения типа связи и вопросительное местоимение (6) Inter  Pr onoun  Pr onoun  Id  Link  Id  Pr onoun , где Pronoun-Id – уникальный код местоимения, Pronoun – вербальное обозначение местоимения. 5. Вопросительное местоимение между образами пары задается двумя способами. Сначала можно выбрать тип связи из 7 кортежей отношения Link (определение, сказуемое, подлежащее, обстоятельство места, обстоятельство времени, обстоятельство, дополнение), тогда выбранный тип служит фильтром, и количество возможных местоимений Inter-Pronoun уменьшается. С обратной стороны, если выбран сначала вопрос как кортеж из Inter-Pronoun, то для контроля пользователю автоматически демонстрируется соответствующий ему тип связи из Link. 6. Пользователю предоставляется возможность выбрать каждое слово пары в меню, составленного из слов текущего предложения Event, а затем указать роль соответствующего образа в синтагме (качество объекта, объект, понятие, метод, качество метода). Слова представлены в виде отношения (7) Words  Word  Id  Word  Bi  I , где Word-Id – уникальный код слова, Word – собственно слово, Role-Id – уникальный код роли слова в синтагме, а роли в виде отношения Role  Role  Id  Role  Type , (8) где Role-Type – вербальное обозначение роли. 7. С целью привязки выбранного слова пары к образу составляется ранжированный список наиболее похожих внешне слов из уже существующих в словаре образов Image. При составлении

413

списка [5] учитываются правила синтаксиса, например если идет речь о сказуемом, то в список нужно помещать атрибуты Method или Notion. Пользователю предоставляется возможность выбрать в меню опцию, при необходимости откорректировать соответствующую статью словаря образов или ввести совершенно новую. Следует также отметить, что самостоятельную ценность в предложенной реляционной модели имеют отношения Image и Assoc-Twice, поскольку они совместно образуют ассоциативную сеть образов и несут главную смысловую нагрузку. Все остальные отношения фактически моделируют ленту событий или долговременную память [3]. Программная реализация тезауруса образов. С целью обеспечения многопользовательского доступа к тезаурусу образов предлагается содержание в одном файле двух таблиц Image и AssocTwice как ядра системы, отдельное его администрирование и организация к нему параллельного доступа on-Line. Окончательное формирование базы данных тезауруса достигается с помощью отношения Construct , в кортежах которого фиксируются особенности использования одинаковых ассоциативных пар образов в различных предложениях: Construct  Construct  Id  Pr onoun  Id  Twice  Id  , (9) Word  Id1  Word  Id 2  Event  Id  Role  Id где Construct-Id – уникальный код конструкта синтагмы. При создании новой записи в таблице Construct параллельно в соответствующую запись таблицы Assoc-Twice обязательно добавляется 1 или в поле Force или в поле Force- в зависимости от того, в прямом или в обратном порядке сработала данная ассоциативная связь. Действующий прототип тезауруса образов программно реализован на основе технологии Python + SQLite, которая соединяет возможности языка запросов SQL к реляционной базе данных с парадигмами объектно-ориентированного и функционального программирования. На рис.1 представлена схема данных тезауруса образов, используемая в SQLite. Рассмотренная схема данных соответствует реляционной модели (1)(9) тезауруса образов и отвечает требованиям концептуальной модели образного мышления [2]. 414

Рис.1. Схема данных тезауруса образов. Тестовый пример предложенного подхода реализован на основе внесения в обучающую систему известного текста А. С. Пушкина «Сказка о рыбаке и золотой рыбке». На рис.2 представлен внешний вид оболочки обучающей системы, заполненный тестовыми синтагмами.

Рис.2. Внешний вид оболочки обучающей системы. 415

На рис.3 и рис.4 представлены режим ввода синтагмы в оболочку и режим графической интерпретации связей синтагмы.

Рис.3. Режим ввода синтагмы в оболочку обучающей системы.

Рис.4. Режим графической интерпретации связей синтагмы. 416

В таблице 1 показаны наиболее близкие синтагматические связи образа «невод», полученные в результате запроса в SQLite: select total(force) as f, * from (select force, b1 as b from a_t where b2=27 union all select force, b2 as b from a_t where b1=27), image where bi_i=b group by b order by f desc. Табл.1. Образы-методы, ассоциативно близкие к образу «невод». 3 35 35 пришедший {null} {null} прийти {null} 3 33 33 кинутый {null} {null} кидать закинуто 1 26 26 словленный ловушка ловля ловить {null} Выводы. В работе намечены основы подхода к созданию «умного» контента для электронных учебников. На основе требований концептуальной модели образного мышления рассмотрены принципы построения словаря образов, дополняющего обычный гипертекст ассоциативными связями синтагматического типа. Предлагается формальная реляционная модель глоссария, наполняемого в результате обработки текстов с обучающим материалом. Для программной реализации обучающей системы выбрана технология Python + SQLite. Следует отметить, что новые возможности предложенного подхода [7,8,9,10] достигаются за счет большей трудоемкости внесения текстов учебного содержания в систему. Однако сравнительно небольшие объемы обучающего контента [10] не позволяют считать такое ограничение критическим. Перспективным направлением дальнейших исследований может быть усиление максимальной схожести и возможностей корректирования образа в момент появления новой информации. При невозможности в спорных случаях привязать слово к образу в список для выбора должны попадать те кортежи отношения Image, которые наиболее близко связаны с уже распознанным парным и другими образами предложения как инсайтные. Литература 12. Манако А.Ф., Манако В.В. Електронне навчання і навчальні об’єкти. – К.: ПП "Кажан плюс", 2003. – 334 с. 13. Бисикало О.В. Принципы построения концептуальной модели образного мышления. Первая международная конференция «Новые информационные технологии в образовании для всех», 417

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

расширенные материалы конференции (29-31 мая 2006 г.). – Киев, 2006. – с. 25-34. Бисикало О.В. Принципы построения лингвистической системы на основе модели образного мышления. В сборнике «Труды восьмой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии», г. Одесса, 21-24 мая 2007 года». – Одесса, СИЭТ–2007, 2007. с.63. Бисикало О.В. Подход к построению ассоциативной памяти на основе модели образного мышления. В материалах Международной научно-технической конференции «Искусственный интеллект. Интеллектуальные системы (ИИ – 2007)» 24-29 сентября 2007 г. – Донецк-Таганрог-Минск, 2007. – с. 6-10. Бісікало О.В. Структура блоку пам’яті на основі моделі образного мислення людини // Искусственный интеллект – 2007. – № 3. – с. 461-468. Бисикало О.В. Подход к моделированию образного механизма оперативной памяти. В сборнике трудов Второй международной конференции «Новые информационные технологии в образовании для всех: состояние и перспективы развития» 21-23 ноября 2007 г». – Киев, 2007. – с. 336-344. Бісікало О.В. Алгоритм пошуку інформації на основі моделі асоціативної пам’яті людини. В збірнику «ІНТЕРНЕТ– ОСВІТА–НАУКА–2006, п’ята міжнародна конференція ІОН– 2006, 10–14 жовтня, 2006. Збірник матеріалів конференції. Том 2.» – Вінниця, УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2006. с.560-565. Бісікало О.В. Система «питання–відповідь» в межах моделі образного мислення. В збірнику «Матеріали XIII Міжнародної конференції з автоматичного управління (Автоматика-2006)», м. Вінниця, 25-28 вересня 2006 року. – Вінниця, УНІВЕРСУМВінниця, 2007. с.537-542. Бісікало О.В. Класифікація образного пошуку. В збірнику «Тези доповідей Першої міжнародної науково-технічної конференції «Інтелектуальні системи в промисловості і освіті – 2007» 7-9 листопада 2007 року». – Суми, 2007. с.14-15. Бісікало О.В. Проектування електронного підручника на основі формалізації пізнавальної діяльності людини. В збірнику наукових праць «Перспективні технології навчання та освітні простори», вип. 1. – Київ, МННЦ ІТіС, 2007. – с. 179-190. 418

INTEGRATED LEARNING ENVIRONMENT “ANALYTIC GEOMETRY”

M. S.Lvov, V.A.Kreknin Kherson State University. Research Institute of Information Technologies, Kherson, Ukraine. Conception, architecture and the basic functional requirements to the software tool “Integrated Environment of Educational Purpose “Analytic Geometry””is considered. It is intended for the use in the educational process of analytical geometry course in higher educational establishments. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА УЧЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ “АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ”

Львов М.С., Крекнин В.А. Научно-исследовательский институт информационных технологий Херсонского государственного университета, Херсон, Украина Рассматрены концепция, архитектура и основные функциональные требования к программному средству “Интегрированная среда учебного назначения “Аналитическая геометрия”, предназначенного для использования в учебном процессе по курсу аналитической геометрии в высших учебных заведениях. ІНТЕГРОВАНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НАВЧАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ “АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ”

Львов М.С., Крекнін В.А. Херсонський державний університет. Науково-дослідний інститут інформаційних технологій, Херсон, Україна Розлянуто концепцію, архітектуру та основні функціональні вимоги до програмного засобу “Інтегроване середовище навчального призначення “Аналітична геометрія”, призначеного для використання у навчальному процесі з курсу аналітичної геометрії у вищих навчальних закладах. Вступ Доповідь присвячено одному з проектів, які виконуються за програмою МОНУ “Інформаційно-комунікаційні технології в освіті і науці”. Проект передбачає створення програмного засобу “Інтегроване середовище навчального призначення “Аналітична 419

геометрія”. Програмний засіб підтримує практично усі форми навчального процесу: лекції, практичні заняття, самостійну роботу студентів та поточний контроль знань. Відповідно до цього програмний засіб складається з робочого місця лектора, робочого місця викладача (практичних занять) та робочого місця студента. Комп’ютерна підтримка навчального процесу полягає у наданні його учасникам електронних версій різноманітних засобів навчання, включаючи середовище розв’язання задач. Програмний засіб розроблено за договором з МОНУ № ІТ / 492 - 2007 від 22 серпня 2007 р. Метою проекту є аналіз структури та розроблення методів проектування та технологій реалізації інтегрованих середовищ навчального призначення, (надалі ІСНП) та розроблення інтегрованого програмного середовища навчального призначення, призначеного для вивчення курсу аналітичної геометрії у вищих навчальних закладах. ІСНП призначене для використання у лекційно-аудиторній та заочній формах навчання. Основною проблемою, яка вирішується реалізацією проекту є проблема підвищення ефективності вивчення курсу аналітичної геометрії у вищих навчальних закладах. Вирішення цієї проблеми досягається шляхом створення електронних робочих місць основних учасників навчального процесу – лектора, викладача (асистента), студента. Проектом передбачається створення відповідних інформаційно-комунікаційних технологій підтримки таких форм навчального процесу: лекція, практичне заняття, поточна контрольна робота. За технічним завданням ІСНП “Аналітична геометрія” є системою, яке у своєму складі містить: робоче місце лектора, робоче місце викладача, робоче місце студента. Робоче місце лектора є комплексом програмних засобів, які забезпечують підготовку та проведення лекцій з курсу аналітичної геометрії у ВНЗ. Лекції проводитимуться у лекційній аудиторії, обладнаній комп’ютерними засобами відображення навчального матеріалу. Робоче місце викладача забезпечує такі функції: підготовка та управління проведенням практичного заняття з курсу аналітичної геометрії, формування навчального матеріалу для теоретичної частини заняття, формування навчальних завдань для практичної роботи студентів та контрольних робіт, автоматизовану перевірку 420

виконання навчальних завдань. Заняття проводяться у комп’ютерному класі, обладнаному комп’ютерною мережею. Робоче місце студента забезпечує такі функції: виконання практичних завдань, самостійну роботу над вивченням теоретичного матеріалу, виконання контрольних робіт. Крім того, ІСНП може бути установлено на локальному комп’ютері у конфігурації, яка забезпечує самостійну роботу студента на вивченням усього курсу аналітичної геометрії (у тому числі для студентів заочної форми навчання). Подальший розвиток ІСНП має бути орієнтованим на використання дистанційних форм навчання. В основу проекту покладено досвід, наукові та технологічні розробки, які отримані в результаті роботи над програмними засобами навчального призначення: „Терм 7-9” [1, 2], “Світ лінійної алгебри” [3], ПМК “Бібліотека електронних наочностей” алгебра 79 класи”, ППЗ “Алгебра, 7 клас”, а також результати виконання науково-технічної розробки [4]. 1. Загальні вимоги до архітектури програмного продукту Архітектурно ПЗ на кожному з трьох робочих місць є управляючою оболонкою, функціонування якої не залежить від наповнення змістовними навчальними матеріалами з деякої групи навчальних дисциплін. Оболонка ПЗ має бути орієнтованою, перш за все, для використання з дисциплін, істотною частиною яких є цикли практичних робіт, які виконуються студентами на практичному занятті та підлягають перевірці викладачем. ПЗ є працездатним (з необхідними обмеженнями) і в тих варіантах, коли він використовується лише в класі, обладнаному локальною мережею або лише на (локальному) робочому місці студента. 2. Склад програмного засобу ІСНП “Аналітична геометрія” Робоче місце лектора: Програмний модуль (ПМ) “Бібліотека наочностей” у складі: ПМ “Бібліотека опорних конспектів”, ПМ “Бібліотека лекцій”, ПМ “Бібліотека задач”. ПМ “Середовище розв’язання задач”. ПМ “Калькулятор” 421

ПМ “Задачник”. ПМ “Підручник”. Робоче місце викладача ПМ “Задачник”. ПМ “Бібліотека задач” (робочий зошит викладача). ПМ “Середовище розв’язання задач”. ПМ “Система поточного контролю знань”. ПМ “Бібліотека лекцій”. ПМ “Підручник”. ПМ “Калькулятор” Робоче місце студента ПМ “Задачник”. ПМ “Робочий зошит”. ПМ “Середовище розв’язання задач”. ПМ “Бібліотека лекцій”. ПМ “Підручник”. ПМ “Калькулятор”. Документація до інтегрованого середовища вивчення курсу “Аналітична геометрія” містить такі документи:  “Настанова користувачам”. Електронний документ.  “Інструкція з інсталяції та експлуатації”. Електронний документ  “Методичні рекомендації студентам” Електронний документ. (складаються користувачами РМ Лектора та РМ Викладача) . 3. Загальні функціональні вимоги до програмних модулів ПМ “Підручник”. Програмний модуль є сучасним електронним підручником. За змістом він відповідає курсу аналітичної геометрії класичного, технічного та педагогічного ВНЗ. Модуль містить навчальний матеріал, структурований у відповідності до змісту навчальної програми з аналітичної геометрії. Система ключових слів та посилань формує гіпертекстову форму представлення матеріалу. Підручник обладнано полем змісту, алфавітним вказівником, системою навігації, системою заміток на полях, іншими сервісами сучасних електронних підручників. ПМ “Задачник”. Програмний модуль є сучасним електронним задачником. За змістом відповідає курсу аналітичної геометрії класичного, технічного та педагогічного ВНЗ. Модуль містить 422

систему задач до курсу аналітичної геометрії, структуровану у відповідності до змісту навчальної програми з аналітичної геометрії. Задачник обладнано полем змісту, системою навігації, системою заміток на полях, іншими сервісами сучасних електронних задачників. Кожну з задач Задачника користувач має змогу переслати до Середовища розв’язання задач для розв’язання. Кожну з задач Задачника користувач може включити до складу пакету контрольних завдань. ПМ “Бібліотека наочностей” у своєму складі містить ПМ “Бібліотека опорних конспектів”, ПМ “Бібліотека лекцій”, ПМ “Бібліотека задач”. Цей програмний модуль призначений для підтримки лекційного курсу дисципліни “Аналітична геометрія”. ПМ “Бібліотека опорних конспектів” містить опорні конспекти з усіх навчальних питань, які передбачені навчальною програмою дисципліни “Аналітична геометрія”. Кожен опорний конспект є слайдом, на якому відображені основні визначення, приклади, креслення з даного питання. ПМ призначено для формування лектором конспекту лекції за визначеною темою. ПМ “Бібліотека лекцій” містить опорні конспекти лекцій, передбачені робочою програмою з дисципліни “Аналітична геометрія”. Кожна лекція є послідовністю опорних конспектів, обраних лектором з ПМ “Бібліотека опорних конспектів”. ПМ призначено для демонстрації лектором опорних конспектів під час проведення лекції. ПМ “Бібліотека задач” містить опорні конспекти з формулюванням умов та ходу розв’язання задач аналітичної геометрії. ПМ призначено для зберігання ходу розв’язання задач, які лектор бажає включити до опорних конспектів лекції. Хід розв’язання задач лектор має сформувати засобами ПМ “Середовище розв’язання задач”. ПМ “Середовище розв’язання задач”. ПМ призначений для підтримки розв’язання задач аналітичної геометрії. Користувач ПМ засобами ПМ отримує хід розв’язання задач аналітичної геометрії у вигляді послідовності кроків, на кожному з яких здійснюється одне з допустимих перетворень, необхідних для розв’язання задачі. Перелік допустимих перетворень представлено у ПМ “Довідник”. Умову задачі користувач може обрати або у ПМ “Задачник”, або ввести з клавіатури. Розв’язану задачу користувач може зберегти у 423

Робочому зошиті (для студента), або у Бібліотеці задач (для викладача). ПМ “Система поточного контролю знань”. ПМ призначений для підтримки процесів управління практичним заняттям Ці процеси полягають у  створенні викладачем практичних завдань кожному зі студентів навчальної групи;  пересилці викладачем практичних завдань на робочі місця студентів;  зборі виконаних практичних завдань з робочих місць студентів у окрему папку на робочому місці викладача;  перевірці та оцінюванні викладачем практичних завдань, виконаних студентами. Перевірені та оцінені практичні завдання доступні студенту (з його робочого місця) у режимі “тільки для читання”. ПМ “Робочий зошит”. ПМ призначений для зберігання задач, розв’язаних студентами. Практичні завдання для кожного студента викладач формує у його робочому зошиті. Робочі зошити з умовами задач пересилаються для розв’язання на робочі місця студентів. Після розв’язання задач студенти надсилають викладачу робочі зошити для перевірки та оцінювання. ПМ “Довідник” містить перелік допустимих перетворень, за допомогою яких розв’язуються задачі аналітичної геометрії. Ці перетворення представляють найпростіші задачі аналітичної геометрії та алгебраїчні перетворення алгебраїчних виразів. ПМ “Довідник” входить до складу ПМ “Середовище розв’язання задач” ПМ “Система поточного контролю знань”. ПМ призначений для підтримки процесів управління практичним заняттям Ці процеси полягають у  створенні викладачем практичних завдань кожному зі студентів навчальної групи;  пересилці викладачем практичних завдань на робочі місця студентів;  зборі виконаних практичних завдань з робочих місць студентів у окрему папку на робочому місці викладача;  перевірці та оцінюванні викладачем практичних завдань, виконаних студентами. 424

4.1. Сценарій розв’язання задачі Одним з основних принципів, які відрізняють ІСНП “Аналітична геометрія” від інших програмних засобів навчального призначення є принцип покрокової підтримки ходу розв’язання задачі у ПМ “Середовище розв’язання задач” [5, 6]. Метою викладача є демонстрація методу розв’язання деякої аналітичної задачі на практичному занятті з аналітичної геометрії під час пояснення нового матеріалу. Студенти розв’язують задачі з метою набуття практичних умінь та навичок використання на практиці методів аналітичної геометрії. Отже, і викладачі, і студенти потребують такого середовища, яке ефективно підтримує створення ходу розв’язання задачі. Далі ми розглянемо більш детально ті засоби, за допомогою яких користувач створює хід розв’язання аналітичної задачі. 4.2. Функціональні вимоги до ходу розв’язання (аналітичної) задачі Для реалізації ходу розв’язання аналітичної задачі у СРЗ АГ вводиться поняття (математичного) об’єкту. Математичним об’єктом є:  алгебраїчний об’єкт (АО);  графічний об’єкт (ГО). Алгебраїчними об’єктами є:  числа, змінні;  числові та символьні вирази, визначники, матриці;  рівності, нерівності;  системи, сукупності рівностей або нерівностей. Графічними об’єктами є:  точки;  кути;  прямі, лучи, відрізки;  криви 2-го порядку, криви, задані у полярній системі координат. Хід розв’язання аналітичної задачі є послідовністю математичних об’єктів, кожен з яких або включається до цієї послідовності користувачем, або є результатом виконання деякого 425

елементарного перетворення одного або декількох математичних об’єктів, включених до цієї послідовності на попередніх кроках розв’язання задачі. Кожен рядок ходу розв’язання аналітичної задачі в СРЗ АГ містить один об’єкт та текстовий коментар. Кожний рядок ходу розв’язання СРЗ АГ має свій порядковий номер, який відображується зліва від об’єкту. Кожний графічний об’єкт має унікальне позначення (Ім’я). Іменами графічних об’єктів є великі або малі латинські букви або букви з індексами. Кожен графічний об’єкт описується рівнянням, нерівністю, системою або сукупністю рівностей або нерівностей. Синтаксис: <Ім’я>(<рівняння>) У послідовності “Хід розв’язання” користувач має змогу виділити один або декілька об’єктів. Виділені об’єкти – це вихідні дані для виконання наступного перетворення (команди). Ці об’єкти будемо називати аргументами перетворення. Результатом виконання перетворення (команди) є також об’єкт. Виділення об’єкту здійснюється клацанням мишки на номері його рядка. Оскільки алгебраїчні об’єкти, у свою чергу, складаються з більш простих алгебраїчних об’єктів (підоб’єктів), користувач має змогу також виділити підоб’єкт засобами математичного редактора. Виділення графічного об’єкту можна здійснити також клацанням мишки на його імені. Номера та імена об’єктів використовуються у рядках - текстових коментарях до елементу послідовності перетворень - кроку розв’язання задачі. Графічні об’єкти відображаються в окремому вікні «Координатна площина» СРЗ АГ. Це вікно відкривається командою «Вид. Координатна площина» головного меню. 4.3. ПМ Довідник “Аналітична геометрія” ПМ «Довідник» складається з двох розділів: «Перетворення алгебраїчних об’єктів» та «Перетворення графічних об’єктів». Зауважимо, що 1-ий розділ містить загально алгебраїчні перетворення. Класифікація цих перетворень описана у [4]. Власне засоби розв’язання задач аналітичної геометрії представляють розділі “Перетворення графічних об’єктів”. 426

4.4. Перетворення графічних об’єктів Розглянемо, як приклад, сукупність перетворень точок та прямих, які складають зміст 1-го підрозділу довідника графічних перетворень. Це – перетворення аналітичної геометрії прямих та точок. Кожне з них задане типами аргументів та результатів. 1. Точки та прямі 1.1. Рівняння точок та прямих 1. Побудувати точку за її координатам / Знайти систему проекцій точки Система / Точка 2. Побудувати відрізок за його кінцями / Знайти кінці відрізка Точка  Точка / Відрізок 3. Побудувати пряму, задану рівнянням / Знайти рівняння прямої Рівняння / Пряма 4. Скласти загальне рівняння прямої за її коефіцієнтами / Виділити коефіцієнти загального рівняння прямої Число A  Число B  Число C Пряма Система (A=Число, B= Число, C=Число)  Пряма 5. Скласти канонічне рівняння прямої за її коефіцієнтами / Виділити коефіцієнти канонічного рівняння прямої Число k  Число b  Пряма Система (k=Число, b= Число)  Пряма 6. Скласти рівняння прямої у відрізках за його коефіцієнтами / Виділити коефіцієнти рівняння прямої у відрізках Число a  Число b  Пряма Система (a=Число, b= Число)  Пряма 7. Скласти нормальне рівняння прямої за його коефіцієнтами / Виділити коефіцієнти нормального рівняння прямої Число alfa  Число p  Пряма Система (alfa=Число, p= Число)  Пряма Сos(alfa)*x+Sin(alfa)*y=p 8. Скласти полярне рівняння прямої за його коефіцієнтами / Виділити полярні коефіцієнти рівняння прямої Число P  Число alfa Пряма 427

Система ( P =Число, alfa = Число)  Пряма Ro = P/Cos(fi-alfa) Перелічимо назви інших підрозділів розділу “Графічні перетворення” довідника: 1.2. Найпростіші задачі на точки та прямі 1.3. Перетворення рівнянь прямих 1.4. Взаємне розташування точок та прямих 2. Криви другого порядку 2.1 Рівняння кривих другого порядку 2.2 Елементи та властивості кривих другого порядку 2.3. Взаємне розташування точок, прямих та кривих 3. Елементи лінійної алгебри Література 1. М.С. Львов. Терм VII – шкільна система комп’ютерної алгебри. //Комп’ютер у школі та сім’ї. – 2004. – №7.- С. 27-30. 2. М.С. Львов Шкільна система компъютерної алгебри ТерМ 7-9. Принципи побудування та особливості використання. // Науковий часопис НПУ ім.Драгоманова, серія №2. Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання: зб.наук. праць/ редкол. –К.:НПУ ім.Драгоманова.-№3(10)-2005. с. 160-168. 3. Співаковський О.В. Програмний педагогічний засіб «Світ лінійної алгебри».// Вестник Херсонского Государственного Технического Университета. Вып. 3 (19). – Херсон: ХГТУ, 2003. – С. 402-405. 4. Львов М.С. Концепція гнучкої розподіленої програмної системи навчального призначення. //Географічні інформаційні системи в аграрних університетах. Матеріали міжнародної науковометодичної конференції:Збірник наукових праць. Херсон: Айлант. С. 50-58. 5. Львов М.С. Основные принципы построения педагогических программных средств поддержки практических занятий// Управляющие системы и машины.- 2006.- №6.- С. 70-75. 6. Львов М.С. Поддержка пошагового решения задачи в математических системах учебного назначения. //Сборник трудов 2-ой международной конференции “Новые информационные технологи в образовании для всех: состояние и перспективы развития.” Киев, 21-23 ноября 2007 г. С. 195-203. 428

ADVANCED STRATEGIES OF INTERFACE DEVELOPMENT AND DESIGN IN COMPUTER TRAINING SYSTEMS

Nazarenko Tatyana International Research and Training Center for information Technologies and System, Kiev, Ukraine Report is devoted to the research of interface model construction as the components of operational personnel preparation in computer training system. The system approach of the interface construction for a current condition of training situations and components of structural and functional interface elements is offered. СУЧАСНІ СТРАТЕГІЇ РОЗВИТКУ ТА ПОБУДОВИ ИНТЕРФЕЙСУ У КОМПЬЮТЕРНИХ НАВЧАЛЬНО-ТРЕНАЖЕРНИХ СИСТЕМАХ

Назаренко Т.М. Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна Доповідь присвячена дослідженню побудови моделі інтерфейсу як компоненти підготовки оперативного персоналу у комп'ютерній тренажерній системі. Запропоновано системний підхід побудови інтерфейсу для поточного стану ситуацій тренажу та складові конструювання структурних і функціональних елементів інтерфейсу. Актуальність дослідження системи вимог до організації та функціонування інтерфейсу у комп'ютерних навчальнотренажерних системах (КНТС) визначається у тому, що інтерфейс це один з важливіших аспектів тренажу та навчання, тому що він не тільки визначає взаємодію та розуміння тих, хто навчається за допомогою тренажерної системи, але і максимально сприяє відтворенню завдань, що стоять при тренажу та навчанні. Вступ На сучасному етапі є проблема моделювання та проектування інтерфейсу[1,4]. При цьому, якщо раніше будувалась система і інтерфейс користувача пристосовувався до готової системи [5,6,7], то зараз висувається завдання проектування інтерфейсу, який максимальним чином враховує особливості та вимоги комп`ютерної системи [2,3]. При моделюванні та проектуванні інтерфейсу КНТС 429

маємо різні предметні області з різними інтерфейсами і необхідно об'єднати однорідну по змісту інформацію у компоненти моделі інтерфейсу з використанням положення теорії множин до опису теоретико-множинних моделей типів стану інтерфейсу та формувати підхід до синтезу і конструюванню інтерфейсу, зорієнтованого на предметну область. Актуальним є завдання дослідження і розробки інтерфейсу компонентів інформаційних технологій підготовки оперативного персоналу для керування складними динамічними об'єктами та дослідження і розробка вимог, організації і функціонування інтерфейсу КНТС. Предметом дослідження є інтерфейс, як компонента підготовки оперативного персоналу для керування складними об'єктами. На цьому рівні об'єктом дослідження є комп'ютерна тренажерна система. На сучасному етапі проблеми побудови інтерфейсу у КНТС вирішуються за допомогою модифікування интерфейсу КНТС заміною процедурного коду високорівневими декларативними описами [9,10]. Модифікування може бути досягнуто за допомогою автоматичної генерації (повної або часткової) інтерфейсу КНТС. Тому є необхідність повторного використання елементів інтерфейсу КНТС. У нас стоїть завдання роздільного модифікування архітектурних компонентів інтерфейсу КНТС. Для цього треба зробити поділ кожного архітектурного компонента КНТС на складові, щоб перейти до роздільного модифікування. Рішення проблеми При створенні інтерфейсу КНТС будемо використовувати: принципи побудови природно-мовного інтерфейсу, принцип видимості і візуалізації з використанням системи обробки візуальної інформації, оптимальну організацію принципу формування навичок. Застосовано також принцип уніфікації, що включає уніфікацію елементарних дій, імен файлів і файлових структур, пошуку рядків і механізми пошуку різних форм курсору і методів формування структур з використанням аналізу інтуїтивних і природних інтерфейсів. Ми пропонуємо використовувати моделеорієнтовний підхід для розробки інтерфейсів у КНТС, що дозволяє специфікувати весь інтерфейс, при цьому розділити специфікацію інтерфейсу на модулі - складові інтерфейсу і далі, по багато- рівневій специфікації, будувати інтерфейс. Цей комплекс має складовими модулі, що зображені на схемі. 430

Схема взаємодії модулів-складових формування інтерфейсу КНТС

Модуль РМСИ

Модуль КИ

Розробка схеми КРС

Модуль ПАР

Формування режимів СН

Одним з етапів побудови є розробка модуля КРС (КРС концептуальна розробка схем представлення інформації у КНТС.) Крім того повинна бути зроблена модель засобів інтерфейсу, що забезпечує навігацію по навчальному матеріалу та тренажерних задачах. Така модель є модулем РМСИ. Для побудови КРС та РМСИ треба врахувати такі фактори, як СН гнучкість засобу настроювання, адаптивність інтерфейсу у завданнях до тих, що тренуються (їхніх рівнів знань, переваг і фізіологічних особливостей), та засоби формування ПАР (ПАР параметри за замовчуванням, піктограми замість текстових висловлювань, підтримка способів оперативного введення команд, що дотримується уніфікованості, дружності, лаконічності). При цьому модуль ПАР – це склад моделі функціонування інтерфейсу, що підтримує вищенаведені параметри. До формування модуля ПАР треба зробити модуль КИ, що розподіляє компоненти інтерфейсу КНТС по рівнях, що підпорядковують виконування завдань згідно сценарію, з урахуванням структурованості діалогу КНТС, тому що інтерфейс 431

формується з інформації, що входить у компоненти моделі інтерфейсу. Інформація для побудови інформаційної моделі інтерфейсу вміщує системи понять предметної області інтерфейсу, що складається з термінології, та описує структуру і склад засобів для відображення інформації в інтерфейсі згідно завдань, що виконуються у сценарії. Термінологія для опису інформації про кожен компонент моделі інтерфейсу і системи понять, за допомогою яких здійснюється взаємодія в інтерфейсі, і систему зв'язків, що забезпечує формування інтерфейсних модулів та етапи формування інтерфейсу, також потребує формалізації при формуванні інформаційної моделі інтерфейсу КНТС . На базі схеми взаємодії та системного підходу до побудови адаптивного інтерфейсу для завдань навчання і тренажу даної предметної області запропоновано методи розвитку та адаптації інтерфейсу до поточного стану ситуації та сценарію навчання та тренажу та адаптивний підхід конструювання структурних та функціональних елементів інтерфейсу. Для рішення проблеми проектування інтерфейсу, що характеризується наявністю різних предметних областей з різними інтерфейсами, проводимо аналіз функціональних особливостей інтерфейсу з використанням адаптивних технологій . Розробка інтерфейсу згідно плану і сценарію навчання та тренажу є кінцевим етапом курсу й базується на визначеній згідно зі сценарієм множині сцен. У процесі навчання та тренажу оперативного персоналу необхідно формувати послідовність цих сцен на екрані монітора та інших інтерфейсних засобів виводу для окремих сцен сценарію з відповідними візуальними та віртуальними елементами. При цьому сценарій у цих сценах вміщує деталі візуальних картин та об’єктів, які характеризують компоненти сутностей (текстових одиниць знань, персонажів, реквізитів) згідно з набором сцен. Відповідно до того, як буде налагоджуватися сценарій, буде переналагоджуватися та синтезуватись інтерфейс в залежності від семантичних типів стану одиниць інформації інтерфейсу. Для вирішення поставленого завдання на базі множини сцен маємо логічні вектори ситуацій. Для цього слід записати співвідношення на множині параметрів можливих ситуацій сценарію тренажу та навчання: {Sy}={KLss, KLak, PRak}, 432

де KLss – множина класів ситуацій, що відображені в сценарії навчання та тренажу; KLak – множина алгоритмів класифікації характеристик та відповідних командних рядків для утворювання кортежу характеристик; PRak – правила вибору алгоритмів класифікації характеристик та відповідних командних рядків для утворювання кортежу характеристик. Модель інтерфейсу формується шляхом виділення підмножин Кр, Кv, Ks.  Кр{Sy } = {Kp, Kv, Ks}, де:  Kp – множина класів сценарію діалогу предметної області,  Кv – множина класів засобів інтерфейсу (через таблиці відповідності одиницям інформації інтерфейсу),  Кs – множина зв`язків між класами предметної області засобів інтерфейсу (через одиниці інформації інтерфейсу). При формуванні інтерфейсу КНТС маємо множину F упорядкованих пар елементів (m,n), (m,k), (n,k) з семантичних категорій (“подія”, “повідомлення”), (“повідомлення”, “вплив”),(“подія”, “вплив”). Вказана множина створює орієнтований граф R(V,E), де Vi - множина вершин mi, ni, ki графа ; Ei- множина орієнтованих ребер, що вміщує множину упорядкованих пар елементів (m,n), (m,k), (n,k) з множини V. Цей граф має орієнтований шлях, що складається з послідовності вершин з множини Vi та множини орієнтованих ребер Ei. В залежності від плану та сценарію навчання та тренажу будуємо граф категорій, який формується з різних синтаксичних ланцюжків упорядкованих пар елементів (m,n), (m,k), (n,k), що утворюють орієнтований шлях з відповідною послідовністю вершин. Згідно з побудованим шляхом зробимо синтез інтерфейсу для даного курсу навчання та тренажу, що допоможе здійснити перехід до його реалізації. Запропонований підхід дозволяє формалізувати конструювання та синтез інтерфейсів комп’ютерних систем різних предметних областей. На підставі аналізу одиниць інформації інтерфейсу в КНТС подано застосування структурованого адаптивного підходу 433

до формування інтерфейсу у КНТС, що дозволяє удосконалити процес проектування комп’ютерних систем. Література: 1. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем. – Пер. с англ. – СПб: Символ-Плюс, 2003г.-272с., ил. 2. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК: Энциклопедия. СПб.: “Питер”, 2003г. 3. Тарасов В.О., Герасимов Б.М., Левін І.О., Корнійчук В.О. Інтелектуальні системи підтримки прийняття рішень: Теорія, синтез ефективність–К.: МАКНС – 2007.– 336с 4. Петрушин В.А.Экспертно-обучающие г.Киев:”Наукова думка”.-1992г.

системы.-

5. Дозорцев В.М.:ДИАГНОСТ: Автоматизированная система тренинга эффективных стратегий принятия операторских решений.-Москва., журнал “Автоматизация в прромышленности” №7, стр.24-29, 2003г 6. Овчинников Повышение управляемости больших концептуальних моделей:-Журнал информационные технологии №10, 2004г. 7. Маховиков Система для интерактивных web-трансляций :Журнал информационные технологии №10, 2004г. 8. Сэлтон Г Автоматическая обработка, хранение и поиск информации- г. Москва .”Сов. радио”. 1973г. 9. Hinckley,K. Haptic Issues for Virtual Manipulation, PhD Dissertation, University of Virginia,1996. 10. Boyle, T., Gray, J., et al. Taking the plunge with CLEM: The design and evaluation of a large scale CAL System/ Computer and Education, 22(1/2), 1994, pp.19-26.

434

ФОРМИРОВАНИЕ ИНОЯЗЫЧНОЙ КОМПЕТЕНЦИИ ПРИ ПОМОЩИ ТЕХНОЛОГИИ ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИЙ

Введенская Татьяна Днепропетровский национальный университет, Украина Статья рассматривает специфику использования технологии телеконференции в целях совершенствования иноязычной компетенции студентов и углубления их знаний о культуре страны изучаемого языка. В статье даются практические рекомендации по организации виртуальных лекций и видео семинаров, анализируется опыт проведения международных видео конференций между университетами Днепропетровска, США, Ливана и Италии. DEVELOPING FOREIGN LANGUAGE COMPETENCE VIA TELECONFERENCING TECHNOLOGY

Tetiana Vvedenska Dnepropetrovsk National University, Ukraine The paper is devoted to the particularities of utilizing teleconferencing technology in enhancing student foreign language competence and in building up their knowledge of the culture of the language they study. Main guidelines as to organization of video seminars and lectures are presented and commented upon. The paper sums up the experience in conducting international videoconferences between Dnipropetrovsk National University, the USA, Lebanon and Italy. The best way to learn a foreign language may be to surround yourself with native speakers. But if you can’t manage a trip abroad, the Internet and a broadband computer connection may do the job, too, bringing native speakers within electronic reach for hours of practice. Web-based services now let people use Internet videoconferencing service and the power of social networks to try their conversational skills with tutors or language partners from around the world. Students chat online by typing messages, by talking or, if they have a Webcam, by video, in exchanges with others who want to tutor or be tutored. As a result we have a community of like-minded learners who can leverage their native language proficiency to help one another. Since September 2004 Dnipropetrovsk National University has been engaged in a unique videoconferencing project connecting four countries – Ukraine, the USA, Italy and Lebanon. The International World 435

Cultures Project was initiated in spring 2004 by the U.S. Department of State as a model of international and intercultural education. It creates a shared virtual classroom with students and faculty around the world and provides a direct personal experience through real time video, chat and daily emails. Within two months after the initiation, a group of 12 American institutions was selected to participate in the pilot implementation scheduled to begin in the fall semester 2004. El Camino College in California, Dnipropetrovsk National University, the Lebanese University in Beirut and UniversitĂ di Modena e Reggio Emilia in Italy were chosen as a part of this elite group. In this pilot project, we created a world cultures course, tentatively called â&#x20AC;&#x153;Academy for International Understanding,â&#x20AC;? through which students and faculty worldwide meet and dialogue in a shared virtual classroom. In this course, a direct personal experience of different cultures and traditions are developed through real time video conferencing and instant messaging during class sessions, and through daily emails among domestic and international students both in and out of the classroom setting. In addition, each student was paired with a partner student in a foreign school. This pairing allowed for a partnership in which students are required to work together to complete papers and projects required by their professors as well as engage in a more in-depth discussion of the topic of the day. The topics were preliminarily agreed upon by the participants from all the institutions involved and comprise General Culture Overview, Family Patterns, Customs and Traditions and Meaning of Life. The course is co-taught by faculty from each of the four partner universities. In a typical class session, an instructor begins the class with a lecture on a pre-determined topic outlined in the course curriculum. After the lecture, the students are divided into two groups. Half of the students connect with their individual partners via personal computers to continue their discussions or work on their assignments together. The remaining students have a small group discussion on the topic presented by the instructor with corresponding small group in the foreign classroom. After a time, the groups switch, and both groups combine for a final discussion at the conclusion of each class. The instructors monitor all activities, facilitate universal representation and participation, and ensure that students stay on target. 436

Through a series of instructor-lead classroom discussions and paired personal exchanges, students :  become exposed to information on each partner country’s cultural background and traditions  explore selected discussion topics such as family, work and views on the meaning of life in an international context  gain a better understanding of their own culture through contact with others  learn to work with people of diverse cultures through completing collaborative projects with their foreign partner students  enjoy an “international studies” experience at a fraction of the cost of an overseas experience. The main goal of the project is to expand our students’ global knowledge, understanding of other nations and cultures, and their ability to be responsible and ethical members of the increasingly interconnected society. “Academy for International Understanding” enables to increase intercultural exchanges, so that students who might not have the opportunity to interact directly with those from other countries and cultures are provided with this educational, enriching and productive opportunity. This course offers students from partner institutions benefits that relate to higher education and public diplomacy. It allows them to have an interactive experience with their international contemporaries in a virtual classroom environment. It helps build personal relationships that bring better understanding and open communication through awareness of each other’s diverse cultures and values as well as their own. For example, after the cultural link between Ukraine and the US was over, two of American students told their teacher after class that they would never have thought of going to Ukraine, but now would go “at the drop of a hat.” The potentials of this form of distance learning and communication are hard to overestimate. - Once the course is established it can be self-sustained with little financial support, as well as becoming an adaptable model for university faculty from many departments or programs; such as Foreign Language, distance learning, honors program, etc. - Once Internet capabilities are established for this class, they can be accessed for other purposes: developing other shared courses, recruitment of foreign students, inviting prominent scholars to 437

conduct virtual lectures or give consultation on-line and to aid joint research. The students become absolutely comfortable with multiple forms of distance learning: chat, on-line discussion, webvideoconference, joint email projects and others; The format of videoconference allows to exchange not only information but also acquires material “tangible” form when the students can actually see details of national costume and other artifacts typical of national cultures and perform folk songs. The students acquire a new experience of communicating professionally in real time with the other part of the world The impact of such kind of communicative and technologically enhanced intercultural learning on the students’ personality development is immense: they become more responsible, mature, acceptable, tolerant culturally sensitive people possessing strong teamwork skills and personal accountability for the work jointly done. The outcomes of such work are incalculable: joint projects on the topics of discussions prepared by the partners testify to productivity of teamwork, the value of the information extracted from many sources and through different means: the internet browsing, reading, communicating via live discussions on the video and in the chat rooms Participating students gain experiential knowledge that will aid them in their future pursuits in education as well as the work force, locally or internationally.

Projects like “Academy for International Understanding” promote mutual understanding and cater for insatiable interest to other cultures. All kind of distances seem to be contracted, differences - understood and put up with, interest – ignited and the candle of knowledge brightly burning. On the basis of already developed layout of partnership between Dnepropetrovsk National University and ElCamino College (California) the institutions have brought about a new project under the conventional title of “Virtual classroom for foreign languages”. The purpose of this project is to develop and pilot-test a template for offering courses in foreign languages via interactive web-based video. The proposed project will develop and pilot test a new approach to teaching foreign languages, which uses readily available and inexpensive technology to virtually 438

connect language learners with a remote teacher and tutors at a partner foreign university. Nowadays universities are joining the global marketing of education using online classes. However, more and more, universities are teaching real-time classes conducted over common computer software (Yahoo Messenger, Skype, Google Talk) for international course credit or for giving the students on each continent a shared international classroom experience. After testing software with technicians, knowledgeable students on two continents, software engineers, and faculty on two continents, the consensus is that Skype is the easiest to set up and use. One can have up to 10 stations talking live on Skype. And Skype will instantly link two stations with video. And when the broadband falters, one can always type into chat, "Can you hear me now?" Successful Teleconferencing Check List Skype only supports multiple location voice connections. It only supports one location to one location video teleconferencing. We are working on third party fixes at the moment. It does a great job with iChat while inside the teleconference. iChat was the best part as it is totally reliable even as audio and video signals are interrupted. Equipment 1. Keep your gear simple.  One camera is best  One microphone is best  Each piece of equipment is a potential problem. 2. Test all you equipment well before airtime and then put it all safely away and only use it for teleconferencing. 3. Put the webcam on a stand. 4. If it is a professional camera  Use a tripod.  Have one person who is not a participant be the camera operator.  For multiple cameras connected through a switcher, you must have a video operator who is not a participant. 5. Have one microphone and pass it. 6. If there are more than two people, one should be the moderator for that location. 7. Have a sound engineer who mixes the sound when using multiple microphones. 439

8. For multiple cameras or/and multiple microphones, a director is required just to select the microphones and cameras that are on at any time. Setting Up the Conference by Using This Checklist 9. Have all parties double-check the international time difference. Be aware of Daylight Savings Time changes. 10. Write out an agenda and email the agenda. 11. Send reminder emails to everyone  72 hours before  48 hours before  24 hours before  6 hours before  Skype each location as soon as you see their green light announcing they are online and test the link.  Telephone participants at a location an hour before if one has concerns about reliability of that location. Going Live 12. At the official start time, everyone hangs up and the host starts the conference call. 13. The host for each teleconference moderates all conversation using the agenda. 14. When voice is connected, open iChat and connect each location through iChat. 15. Know in advance the names of the participants in the teleconference and don’t have surprise guests. They can embarrass you internationally if they have not read this checklist. 16. Each location with two or more people needs a chair to moderate conversation on that computer. 17. Have everyone sit down and stay sitting down during the conference. This is no different than any formal meeting on campus. 18. Only one person online speaks at a time. 19. Speak slowly and distinctly. We are bridging distances and cultures. 20. Finish speaking and pause and wait for the signal to travel to the other listeners, continue waiting for them as they respond, and continue waiting for that signal to return to you. Otherwise, we get just noise. Don’t interrupt. 21. Hold the microphone close to your mouth. Think of it as an ice cream cone. 440

22. Look into the webcam when speaking. When you look into the camera lens, see a person listening. 23. Position the camera so that when you look into it, you can also see the other person on the screen to create the illusion of eye contact. 24. Project the video onto a big screen if possible for large audiences. 25. Don't run multiple accounts from the same location. Use just one Skype account for each place on earth. 26. If you lose your connection, we must redial the entire teleconference. Just use iChat to write you lost your signal. 27. If a location signal is lost, the teleconference will continue until the problem is fixed, the location informs the teleconference by iChat, and the teleconference can be redialed. 28. Don't switch between computers in the middle of the teleconference. 29. When a problem occurs, be systematic when troubleshooting. Start with the piece of gear in your hand; follow the cord back to the computer, checking each connection. Then check computer settings. Reestablish voice connection first. We can finish the teleconference without your video. After the Teleconference 30. Review your broadcast when it is over. 31. Fix any troublesome equipment 32. Store all gear safely away for the next teleconference. Do not use it for other things if possible. 33. Update this list with what you just learned in the last teleconference. Instructors in higher education commonly arrange for guest lecturers whose areas of expertise are related to the course content to give presentations to their classes. In doing so, the guest provides a perspective that differs from the on-site instructor's view and further enhances student knowledge. However, these experts are dispersed around the globe, and most university teaching budgets limit such invitations to those opportunities occasioned by the expert's coincidental proximity to the institution. Despite these geographic and financial obstacles, we believe that expanding the practice of inviting researchers and practitioners to share their expertise with students should be an important feature of teaching in the 21st century. New advances in communication technologies, which have already begun to have an impact on education at schools, colleges, and universities (O'Sullivan 2000), hold the promise of overcoming such obstacles. Collaborative learning, an increasingly utilized educational 441

approach to teaching and learning that builds knowledge through interaction, is supported by new and emerging network collaboration technologies that have been promoted by many educational institutions (McInnerney and Roberts 2004) The technologies that were developed during this lecture series can facilitate the sharing of video and data between participants in an online collaboration. For example, the presenter's computer display, a graphic of a tourism model, can be shared over the network with the remotely-located class. Either the presenter or the recipients have the ability to annotate, highlight, or add identification labels to the graphic, thus facilitating enhanced clarity in both the presenter's lecture and the learners' questions. The lecturer controls the presentation of the slides on her/his local computer, with an anticipated delay of one to two seconds at the remote location(s). In the near future we are to be sure in further globalization; commingling of ethnic groups, and carriers of different cultures; increasing diversity not only in our everyday life but also in the being of our world. The way to escape conflicts and to come to consensus is not to be afraid to participate on the world’s scale in the variety of “crafted situations” that will lead to cooperative and interdependent interactions in pursuit of common goals, shifting people to recategorize from “us and them” to “we”. Cooperative learning techniques increase the selfesteem, morale and empathy across racial and ethnic divisions, improve performance of minorities in the society without compromising the performance of majorities.

442

PRACTICAL ASPECTS OF VIDEOCONFERENCE USE FOR STUDENTS’ CONTINUOUS TEACHING

Dudka T.*, Savleva S.** *Interregional Academy of personnel management, Kiev **International research and training center for information technologies and systems, Kiev, Ukraine A short description of the videoconferencing systems is given and technologies of their use for continuous learning are outlined. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ НЕПРЕРЫВНОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ

Дудка Т. Н. *, Савлева С. В.** *Межрегиональной Академии управления персоналом, Киев, **Международный центр информационных технологий и систем НАНУ и МОН Украины, Киев, Украина В статье рассматриваются существующие системы видеоконференций и предлагаются технологии использования видеоконференций в системе непрерывного обучения. Современные достижения в области компьютерной техники, информационных и телекоммуникационных технологий открывают новые возможности для повышения эффективности образования, разработки и внедрения новых форм и методов обучения, организации непрерывного обучения, повышения квалификации и переподготовки специалистов, что, в свою очередь, направлено на реализацию возможности подготовки специалистов на протяжении всей жизни. Internet-технологии давно и активно используются как для организации процесса обучения магистров, так и непосредственно в процессе обучения. В настоящее время при подготовке магистров широко применяется использование систем видеоконференцсвязи, с помощью которых эффективнее решается целый ряд организационных и методических вопросов. Системы видеоконференцсвязи (ВКС) значительно расширяют возможности существующих телекоммуникационных структур, добавляя к передаче данных и голоса обмен визуальной информацией, и являются одним из самых мощных средств повышения эффективности взаимодействия в реальном времени при значительном или не значительном удалении участников друг 443

от друга. Первая аудиовизуальная система электронного взаимодействия двух лиц в режиме реального времени была представлена в 1964 году исследовательским подразделением компании АТ&Т. В конце 70-х годов на рынке корпоративных продуктов появились первые системы видеоконференций. Они были достаточно дорогими в использовании, поскольку требовали выделенных высокоскоростных линий связи, специально обученных операторов и оборудованного помещения. Первоначально проведение видеоконференций подразумевало связь между терминалами ВКС по линиям ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг). В конце 1996г. Сектором по стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи (ITU-Т) были разработаны и прияты соответствующие рекомендации (стандарт H.323) для проведения видеоконференций по IP сетям. В целом можно сказать, что сегодня для видеоконференций можно использовать практически любые цифровые каналы связи с достаточно широкой полосой пропускания. Развитие систем видеоконференций в последние годы привело к появлению решений, которые позволяют их использовать в повседневной работе. Сегодня работать со средствами видеоконференцсвязи не намного сложнее, чем пользоваться ОС Windows и ее приложениями. Кроме того, в зависимости от целей видеоконференции и собственных реальных возможностей можно использовать тот или иной тип видеоконференций, который предполагает наличие соответствующей программно-аппаратной реализации. Среди существующих сегодня систем видеоконференций выделяют видеоконференции с топологией «точка-точка» и многоточечные, а по программно-аппаратной реализации – студийные, групповые и персональные. В связи со спецификой обучения студентов используются видеоконференции с топологией «точка-точка», подразумевающие соединение только двух рабочих станций «напрямую», а также многоточечные, которые дают возможность поддерживать одновременно несколько десятков пользователей или групп пользователей. Видеоконференции «точка-точка» используются для индивидуальной работы: общение с методистом, получение консультаций у преподавателя и др. Для этого достаточно 444

эффективно используется прикладная система видеоконференций Microsoft NetMeeting, а также бесплатная программы Skype, в которой, начиная с версии 2.0, появилась возможность проводить видеоконференции. Проведение многоточечных видеоконференций требует наличия соответствующего аппаратного и программного обеспечения. Студийные видеоконференции предназначены для решения задач, требующих максимума возможностей с точки зрения организации обработки информации большим числом людей. Такие системы объединяют одного выступающего с большой аудиторией. Студийные системы видеоконференций реализуются преимущественно только аппаратными средствами. Они требуют высокоскоростных линий связи и четкой регламентации сеансов. Использование таких видеоконференций возможно для организации и проведения круглых столов, научных семинаров, конференций между территориально разделенными участниками. Групповые видеоконференции обеспечивают одновременную связь нескольких участников и используются для эффективного общения крупных и средних групп участников при совместной работе над задачей, для проведения дискуссий и выступлений, на которых участник не может присутствовать лично. В данном случае применяются как аппаратные, так и программно-аппаратные решения, которые требуют использования специального оборудования. Групповые видеоконференции применяются для проведения дополнительных лекционных занятий в промежутках между вызовами студентов по предметам, требующим более тщательного изложения, а также занятий с удаленным участием преподавателя, что может быть связано со спецификой научной деятельности (например, научные командировки, участие в конференциях и др.) и необходимостью проведения учебного процесса. Проведения таких видеоконференций происходит с использованием систем ВКС. Для проведения занятий в промежутках между сессиями со студентами заранее оговаривается возможное время сеансов связи. После того, как с преподавателем согласовывается удобное для него время проведения занятия, методист по электронной почте делает рассылку студентам, в которой сообщает о времени проведения занятия, при этом оговаривается время выхода на связь (за 10-15 445

минут до начала занятия). Такая видеоконференция происходит в многоточечном режиме. Для организации проведения занятия с участием удаленного преподавателя сначала следует проверить возможность установления связи с ним, а затем согласовать время проведения занятия выхода на связь за 10-15 минут до начала. Во время проведения такого занятия студенты находятся в аудитории, где установлена система ВКС и экран, на который транслируется изображение. Такая видеоконференция происходит в режиме «точка-точка». Персональные видеоконференции используются для общения между двумя участниками, обмена интерактивной информацией, пересылки файлов при небольших затратах времени и финансов. Системы персональных видеоконференций имеют обычно программно-аппаратную реализацию. Для проведения видеоконференции необходим ПК с мультимедийными возможностями и канал связи (по возможности быстрый, например, локальная сеть). При организации непрерывного обучения персональные видеоконференции являются важным средством общения студентов, большинство из которых иногородние, с преподавателями и методистом в промежутках между сессиями, а также с руководителем аттестационной магистерской работы во время ее подготовки, на которую отводится четыре месяца. Применение использования гибких дистанционных технологий, в том числе систем ВКС, помогают выполнить задачу подготовки высококвалифицированных специалистов в области компьютерных наук. Для активного использования видеоконференций не достаточно только технической и организационной готовности со стороны организаторов проведения, необходима также подготовленность студентов, так как они являются и целевой аудиторией, и активными участниками. Поэтому студентам нужно прививать навыки работы с системами видеоконференций, начиная с персонального общения в режиме on-line с целью оперативного решения различного рода вопросов, связанных с организацией учебного процесса, методическими рекомендациями, обменом данными, и простого общения. Активное повседневное использование видеоконференций студентами будет способствовать формированию у них культуры общения и понимания преимуществ 446

такой связи, что очень важно для непрерывного обучения на протяжении всей жизни. Заключение Системы видеоконференций предоставляют неограниченные возможности для осуществления непрерывного обучения, так как появляется возможность оптимального управления временем обучения и значительно расширяются территориальные границы образовательного пространства. Литература 1. Гриценко В.И. Информационно-коммуникационные технологии в образовании для всех – в ракурсе общества знаний. – К.: ВД «Академперіодика», 2007. – 28 с. 2. Гриценко В.И., Кудрявцева С. П., Колос В.В., Веренич Е.В. Дистанционное обучение: теория и практика. – К.: Наукова думка , 2004. – 375 с.

447

ECOLOGICAL LITERACY: A VIEW VIA ICT

V. Komendantov National Ecological Natural Centre Students' Youth Ministry of Education and Science of Ukraine, Kiev Ukraine A number of issues related to ecological literacy raise supported by active ICT use is considered. ЕКОЛОГІЧНА ГРАМОТНІСТЬ: ПОГЛЯД КРІЗЬ ПРИЗМУ ІКТ

Комендантов В.Ф. Національний еколого-натуралістичний центр учнівський молоді Міністерства освіти і науки України, Київ Україна Розглянуто коло питань, які стосуються підвищення екологічної грамотності на базі активного використання ІКТ Сучасні тенденції розвитку інформаційного суспільства комплексно охоплюють і трансформують всі сфери його життєдіяльності. Інформаційні і комунікаційні технології (ІКТ) міцно увійшли до процесів навчання і виховання молодого покоління. Безперервна освіта відкриває нові можливості для екологічної освіти впродовж всього життя. Проблеми екології і захисту навколишнього середовища відносяться до категорії глобальних, вони в тій чи іншій мірі є актуальними для всіх країн без виключення, проте, в екологічно неблагополучних країнах рішення даних задач стає пріоритетом загальнонаціонального масштабу. На жаль, Україна не може вважатися повною мірою екологічно благополучною країною, а з урахуванням специфіки наявних проблем, їх рішення неможливе без широкого застосування найсучасніших наукових досягнень і технологічних розробок в даній області. Загальновизнано, що одним з шляхів вирішення екологічних проблем є екологічна грамотність, яка неможлива без відповідної освіти. Для забезпечення необхідного результату така освіта повинна бути безперервною, носити інтегрований характер і здійснюватися протягом всього життя людини, починаючи з дошкільного віку. Результатом такої освіти повинне стати формування у учнів екологічного мислення з шкільних років, що дозволить виховати нову генерацію висококваліфікованих фахівців у всіх областях 448

знання, які при ухваленні рішень керуватимуться не тільки технологічними, економічними або політичними міркуваннями, але так само повною мірою усвідомлюватимуть їх екологічні наслідки. Структура еколого-натуралістичного профілю України включає 176 центрів обласного міського та районного підпорядкування. Національний еколого-натуралістичний центр учнівський молоді (НЕНЦ) Міністерства освіти і науки України - позашкільна установа, що проводить навчально-виховну та методичну роботу в області біологічної, валеологічної, екологічної, аграрної освіти учнівський молоді. НЕНЦ об`єднує всі еколого-натуралістичні центри України. Щорічно в НЕНЦ працює близько 100 творчих учнівських об'єднань по 45 профілям. Навчально-виховний процес у НЕНЦ спрямований на виконання соціального замовлення для профільних позашкільних установ: формування всебічно розвиненої особистості, надання додаткової освіти в області біології, екології, сільського господарства, формування майбутньої творчої еліти держави, створення умов для професійного самовизначення учнівської молоді. Впродовж останніх років фахівці НЕНЦ активно працюють в області створення системи безперервної освіти з питань екології і охорони навколишнього середовища. Діяльність НЕНЦ. надзвичайно різноманітна і спрямована на формування нової людини, яка житиме і працюватиме в 21 столітті. Крім того, ведеться велика робота в області підвищення кваліфікації і розбудови основ створення якісно нових умов для екологічної освіти. У сучасному суспільстві екологічна грамотність неможлива без підтримки інноваційних ІКТ. Що дають ІКТ підростаючому поколінню? Визначимо головне:  можливість жити і працювати в електронному суспільстві майбутнього;  доступ до інформації і освіти без меж впродовж всього життя.  можливості самовираження, активного громадянства і працевлаштування.  можливості здійснювати комунікації зі всіма станами, організаціями і людьми. Це і листування за допомогою електронної пошти, і можливість брати участь у форумах, і проводити і брати участь у відеоконференціях тощо. 449

Що дають ІКТ викладачам?  можливість підвищувати якість навчання шляхом використання інноваційних форм навчання і освіти.  доступ до інформаційних, учбових і методичних матеріалів, які вільно розповсюджуються в мережі Інтернет;  можливість постійно підвищувати свою кваліфікацію, удосконалювати форми і методи роботи тощо. Для створення електронної підтримки безперервної екологічної освіти необхідно активно використовувати перспективні ІКТ та створювати науково-навчальні динамічні електронні простори. Створення такого електронного динамічного простору для підтримки екологічної освіти і виховання разом з формуванням відповідної інформаційної культури дозволить удосконалити процеси створення і підтримки системи безперервної освіти на базі активного використання останніх досягнень в області ІКТ для дітей, молоді, учнів, викладачів і методистів . Коротко представимо загальні функції такого простору:  можливість сумісного створення, актуалізації і використання учбових ресурсів екологічної спрямованості.  підтримка діяльності координаційно-методичних рад за участю керівників регіональних позашкільних екологонатуралістичних навчальних закладів, Всеукраїнської науково-методичної ради з екологічної освіти та виховання дітей та учнівської молоді, а також Всеукраїнського методичного об’єднання вчителів природничих дисциплін;  підтримка он-лайнових науково-практичних конференцій, семінарів-практикумів, майстер-класів з різними категоріями методичних і педагогічних працівників закладів освіти;  підтримка підвищення кваліфікації працівників позашкільних навчальних закладів екологонатуралістичного профілю;  фунціонування віртуальних приймалень відомих викладачів, вчених, екологів-практиків, краєзнавців тощо;  можливість доступу до кращих учбових ресурсів, які відібрані експертами і орієнтовані на цільові групи користувачів. 450

 можливості створення нових і участі у вже наявних форумах;  можливість постійно проводити он-лайнові олімпіади школярів тощо. Технологічною основою такого простору є .не тільки нові ІКТ, але і платформи, такі як Web 2.0, які дозволяють викладачам і учням, які не мають достатнього досвіду або фінансової підтримки для реалізації своїх починів брати участь в розвитку електронної простору екологічної освіти. Слід зауважити, що велику роботу ЕНОЦ проводить в області підвищення комп'ютерної і Інтернет-грамотності різних категорій працівників системи екологічного утворення України. ЕНОЦ співробітничає з навчальними закладами України, Польщі, Російської Федерації та іншими державами світу щодо обміну досвідом, виявленню новітніх розробок світового педагогічного надбання для поповнення всеукраїнського банку інноваційних технологій позашкільної роботи еколого-натуралістичного спрямування шляхом стажувань, виїздів педагогічних працівників. На базі Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій і систем регулярно проводяться виїзні семінари викладачів з різних питань, які стосуються використання ІКТ в навчанні, а саме: організації дистанційного навчання, створення і використання навчального мультимедіа, організації учбових комунікацій при розподіленому навчанні тощо. Таким чином, розвиток екологічної освіти в Україні можливий за умови взаємної інтеграції освіти, фундаментальної науки. ІКТ і практичних заходів, оскільки саме їх поєднання дозволить здійснити глибокі структурні зміни в підготовці майбутніх фахівців. Саме такий підхід дозволить розвинути конкурентноздатну систему освіти, відтворити підготовку висококваліфікованих фахівців всіх рівнів, які у свою чергу надалі розвиватимуть конкурентноздатну екологічну діяльність і таким чином збуде забезпечений якісно новий рівень екологічної освіти в Україні.

451

AN ALGORITHM FOR CONSTRUCTION OF EQUIVALENT SETS CLASSES FOR FEATURE RECOGNITION IN SELFLEARNING CONTROL SYSTEMS

Sergei Petrov Sumy State University, Ukraine Construction algorithm of equivalent feature recognition (FR) sets is described: This algorithm may be used in control systems with changeable space of FR. АЛГОРИТМ ПОБУДОВИ КЛАСІВ ЕКВІВАЛЕНТНИХ НАБОРІВ ОЗНАК РОЗПІЗНАВАННЯ В СИСТЕМАХ КЕРУВАННЯ, ЩО НАВЧАЮТЬСЯ

Петров С.О. Сумський державний університет, Україна Описано алгоритм побудови еквівалентних класів ознак розпізнавання (ОР), який доцільно використовувати для систем керування зі змінним простором ОР. В системах керування дистанційним навчанням (СКДН) [1], системами підтримки та розвитку персоналу (СПРП) [2], важливим питанням є визначення характеристик функціонування системи, за умови зміни простору ознак розпізнавання. Відзначимо те, що ознаками розпізнавання в таких системах є контрольні запитання (тести), або їх часткові набори, сукупна множина котрих значно перевищує потужність конкретної тестової вибірки на якій екзаменується слухач, необхідно вирішити наступну задачу при синтезі вищезгаданих систем: можливість функціонування системи при динамічній зміні множини тестових запитань. Зазначена задача є актуальною виходячи з наступних положень, про репрезентативність часткової вибірки тестових запитань генеральній сукупності, критерію різноматності множині тестових запитань при переході від одного слухача до іншого. Зважаючи на те, що система, що розробляється, має функціонувати в режимі реального часу необхідно забезпечити мінімальні часові витрати при визначенні функціонального стану слухача від час його роботи з системою, за умови зміни множини ознак розпізнавання. Найбільш перспективною технологією для синтезу систем класу, що розглядається є інформаційно-екстремальна інтелектуальна технологія (ІЕІТ) [3]. 452

Постановка задачі Розглянемо постановку задачі класів еквівалентних ознак розпізнавання у рамках ІЕІТ. За результатами тестового контролю сформовано апріорно класифіковану навчальну матрицю типу «об’єкт-властивість» || y m( j,)i | m  1 , M ; i  1 , N ; j  1 , n ||

M –кількість де класів розпізнавання (рівнів знань); N – кількість тестів за матеріалом поточного модуля дистанційного курсу; n – обсяг навчальної вибірки (кількість реалізацій образу). Сформовано структурований вектор просторово-часових параметрів функціонування СКДН

g  d m , x m ,  , k B , k З 

з відповідними обмеженнями, де d m , x m – фенотипні параметри, що визначають геометрію розбиття простору ознак на класи розпізнавання;  – генотипний параметр поля контрольних допусків. Для даної задачі початковий словник ознак розпізнавання для оцінки функціонального стану знань кожного слухача складалася із 28 ознак розпізнавання. Поле допусків на кожну ознаку однакове: верхній нормований допуск 100 балів, нижній 0 балів. Апріорний алфавіт класів розпізнавання складався із чотирьох класів. При 0 цьому базовий клас X 1 відповідав функціональному стану знань 0

“2”, X 2 . - “3”, 3 . - “4” , а X 4 . - “5”. Кількість реалізацій для кожного з класів 28. Крім того було виділено множину ознак розпізнавання (ОР), на базі яких будуть формуватися класи еквівалентності, тобто початковий словник ОР розділяється на дві множини ознак, що не перетинаються. Таким чином, формуються базовий словник і словник альтернативних ОР. Необхідно в рамкаї ІЕІТ розробити алгоритм формування еквівалентних класів ОР за умови не зменшення критерію функціональної ефективності [4]. Алгоритм побудови еквівалентних класів ОР Формування критерію еквівалентності є основною проблемою при розбитті ознак розпізнавання на класи еквівалентності. При оцінці еквівалентності однієї ознаки альтернативного словника до певної ознаки базового словника, тобто перевірки можливості 453

включення цієї ОР до певного класу еквівалентності, застосовується КФЕ на базі інформаційної міри Кульбака [4]. Враховуючи те, що така міра визначається при оптимізації контейнера кожного з класів розпізнавання, для оцінки еквівалентності було запропоновано дві міри. Перша міра (1) дозволяє оцінити еквівалентність, використовуючи усереднене значення КФЕ для системи керування в цілому . Друга міра (2) еквівалентності – більш деталізована. Вона оцінює еквівалентність ОР з альтернативного словника до ознаки з базового словника з урахуванням її впливу на ефективність контейнера кожного з класів розпізнавання окремо. Перша з запропонованих мір еквівалентності має такий вигляд: m

 E   E  k

k альт

Q де



(1)

Eбk  – КФЕ k-ого класу розпізнавання базового словника, k  Eальт – КФЕ k-ого класу розпізнавання альтернативного

словника,

m – кількість класів розпізнавання. Ця міра еквівалентності [5,6] дозволяє показати, збільшилась чи зменшилась ефективність навчання системи, а отже і встановити приналежність ОР до групи еквівалентних, не еквівалентних, або альтернативних ОР [7]. Нажаль її основним недоліком є те, що ця міра не чуттєва до зміни КФЕ окремого класу розпізнавання. Таким чином, при її застосуванні можлива помилка у віднесенні ОР з альтернативного словника до певної групи. Наприклад, при одночасному збільшенні і зменшенні КФЕ на однакове значення у пари класів в процесі оцінки еквівалентності певної ОР, вона буде віднесена до групи еквівалентних, хоча такою вважатися не може. Друга більш деталізована обчислюється за таким виразом: m

Q' 

 E    E    k б

2 k альт

(2)

Вона вказує на скільки змінились значення КФЕ по кожному з класів в процесі оцінки еквівалентності. І хоча вона не може віднести ОР з альтернативного словника до однієї з вищезазначених груп, але здатна уточнити їх склад. Крім того така міра може бути 454

використана для ранжування ОР в кожному класі еквівалентності. Такі упорядковані класи використовуються при формуванні еквівалентних варіантів словників ОР, які відповідають окремим варіантам тестових завдань. Розглянемо кроки реалізації алгоритму розбиття ознак розпізнавання на еквівалентні класи: 1. Вибираємо Np ознак розпізнавання з початкового словника, тим самим формуючи базовий словник ОР. 2. Вибираємо N ознак, що складають словник альтернативних ознак. 3. Проводимо навчання системи за алгоритмом паралельної оптимізації [4] СКД для базового словника. 4. Ініціалізуємо лічильник класів еквівалентності у базовому словнику i. 5. Ініціалізуємо лічильник альтернативних ознак ip. 6. Заміна ознаки i на ip. 7. Проводимо навчання системив за алгоритмом паралельної оптимізації СКД для поточного словника. 8. Визначення еквівалентності ОР для i-ї ОР . 9. Збільшуємо значення лічильника ip. 10. Якщо ip<=N, то пункт 6, інакше пункт 11. 11. Розбиття ознак на множини альтернативних , еквівалентних та не еквівалентних ознак за значенням критерія (6) 12. Ранжування альтернативних ОР за критерієм КФЕ . 13. Збільшуємо значення лічильника i. 14. Якщо i<=Np, то пункт 5, інакше пункт 15. 15. Формування результуючої таблиці класів еквівалентності. 16. Зупин. Цей алгоритм розбиває початковий словник ОР на два словники: базовий і альтернативний. Послідовно замінюючи ОР, визначаються міри еквівалентності для кожної ознаки із альтернативного словника. В результаті виконання цього алгоритму отримаємо таблицю, в якій для кожної ознаки із базового класу у відповідності будуть поставлені еквівалентні та альтернативні ОР із словника альтернативних ознак. Алгоритм дозволить вивести детальну 455

інформацію про кожну ОР та оцінити на скільки альтернативні ознаки є близькими до еквівалентних. Так, використовуючи в пункті 8 деталізовану оцінку еквівалентності (1), можна визначити вплив даної ознаки на ефективність відповідного класифікатора. Результати та висновки Для практичного застосування алгоритму загальну множину ОР було поділено на дві частини по 14 штук, для зручності вони були пронумеровані від 0 до 13. В таблиці 1 показано результати роботи алгоритму. Таблиця 1 – Результат формування класів еквівалентності ОР.

№ ознак із альтернативного словника

№ класу еквівалентності 0 1 2 3 4 5 6 22 24 25 14 16 25 26 19 27 26 23 26 20 15 16 15 20 24 20 16 27 20 18 15 20 18 24 25 26 22 16 16 25 15 20 24 20 17 19 27 18 14 14 25 19 24 19 17 16 21 14 21 23 17 19 26 14 19

7 8 9 15 23 23 17 14 14 14 24 18 19 19 17 17 20 21 22 25 27 20 25 16 26 22 24 15 21 26 15 19 16

10 11 12 13 21 21 14 15 17 26 17 14 15 18 23 18 16 16 21 23 25 20 24 27 20 24 20 19 22 15 25 17 19 17 22 26 14 16 15

У першому рядку таблиці показані 14 ознак із базового словника ОР, для яких формуються класи еквівалентності. У стовпчиках у порядку зменшення еквівалентності подано ознаки, що є еквівалентними або альтернативними. При цьому зафарбовані жовтим кольором клітинки таблиці відповідають еквівалентним ОР, усі інші ознаки є альтернативними. Таким чином у другому рядку 456

подані ознаки, що при заміні найменше впливають на процес функціонування системи керування. Для перевірки еквівалентності сформованого словника ОР було обчислено КФЕ для системи керування при незмінних параметрах функціонування системи, яке незначно відрізнялось від КФЕ для базового словника ОР [8]. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що для систем керування зі змінним простором ОР можливо застосувати розроблений алгоритм побудови еквівалентних класів ОР для функціонування системи в режимі реального часу без перенавчання. А саме, застосування даного алгоритму, при першому навчанні системи дозволить обчислити параметри її функціонування, та класи еквівалентності ОР, які можуть бути використані для генерування різних наборів тестових запитань, що використовують для тестового контролю знань [9]. При цьому немає необхідності проводити перенавчання системи, що є ресурсоємною операцією і може не гарантувати високу асимптотичну достовірність функціонування системи. Література 1. Гриценко В.И., Кудрявцева С.П. Колос В.В., Веренич Е.В. Дистанционное обучение: Теория и практика.– Киев: Наукова думка, 2004.– 376 с. 2. Кон. В.М. Автоматизированная оценка персонала. // Инновации в образовании. 2007. № 2. С. 127–138. 3. Краснопоясовський А.С. Інформаційний синтез інтелектуальних систем керування: Підхід, що ґрунтується на методі функціонально-статистичних випробувань.–Суми: Видавництво СумДУ, 2004. – 261с. 4. Гриценко В.И., Довбыш А.С., Любчак В.А., Информационный синтез адаптивной мультиагентной системы управления дистанционным обучением. – УсиМ.–2006.–№6 – с. 4-6,25 5. Juzhen Z. Dong, Ning Zhong, and Setsuo Ohsuga. Using rough sets with heuristics to feature selection. In Ning Zhong, Andrzej Skowron, and Setsuo Ohsuga, editors, Proceedings of the 7th International Workshop on New Directions in Rough Sets, Data Mining, 457

and Granular-Soft Computing (RSFDGrC-99), volume 1711 of Lecture Notes in Artificial Intelligence, pages 178-187, Berlin, November 9-11 1999. Springer. 6. M. Dash and H. Liu. Feature selection for classification. Intelligent Data Analysis — An International Journal, 1(3), 1997. http://www.public.asu.edu/~huanliu/papers/ida97.ps. 7. George H. John, Ron Kohavi, and Karl Pfleger. Irrelevant features and the subset selection problem. In Proceedings of ICML-94, the Eleventh International Conference on Machine Learning, pages 121– 129, New Brunswick, USA, 1994. 8. С.О. Петров, І.В. Шелехов Оцінка інформативності тестів в системах керування дистанційним навчанням // Вісник ХНТУ.– 2007.–№4(27).–с. 586-591 9. А.С. Довбиш, В.О. Любчак, С.О. Петров. Машинна оцінка знань студентів у системі керування дистанційним навчанням Вісник СумДУ. Серія “Технічні науки”.–2007.–.№1.–с. 167-178

458

COMPUTER-BASED SYSTEM OF EDUCATIONAL INSTITUTION QUALITY MANAGEMENT

Vera Yakovenko Odessa national polytechnic university In this article computer realization of the computer-aided management of the complex model system by the quality of the educational institution is described КОМП’ЮТЕРНА РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО УПРАВЛІННЯ ЯКІСТЮ ДІЯЛЬНОСТІ НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ

Яковенко Віра Дмитрівна Одеський національний політехнічний університет В статті описана комп’ютерна реалізація комплексної моделі системи автоматизованого управління якістю діяльності навчального закладу Аналіз характеристик якості за міжнародними стандартами ІСО серії 9000, дозволив виділити основні характеристики якості освітніх послуг з погляду їх споживачів. Встановлено, що якість освітньої послуги можна планувати при проектуванні параметрів освітньої послуги і освітнього процесу і контролювати шляхом порівняння запланованого показника з дійсним його значенням. Параметри якості у системі освіти можуть мати кількісні і якісні характеристики. Для забезпечення контролю і управління якістю освітнім установам бажано мати кількісні характеристики, хоча це не завжди можливо[1]. Функціонування конкурентноспроможного НЗ у сучасних умовах неможливо без автоматизованого управління системою якості. Запропонована автором комплексна модель [2] (рис.1) забезпечує вплив на освітній процес за рахунок застосування прогресивних інформаційних технологій з корегуючим зворотнім зв'язком, який базується на результатах вимірювань, що проводяться протягом всього освітнього процесу. Результати конкретного вимірювання впливають на зворотний зв'язок, а одержаний у результаті контролю статистичний матеріал

459

Рис. 1. Комплексна модель автоматизованого управління якістю діяльності навчального закладу 460

дає цілком достовірну інформацію про те, наскільки освітній процес в цілому добре функціонує і як його можна поліпшити, а значить, управляти його якістю. Основу програмного середовища системи автоматизованого управління якістю діяльності навчального закладу (САУЯНЗ) складає комплекс розробок: – Автоматизована система оперативно - диспетчерського управління; – АСУ «Фінансово-економічного та матеріально-технічного забезпечення»; – АСУ персоналом «Кадри»; – АСУ «Приймальна комісія»; – АСУ «Канцелярія»; – АСУ «Науково-методичне та інформаційне забезпечення», у тому числі освітній портал з предметних областей»; – АСУ «Підсистема підтримки прийняття рішень»; – АСУ «Підсистема кваліметричних вимірювань»; – АСУ «Підсистема відновлення та контролю знань»; – АСУ «Підсистема аналізу та прогнозування освітніх послуг». У основу САУЯНЗ закладені принципи стратегічного управління якістю: – багатовимірний моніторинг і оцінка якості процесів, вхідних і вихідних даних цих процесів; – пошук еталонів, тобто пошук конкурентних (НЗ, кафедра (циклова комісія), спеціальність) і функціональних (процеси прийому абітурієнтів, дистанційне навчання, бухгалтерський облік і т.п.) лідерів у системі освіти; – стратегічне планування і розгортання тактичних планів по підрозділах НЗ в цілях безперервного поліпшення якості освітніх процесів і процесів управління, які дозволяють колективу співробітників і студентів наближатися або до "бездефектного" виробництва продукції і послуг вищої школи, або до певного еталону; – управління процесами; – аналіз результатів виконання планів і коректування завдань або ресурсів; – безперервне навчання співробітників НЗ у цілому. САУЯНЗ орієнтована на створення комплексної автоматизованої системи управління якістю процесів у НЗ з 461

використанням концепції стратегічного управління якістю освіти і сучасних інформаційних технологій. Методологія системного підходу автоматизованого управління дозволяє представити НЗ у вигляді взаємозв'язаної сукупності підсистем, які розглядаються як об'єкти стратегічного управління. Пропонується розглядати НЗ як сукупність декількох підсистем, об'єднуючих функціонально взаємопов'язані види діяльності: навчальну, наукову, економічну, управлінську, маркетингову, господарську тощо. Базою для реалізації САУЯНЗ є його розвинена комунікаційна інфраструктура. Опорна комп'ютерна мережа на волоконнооптичних лініях зв'язку пов'язує територіально рознесені корпуси НЗ каналами з параметрами передачі інформації більше 1 Гбіт/сек і охоплює більше сотні комп'ютерів. Така комунікаційна інфраструктура дозволила вирішити задачу створення єдиного інформаційного простору, об'єднуючого потрібні інформаційні ресурси і володіти простими і ефективними механізмами забезпечення доступу до цих ресурсів, автоматизації процесів управління НЗ, його функціональними підсистемами. Створена комплексна САУЯНЗ забезпечує інформаційну підтримку і автоматизацію основних функцій з оперативного управління навчальним процесом (НП), навчально-методичному управлінні, управлінні якістю освіти, управлінню структурними підрозділами. Система забезпечує обслуговування приймальної кампанії, облік контингенту студентів, відстежування виконання студентами програми і моніторинг успішності, нарахування стипендії, облік даних про оплату навчання, формування навчальних планів відповідно до галузевих стандартів і розрахунок навчального навантаження, формування необхідних поточних і звітних документів, обробку оперативних і аналітичних інформаційних запитів. Інтеграція спеціалізованих прикладних підсистем в єдину систему дозволяє збудувати взаємозв'язані процеси управління НП від складання навчальних планів і розрахунку навантаження, обліку контингенту і ведення особистих справ студентів, через організацію і інформаційне забезпечення сесії і інших видів звітності студентів, до оперативного контролю їх успішності, аналітичної обробки і інтерпретації даних про освоєння студентами навчальних програм, інтегрованих показників, що 462

характеризують якість реалізації НП за конкретними освітніми програмами. Реалізована САУЯНЗ побудована на основі сучасної клієнтсерверной архітектури. Бази даних функціонують під управлінням SQL-сервера (СУБД) MySQL і розміщені на високопродуктивному серверному устаткуванні. Програмні додатки, які реалізують конкретні задачі, розміщені на сервері додатків. Призначені для користувача програмні компоненти реалізовані у формі «товстих клієнтів», що встановлюються і автоматично оновлюються централізовано в інтранет-мережі, і «тонких клієнтів» у вигляді Web-додатків (рис.2). При проектуванні САУЯНЗ, архітектура прикладної частини реалізована за модульним принципом, а саме: прикладна компонента побудована як набір клієнтських додатків, які спеціалізуються на реалізації чітко визначеного набору функцій. Група «товстих» клієнтів використовується в додатках, призначених для забезпечення функціональності, пов'язаної з наданням користувачеві розвиненішого інтерфейсу (у сенсі повноти використання ресурсів робочої станції, операційної системи). Група «тонких» клієнтів надає більш простий інтерфейс, що реалізовується Web-браузером і не вимагає використання специфіки операційної системи, робочої станції і низькорівневих протоколів. При такому підході традиційне поняття «Автоматизоване робоче місце» (АРМ) як певний набір програмно-апаратних засобів, що реалізують наперед визначену функціональність у фіксованій частині інформаційної системи, значною мірою трансформується. У створеній САУЯНЗ еквівалент традиційного АРМ створюється у певному значенні динамічно, шляхом делегування конкретному користувачеві (групі користувачів) набору функцій, що реалізуються спеціалізованими додатками, які стають для системи в цілому елементарними структурними і ресурсними одиницями разом з елементами даних. Наприклад, у керівника і секретаря керівника набори пропонованих їм спеціалізованих додатків і права доступу до них, відрізнятимуться відповідно до їх функціональних обов'язків. Практика освоєння і використання системи показала, що прийнята архітектура має цілий ряд позитивних сторін, що набувають особливого значення в характерних для НЗ умовах 463

реалізації, супроводження і використання програмного комплексу такого рівня складності.

Рис.2 Функціональна структура мережевої САУЯНЗ Найважливішими є незалежність і достатньо вузька функціональна спеціалізація прикладних компонент, спрощення їх розробки і скорочення терміну введення в експлуатацію. У зв’язку з цим істотно спрощуються можливості розвитку системи: нарощування її функціональності здійснюється шляхом включення 464

до складу системи нових прикладних модулів або заміни застарілих без порушення функціонування інших підсистем. Робочі місця працівників структурних підрозділів у створеній системі реалізовані у вигляді Web-додатків, що не вимагає якихнебудь процедур з їх установки (і переустановки у разі внесення оновлень) на комп'ютерах користувачів, розміщених у різних корпусах НЗ. Відсутність у додатках надмірних, не потрібних конкретному користувачеві функцій, істотно спростило їх освоєння кінцевими користувачами, що також є важливим чинником, зважаючи на реальні проблеми, пов'язані з недостатнім рівнем кваліфікації користувачів в підрозділах в області комп'ютерних технологій, їх здібності до освоєння управління складними багатофункціональними системами. Відвертість архітектури, масштабованість, високий рівень незалежності функціональних модулів системи, відносна простота їх розробки, супроводу, практичного освоєння і застосування відкривають принципову можливість його використання групою НЗ, об'єднаних загальною комунікаційною інтранет і інтернетсередовищем, відповідаючи загальним вимогам до інформаційних систем, призначених для формування інформаційного освітнього простору. Список літератури: 1. Алексеева Н.Г. О возможностях применения модели всеобщего управления качеством в системе непрерывного профессионального образования // Сб. матер. ВНПК «Управление качеством», ГОУ ВПО «МАТИ» - М.: ИТЦ ГОУ ВПО «МАТИ», 2005. 2. Яковенко В.Д., Гогунський В.Д., Ускач А.Ф.Моделі та методи управління якістю діяльності навчального закладу // Матер. Всеукраїнської НПК молодих вчених «Управління інноваційним розвитком підприємств України в умовах світових інтеграційних процесів». –Том 5. –Дніпропетровськ: ПДАБА, 2007. – С. 111 – 113. 3. В.Д.Яковенко. Моделювання управління якістю діяльності навчального закладу // Проблеми освіти: Інститут інноваційних технологій і змісту освіти МОН України. Наук.зб., 2007. – Вип.53. – С. 53 – 62. 465