Моделі агрегатування об'єктів безперервного навчання за підтримкою інформаційних і телекомунікаційних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделі агрегатування об'єктів безперервного навчання за підтримкою інформаційних і телекомунікаційних технологій

А.Ф. Манако

Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та Міністерства совіти і науки України, м. Київ

Предложены концептуальные абстрактные и рабочие модели агрегирования объектов непрерывного обучения при поддержке информационных и телекоммуникационных технологий.

інформаційний телекомунікаційний навчальний технологія

Запропоновано концептуальні абстрактні та робочі моделі агрегатування об'єктів безперервного навчання за підтримкою інформаційних і телекомунікаційних технологій.

The life-long learning concepts objects aggregation abstract and working models with support of information and communication technologies suggested .

Європа безумовно рухається в епоху знань і успішний перехід до економіки і суспільства, які базуються на знаннях, повинен супроводжуватися рухом до безперервного навчання [1]. Для успішного розвитку дистанційної і безперервної освіти в Україні треба значно прискорити широкомасштабне впровадження електронного навчання - могутнього інструменту для безперервного навчання в умовах руху країн до інформаційного суспільства, економіки знань [2], [3]. Електронне навчання закладає основи для ефективного безперервного навчання [4]. "Концепція навчальної технології, відома як навчальні об'єкти, має потенціал революціонізувати парадигму навчання. Концепція проста: використовуючи засоби баз даних і знань, Інтернет та інших цифрових технологій, підготовлювати навчальний зміст у формі дискретних малих шматочків навчання або навчальних об'єктів, які можна використовувати автономно або динамічно агрегатувати для забезпечення тільки достатнього і тільки своєчасного навчання [5]" (Див. докладніше, наприклад, [6], [7], [3]).

Для забезпечення ефективного використання потенціалу прогресивних інформаційних і телекомунікаційних технологій (ІКТ) та нових навчальних технологій (НТ) задля прискорення успішного розвитку безперервного навчання в Україні потрібні науково обґрунтовані моделі об'єктів безперервного навчання за підтримкою ІКТ і НТ та інструменти для їх практичних реалізацій [8]. Користувачі об'єктів безперервного навчання (н3-об'єктів) можуть шукати, вилучати, зберігати, обробляти, використовувати та поділяти їх з іншими за підтримкою ІКТ та НТ у численних інформаційних просторах, середовищах, використовуючи численні розподілені джерела і різноманітні методи та інструменти. Тому, з одного боку, н3-об'єкти треба розпізнавати, концептуалізовувати та концептуально ефективно організовувати у такий спосіб, щоб людям було значно простіше їх розуміти та ефективно використовувати впродовж свого життя . З іншого боку, моделювання н3-об'єктів необхідно для розуміння, з'ясування, організації та прогнозування нових н3-об'єктів, а також для розроблення відповідних технологічних систем та інструментів, оволодіння їх роллю та функціями компонент [8].

В останні роки у сфері безперервного навчання за підтримкою ІКТ та електронного навчання все більш актуальною стає проблема узгодження термінології, створення та широкого впровадження нових продуктів, сервісів та інструментів, пов'язаних з розподіленою обробкою понятійної інформації [9], [3]. Зокрема, Робочою групою з термінології підкомітету 36 ISO/IEC JTC1 [9] проводяться роботи зі створення мультилінгвістичного словника термінів у сфері використання ІКТ в освіті, навчанні та тренуванні. Цей Словник буде посилатися на застандартизовані ІТ-терміни та базові терміни освіти, а також містити терміносистему, специфічну для е-навчання. Він буде доступний в електронній формі як стандарт на англійській та французькій мовах, а також містити національні версії стандарту за поданням країн-учасників.

В статті запропоновано моделі агрегатування понятійних об'єктів безперервного навчання за підтримкою ІКТ.

Словник понять. Наступні терміни та поняття є важливими для розуміння пропонованих моделей в цілому (Далі цей список поповнюється):

безперервне навчання = life-long learning = н3 = l3 = Н3 = L3 = офіційне навчання або неофіційне навчання або неформальне навчання або будь-яка їх комбінація [1], [3].

ІКТ = інформаційні і телекомунікаційні технології

компетенція = уміння, знання, цілі та навчальні результати [10].

НТ = навчальні технології

ІНТ = ІКТ та НТ

н3-об'єкт = об'єкт н3-простору, який можливо моделювати програмним забезпеченням або підтримувати системою ІНТ.

кіберпростір = cyberspace = простір, у якому люді взаємодіють через комп'ютерно-комунікаційні мережі ( за визначенням з [11] - це "не ясний, туманний" простір)

н3-простір = кіберпростір безперервного навчання.

н3о-об'єкт = одиниця безперервного навчання, яку можна агрегатувати з н3-об'єктом.

н3н-об'єкт = безперервного навчання навчальний об'єкт = навчальний об'єкт, який можна агрегатувати з н3о-об'єктами

навчальний об'єкт = будь-яка сутність, цифрова і не цифрова, що може бути використана для навчання, освіти або тренування [7].

Приклад (іншого визначення поняття): навчальний об'єкт = колекція інформаційних об'єктів, агрегатування якої здійснюється за допомогою метаданих, що дозволяє враховувати особисті уподобання та потреби індивідуального учня. Численні навчальні об'єкти можуть групуватися один з іншими у великі агрегатування та гніздуватися у межах агрегатувань, формуючи їх необмежене різноманіття та розмір. Тому, звичайно, ця колекція є специфікованою ієрархією угруповань об'єктів [12].

абстрактна модель = модель, яку можна моделювати програмним забезпеченням або реалізовувати системою ІНТ.

концептуальна абстрактна модель = абстрактна модель, яку можна описати за допомогою математичних моделей, UML [13] та формальних словників понять.

Н3М = L3M = Н3-модель = концептуальна абстрактна модель н3-простіру.

Н3М-А = L3M-A = Н3-модель агрегатування н3-об'єктів.

ФСП = VC = Vocabulary of Concepts = формальний словник понять.

поняття = представлення деякого ресурсу

поняття = м-поняття або д-поняття

м-поняття = ментальне представлення поняття (у мозку або у нейронній мережі)

д-поняття = дидактичне представлення поняття (н3о-об'єктом)

п-відношення = відношення між поняттями

п-контекст = граф , вершинами якого є поняття, а ребрами якого є п-відношення

окіл п-контексту (поняття або п-відношення) = п-контекст, якій містить поняття або п-відношення

п-агрегатування (на множині понять С ) = колекція всіх околів п-контекстів для всіх понять з C.

н3пн-об'єкт = безперервного навчання понятійний навчальний об'єкт = навчальний об'єкт, який можна агрегатувати з н3о-об'єктами

понятійний навчальний об'єкт = навчальний об'єкт, у якому п-агрегатування можна агрегатувати з н3о-об'єктами.

UML = Unified Modeling Language [13].

Н3-модель агрегатування н3-об'єктів (L3M-A).

Загальна ідея будування L3M-A - це забезпечувати холістичний підхід до моделювання н3-об'єктів, тобто, "бачити, описувати та розглядати все у єдиному 'місці'" як єдиний стан, у якому "крок за кроком і з додаванням цінності" закручуються за спіраллю наступні компоненти (подано укр. та англ. назви):

* <ФСП> = <VC> (Vocabulary of Concepts)

* <Правила> = <IF> (IF … THEN …..)

* <Динаміки> = <B> (Behaviors)

* <Контексти> = <CX> (ConteXts)

* <Робочі моделі> = <WM> (Work Models)

* <Інформаційні моделі> = <IM> (Information Models)

* <Реалізації> = <IMP> (IMPlementations)

КРОК_1: Семантичне агрегатування н3-об'єктів:

< L3M-A> = <<VC>, ..…> = <<C>, <X>, ..…>, (1.1)

W- множина унікально ідентифікованих ресурсів (ресурс - все, що має ідентифікацію [14]);

VC- клас формальних словників понять VC на W (VC?? W);

C - клас понять C на W (C?? W);

X?- клас властивостей (атрибутів, відношень) на C? VC (X? W);

..… - те, що доцільно додавати до L3M-A.

До базисних понять-конструктивів належать:

* <н3-простір>

* <н3-пакети учнів> (це агрегатування н3-об'єктів Учня; див. також [PAPI/D7])

* <н3о-об'єкт>

* <н3н-об'єкти> (про можливі їх метадані див., наприклад, [7])

* <мета (цілі)> (див., наприклад, [7])

* <пререквізити> (див., наприклад, [7])

* <компоненти> (це рекурсивний н3-об'єкт, введення якого допомагає розгортати або навпаки згортати н3-об'єкти)

* <методи>

* <ролі> (див., наприклад, [7])

* <сервіси>

* <діяльність>

КРОК_2: Правила логічного агрегатування:

< L3M-A> = <<VC>, <IF>, ..…>, (1.2)

IF - клас правил на W (IF???? W), які формулюються за різними шаблонами-зразками TT (TT = templates; клас ТТ ??? W ):

<IF> = <IF <> THEN <> >, (1.2a)

КРОК_3: Динаміки для агрегатувань.

< L3M-A> = <<VC>, <IF>, <B>, ..…>, (1.3a)

B - клас динамік для агрегатувань на W (??B??? W). Ці динаміки будуються з використанням простих, інтуїтивно зрозумілих правил (наприклад, (1.2)) та методів трансформацій агрегатувань у агрегатування з динамічними відношеннями. Наприклад, нехай w1, w2?W та є відношення між ними (w1, w2) = ємодифікація (н3-об'єкт_1, н3-об'єкт_2).

Тоді статичне відношення <ємодифікація> розглядається як відношення-подія, тобто, <модифікаціяПодія>, яку можна описувати значно більш детально (див. рис.1 ).

КРОК_4: Контексти агрегатувань.

< L3M-A> = <<VC>, <IF>, <B>, <CX>, ..…>, (1.4)

де, CX - клас контекстів агрегатувань на W (?CX??? W).

Раніше було введено поняття 'п-агрегатування (на множині понять С )'. Аналогічно, для множини н3-об'єктів також вводиться поняття: агрегатування (на н3-просторі ) = колекція всіх околів контекстів для всіх н3-об'єктів з н3-простору. Важливим підкласом CXA ??CX є:

<CXA> = <<CX>,<IND>, <IND-A>,<>, …..>, (1.4a)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 - Приклад трансформації відношення у динамічні відношення

IND - клас (кількісних) показників, пов'язаних з агрегатуваннями на н3-просторі, тобто, н3-об'єкт агрегатування має атрибут = ind ?IND;

IND-A - клас агрегатів н3-об'єктів агрегатування на н3-просторі:

агрегат н3об'єктів агрегатування = fa(ind), де показники ind ND, fa - функція обчислення значення цих показників для н3-об'єктів агрегатування (fa FA - клас на W); агрегація = процес обчислення агрегатів агрегатування.

КРОК_5: Будування робочих моделей (на L3M-A):

< L3M-A> = < <VC>, <IF>, <B>, <CX>, <WM>, ..…>, (1.5)

де, WM (на L3M-A ) - клас робочих моделей (?WM? W).

Будування робочих моделей L3M-A здійснюється на чотирьох рівнях :

- <(довгострокова) мета> = <G>

- <цілі> = <Gs>

- <засоби> = <P>

- <виконання> = <GO>

<WM> = <<G>, <Gs>, <P>, <GO>> (1.5a)

WM - керована колекція G, Gs, P, GO, де :

G - опис загальної (довгострокової) мети WM, який містить::

* опис загального (довгострокового) ситуаційного контексту;

* формулювання загальної (довгострокової) мети.

Gs - опис цілей WM з точки зору його користувачів, який містить:

* формулювання цілей, які повинні досягатися;

* формулювання головних питань (для обговорення та поділяння).

P - опис принципів різного характеру, які використовуються для досягнення цілей.

GO - опис того, як діють учасники для введення у практику складових, які необхідні для забезпечення інноваційного розвитку н3-простору або його складових.

Мета будування (концептуальних) робочих моделей L3M-A - своєчасно визначати та описувати усі цінні агрегатування н3-об'єктів, які у подальшому доцільно реалізовувати. Але, " Оскільки ми рухаємося до суспільства знань, то змінюється і наше розуміння: Що таке навчання, де, як і для яких цілей воно проводиться? Критерієм є якість навчальної практики та її результатів, у тому числі, задоволення самих учнів. Навчальні системи повинні адаптуватися до сучасного образу життя людей і бути орієнтованими на користувача з прозорими межами між секторами і рівнями" [1]. Або іншими словами, спроби моделювати лише наявні навчальні простори, середовища або об'єкти в процесі руху до суспільства знання не можуть бути успішними - треба, водночас, зосереджувати увагу на нових агрегатуваннях, центром яких повинні бути люді [1]. Зокрема, це означає, що фокус уваги значно зміщується від постачальника н3-об'єктів до користувача н3-об'єктів, точніше, до індивідуалізованих нових н3-об'єктів, наприклад:

* особистий Словник понять користувача н3-об'єктів;

* пакет н3-об'єктів безперервного Учня.

Ці дійсно нові, індивідуалізовані н3-об'єкти треба "вирощувати", пізнавати, використовувати та поділяти з іншими у н3-просторі.

Базисні агрегатування індивідуалізованих н3пн-об'єктів:

Агрегатування_1:

<назва>

<мета (цілі)>

<пререквізити>

<компоненти>

<методи>

<метадані>

Агрегатування_2 (<компоненти>):

<ролі>

<учень> <інфошукач> <вчитель> …

<діяльність>

<навчальна д.> <допоміжна д.> <структура д.>

<середовище>

<назва>

<пн-об'єкт>

<сервіс> (<індекс-пошуку> <е-пошта> <е-конференція>)

<метадані>

Агрегатування_3 (<метод>):

<назва>

<послідовність-дій>

<п-алгоритм> (<п-тест> <п-процедури>…)

<IF-завершення>

<IF-не-завершено>

<метадані>

Агрегатування_3 (<пн-об'єкт >; п-… - означає стосовно поняття; мат… - означає матеріал, точніше контейнер для всіх типів контенту, який подається користувачеві):

<назва>

<мова> (якою подано компонент)

<п-позначення> (знак, яким позначено поняття = термін, формула …)

<п-визначення> (визначення поняття)

<п-факти>

<п-приклади>

<п-визначення> <п-пояснення> <п-ілюстрація> …

<маттекст> <матзображення> <матаудіо> …

<не-приклади>

<п-визначення> <п-пояснення> <п-ілюстрація> …

<аналогії>

<метадані>

Зазначимо, що компонент <п-алгоритм> означає, що ця <послідовність-дій> алгоритмізована, тобто виконується автоматично.

Приклади <п-алгоритм>:

* подання спочатку всіх <п-приклади>, а потім <не-приклади>;

* подання парами <п-приклади> і <не-приклади>.

Різні <п-алгоритми> для різних категорій користувачів розробляються з урахуванням їх особистих уподобань [15] на базі відповідних науково-дидактично-обгрунтованих методів, які, у свою чергу, належать до різних педагогічних стилів - рецептивне навчання, директивне навчання, кероване відкриття, дослідницьке навчання (див. докладніше, наприклад, в [3]).

Практичні реалізації робочих моделей - сьогодні розгортаються навколо Міжнародного центру дистанційних технологій навчання (МЦДТН), створеного на базі Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАН та Міносвіти України. Загальна структура МЦДТН надана на рис 2. Мета МЦДТН - прискорення трансформацій найкращої практики електронного навчання країн Західної Європи та світу в національні освітні системи країн-користувачів (див. докладніше , наприклад, в [16]). Зокрема, розроблено за участю міжнародних експертів поточну WM (1.5a) для МЦДТН та н3пн-об'єктів Учня.

Рис. 2 Міжнародний центр дистанційних технологій навчання (МЦДТН) - Загальна структура

Висновки

1. Моделювання н3-об'єктів необхідно для забезпечення значного прискорення розвитку та широкомасштабного використання нових поколінь систем ІНТ, спроможних забезпечити ефективну і продуктивну підтримку безперервного навчання всіх людей в умовах руху до інформаційного суспільства, економіки знань.

2. Моделювання та практична реалізація індивідуалізованих понятійних н3-об'єктів забезпечить людей новими інструментами для створення і багаторазового використання знань та інформації в електронних інформаційних просторах і середовищах е-України, е-Європи , таких як е-навчання, е-торгівля, телемедицина, е-уряд та ін.

Література

1. A memorandum on life-long learning. Commission staff working paper. Brussels, SEC, No 1832, 2000. - P. 36.

2. (2001) Digital Opportunities for All: Meeting the Challenge. - Report of the Digital Opportunity Task Force (DOT Force), 11 May 2001. pp. 24.

3. Манако А.Ф., Манако В.В. Електронне навчання і навчальні об'єкти. - К., ПП "Кажан плюс", 2003. - 334 с.

4. Манако А.Ф. Информационные ресурсы для непрерывного обучения. - УСИМ, 2002, № 3/4, сс.41-49.

5. Манако А.Ф., Манако В.В. Синиця К.М. Розробка сімейства онлайнових інформаційних ресурсів для телекомунікаційних освітніх середовищ, Труди Міжнародної конференції “Електронні зображення” Київ, 2002, С.196-206.

Размещено на Allbest.ru

...