Теоретико-методологічні основи синтезу індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом в автоматизованих навчальних системах

Для перевірки працездатності та оцінки ефективності розроблених математичних моделей, індивідуалізованих стратегій, алгоритмів і методів формалізації в інформаційних технологіях навчання створено АПНС з профілактики комп'ютерних злочинів, яка дозволяє задавати параметри педагогічних стратегій, оцінювати успішність навчання та враховувати індивідуальні особливості ОУ.

Розроблено методику і проведено дослідження з функціональної діагностики ОУ засобами комп'ютерної електроенцефалографії (ЕЕГ) та комп'ютерного поліграфного обстеження (КПО) з використанням індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом. Установлено статистично значущі розбіжності в режимах фону, навчання та педагогічного впливу. Виявлено істотні індивідуальні відмінності зміни домінуючих ритмів в ОУ, появу монофазних і поліфазних спайків, істотні зміни шкірно-гальванічних реакцій, затримку дихання та ін.

Показано необхідність вибору (задання) індивідуалізованих стратегій управління з урахуванням індивідуальних особливостей ОУ, урахування обмежень на функціональний стан ОУ, особливо для випадків, коли треба використовувати математичні моделі гуманних педагогічних стратегій.

Також методами комп'ютерної ЕЕГ і КПО виявлено режими, при яких виникає функціональне (нервово-емоційне) перевантаження ОУ. Тому потрібно враховувати обмеження на функціональний стан ОУ для запобігання його нервово-емоційним перевантаженням.

Розроблено методику оцінювання ефективності АПНС, що ґрунтується на використанні контрольної та двох експериментальних груп ОУ, до яких застосовуються загальногрупові та індивідуальні педагогічні стратегії.

Дослідження проводилися в умовах реального навчального процесу; було охоплено понад 150 учнів. Оцінка успішності навчання ОУ здійснювалася за 4-бальною системою.

За критерій, що характеризує ефективність навчання та педагогічних впливів (стратегій ), для ОУ в контрольній та експериментальних групах використовуватимемо оцінку середнього значення , отриману для всіх ОУ , віднесених до групи . Як свідчать результати досліджень, отримані оцінки критерію є статистично значущими, при цьому показник якості навчання в експериментальній групі збільшився на 22,3 %, а при використанні індивідуальних педагогічних стратегій - на 39,9 %. Це свідчить про високу ефективність індивідуалізованих стратегій (педагогічних впливів) і необхідність застосовувати їх при побудові автоматизованих навчальних систем. Отримані результати збігаються з експериментальними даними, наведеними в роботі Орлова П.І. для систем мультимедіа. З цього також випливає, що в автоматизованих навчальних системах необхідно використовувати індивідуалізовані стратегії управління.

У висновку наведено основні результати роботи, перспективи їх подальшого розвитку та застосування.

У додатках подано форми анкет-запитальників, результати експериментальних досліджень і методичні матеріали, використовувані при проведенні досліджень, акти впровадження.

ВИСНОВКи

У ході теоретико-експериментального дослідження, проведеного в дисертаційній роботі, розв'язано всі поставлені задачі, отримано та проаналізовано результати. Основні висновки, що безпосередньо випливають із виконаних у дисертації завдань, полягають у такому.

1. В дисертації на основі виконаного аналізу сучасних інформаційних технологій навчання показано, що немає чітко розробленої теорії та методології створення автоматизованих навчальних систем, науково обґрунтованих математичних моделей і методів формалізації стратегій управління, що враховують індивідуальні особливості та функціональний стан учнів як об'єктів управління, їх зміни в процесі навчання тощо. Виділено основні етапи навчальної діяльності вчителя й учнів та розглянуто формалізовані структурні схеми традиційних систем навчання: загальногрупового, диференційованого та індивідуалізованого. Установлено, що складовою частиною цих систем є педагогічні (стимулюючі) впливи в системі вчитель-учень, яких немає в сучасних інформаційних технологіях навчання.

2. На основі аналізу вперше сформульовано і розв'язано важливу науково-технічну проблему побудови (синтезу) індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом в автоматизованих навчальних системах, здатних ураховувати педагогічні функції (впливи), а також когнітивні особливості учнів як об'єктів управління.

3. Основні результати дисертаційної роботи можна класифікувати згідно з їх теоретико-методологічною, інструментальною та експериментальною (практичною) значимістю.

В теоретико-методологічному плані отримано такі основні результати.

3.1. Уперше розроблено та формалізовано методику визначення й узагальнену математичну модель порогових значень для алгоритмів оцінки успішності навчання ОУ, яка дозволяє використовувати різні системи оцінювання в автоматизованих навчальних системах.

3.2. Уперше введено і формалізовано поняття педагогічної стратегії як сукупності додаткових впливів на ОУ; запропоновано класифікацію педагогічних стратегій на основі таких критеріїв: за видом використовуваної системи оцінювання та алгоритму, за типом виконуваного контролю, за галуззю застосування та способом впливу на учня (із заохоченням , з покаранням , об'єктивна та змішана стратегії).

3.3. На основі параметрів, що характеризують психолого-педагогічні особливості ОУ, введено поняття первинних ознак j, рівнів k, а також образу ОУ. Розроблено методику комп'ютерної психодіагностики для дослідження параметрів, що утворюють образ ОУ та математичну модель ОУ у вигляді гетероскедастичної суміші розподілів.

3.4. На основі аналізу загальних підходів до подання методів навчання в дидактичних процесах формалізовано і введено поняття локального алгоритму функціонування , локального алгоритму керування та стратегії навчання ; розроблено блочно-структурні моделі стратегій навчання для основних методів (пояснювально-ілюстративний, репродуктивний, модифікований репродуктивний, проблемний, аналітико-синтетичний і практичний).

3.5. Розроблено методику оцінки ефективності індивідуалізованих стратегій навчання та адаптивні алгоритми класифікації (диференціювання) ОУ на класи, що ґрунтуються на корекції відокремлювальної функції залежно від нелінійних функцій дисперсій центрів класів у результуючій гетероскедастичній суміші розподілів.

3.6. Уперше розроблено алгоритми оцінки успішності навчання ОУ на основі функціонала максимуму апостеріорної ймовірності, який мінімізує помилки оцінювання.

3.7. Уперше розроблено математичні моделі педагогічних стратегій із заохоченням, покаранням, змішаної та об'єктивної педагогічних стратегій та їх модифікації, що дозволяють реалізувати індивідуалізовані стратегії управління дидактичним процесом в автоматизованих навчальних системах.

3.8. Уперше розроблено критерії та субоптимальні алгоритми управління педагогічними стратегіями і стратегіями навчання на основі методів теорії дуального керування, методів стохастичної апроксимації, що являють собою пошукові системи з імовірнісним зворотним зв'язком.

3.9. Уперше розроблено прогресивну інформаційну технологію навчання, яка дозволяє реалізувати індивідуалізовані стратегії управління, що враховують когнітивні особливості ОУ та педагогічні впливи в дидактичних процесах.

3.10. Розроблено методику експертних оцінок множини вербальних і графічних об'єктів математичних моделей педагогічних стратегій, що ґрунтується на теорії люсіанів та розв'язанні оптимізаційної задачі з використанням аксіоматичного підходу Дж. Кемені.

3.11. Виявлено закономірності функціонування ОУ та вибору стратегій управління з урахуванням його функціонального стану.

Інструментальні результати дисертаційної роботи полягають у застосуванні розроблених методів, моделей та алгоритмів для створення автоматизованих систем управління дидактичним процесом, здатних ураховувати педагогічні функції (впливи), а також когнітивні особливості ОУ.

3.12. Розроблено технологію та програмні засоби кількісної і якісної психодіагностики для вимірювання параметрів ОУ, що визначають їхні індивідуальні особливості.

3.13. Розроблено нові програмні засоби для класифікації ОУ на рівні залежно від параметрів, що утворюють образ ОУ.

3.14. Розроблено нові засоби (методику, алгоритми та прикладну програму) для проведення експертних оцінок множини вербальних і графічних об'єктів математичних моделей педагогічних стратегій, що ґрунтуються на методах нечислової статистики (теорії люсіанів) та розв'язанні оптимізаційної задачі з використанням аксіоматичного підходу Дж. Кемені.

3.15. Уперше створено АПНС, що реалізує індивідуалізовані стратегії управління і враховує когнітивні особливості ОУ.

Експериментальні результати дисертаційної роботи полягають у наведеному нижче.

3.16. На основі даних ССКН визначено параметри порогових значень в алгоритмах оцінки успішності навчання ОУ для основних систем: 4-бальної, ECTS та 12-бальної.

3.17. На основі комп'ютерної психодіагностики ОУ визначено якісні й кількісні параметри моделі ОУ, що являє собою неперетинні, слабко і сильно перетинні гетероскедастичні суміші розподілів з кількістю класів від 1 до 3.

3.18. На основі експериментального дослідження ефективності стратегій навчання експериментально обґрунтовано, що класифікація ОУ на рівні дає більш високі, статистично значимі результати навчання. При цьому істотно проявляється ефективність стратегій навчання для диференційованих груп (класів) ОУ.

3.19. Уперше засобами комп'ютерної електроенцефалографії та поліграфного обстеження експериментально визначено статистично значимі впливи педагогічних стратегій, виявлено істотні індивідуальні особливості домінуючих ритмів в ОУ, появу монофазних і поліфазних спайків, шкірно-гальванічні реакції, артеріального тиску та ін.

3.20. На основі експериментального дослідження функціонального стану ОУ засобами комп'ютерної електроенцефалографії та поліграфного обстеження вперше експериментально обґрунтовано необхідність ураховувати обмеження на керуючі впливи, особливо для ОУ, що потребують використання математичних моделей гуманних педагогічних стратегій.

3.21. На основі експериментального дослідження індивідуалізованих стратегій управління з використанням АПНС в умовах реального навчального процесу установлено статистично значуще збільшення показника якості навчання проти традиційної методики: на 22,3 % при використанні загальногрупової педагогічної стратегії і на 39,9 % при використанні індивідуальних педагогічних стратегій в експериментальних групах.

4. Достовірність отриманих результатів обґрунтовано застосуванням методології системного аналізу, коректним використанням математичного апарату, експериментальними чисельними дослідженнями, результатами імітаційного моделювання на персональних комп'ютерах, експериментальними дослідженнями в умовах лабораторії функціональної діагностики та реального навчального процесу, а також теоретичними й експериментальними результатами, отриманими в галузі педагогіки, результатами впровадження розроблених моделей та алгоритмів, пріоритетом публікацій результатів у провідних журналах і збірниках, схваленням спеціалістів на наукових конференціях і семінарах.

5. Рекомендується подальше використання здобутих результатів при створенні прогресивних інформаційних технологій навчання, розв'язанні наукових і практичних задач аналітичного синтезу індивідуалізованих стратегій управління, застосування для вирішення проблем у галузі штучного інтелекту, розробки АПНС та ДН.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Меняйленко О.С. Автоматизовані педагогічні навчальні системи: Монографія. - Луганськ: Альма-матер, 2003. - 272 с.

2. Меняйленко О.С. Про один підхід до побудови імовірнісної моделі учня в автоматизованих навчальних системах // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. - 2002. - № 3(49). - С. 138-141.

3. Меняйленко А.С., Чужба В.А. Правовые аспекты взлома и проникновения в информационные системы в развитых странах мира и Украины // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту. - № 5(39). - 2001. - С. 158-166.

4. Меняйленко О.С. Формалізація і класифікація базових педагогічних впливів в адаптивних навчальних системах // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2004. - № 5(75). - С. 226-233.

5. Меняйленко О.С. Розробка і дослідження алгоритмів базових педагогічних стратегій для адаптивних навчальних систем // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2003. - № 7(65). - С. 89-99.

6. Меняйленко О.С. Формалізація і дослідження ефективності стратегій навчання в адаптивних навчальних системах // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2003. - № 8(66). - С. 109-114.

7. Меняйленко О.С. Розробка і дослідження субоптимальних алгоритмів керування педагогічними стратегіями в автоматизованих навчальних системах // Наук. праці Донецьк. нац. техн. ун-ту. Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 74 / Редкол.: Є.О.Башков (голова) та ін. - Донецьк: ДонНТУ, 2004. - C. 269-276.

8. Меняйленко О.С. Розробка і дослідження субоптимальних адаптивних алгоритмів диференціювання учнів на рівні (класи) // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2004. - № 4(74). - С. 38-49.

9. Меняйленко О.С. Індивідуалізація навчання у системі дистанційної освіти - практичні підходи та вирішення // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2004. - № 11(81). - С. 220-226.

10. Меняйленко О.С. Розробка та дослідження алгоритмів оцінки знань учнів в автоматизованих навчальних системах // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2004. - № 12(82). - С. 129-135.

11. Меняйленко О.С. Розробка та дослідження субоптимальних алгоритмів керування стратегіями навчання в дидактичних навчальних системах // Праці Луган. відділення Міжнар. Акад. інформатизації. - 2005. - № 1(10). - С. 61-64.

12. Меняйленко О.С. Математичні моделі “гуманних” педагогічних впливів для автоматизованих навчальних систем // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2006. - № 1(95). - С. 134-144.

13. Меняйленко О.С. Математичні моделі процесів засвоєння та забування інформації в інформаційних технологіях навчання // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2005. - № 10(92). - С. 139-149.

14. Меняйленко О.С. Кібернетичні та психолого-педагогічні проблеми створення інформаційних технологій навчання // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2006. - № 2(96). - С. 6-13.

15. Меняйленко О.С. Математична модель учителя в алгоритмах оцінки навчальних досягнень учнів // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2005. - № 9(91). - С. 77-86.

16. Меняйленко О.С. Субоптимальні адаптивні алгоритми диференціювання учнів на рівні // Вісн. Тернопіл. держ. техн. ун-ту. - 2006. - № 1. - C. 152-163.

17. Меняйленко О.С. Побудова щільності ймовірностей гетероскедастичних сумішей розподілів // Сб. науч. тр.: Спецвып.: Информационные технологии в научных исследованиях и в учебном процессе. - Алчевск: ДонГТУ, 2005. - С. 115-127.

18. Меняйленко О.С. Субоптимальні адаптивні алгоритми ідентифікації гетероскедастичних сумішей розподілів // Вісн. Донецьк. нац. ун-ту. Сер. А “Природничі науки”. Ч. 2, вип. 1. - Донецьк: ДонНУ, 2006. - C. 399-405.

19. Меняйленко О.С. Дослідження педагогічних впливів на функціональний стан учнів в автоматизованих системах навчання // Вісн. Східноукр. нац. ун_ту ім. В.Даля. - 2006. - № 9(103). Ч. 1. - С. 254-261.

20. Меняйленко О.С. Розробка і дослідження модифікованих моделей педагогічних впливів для автоматизованих систем навчання і тренінгу // Праці Луган. відділення Міжнар. Акад. інформатизації. - 2006. - № 2(13). - С. 39-45.

21. Меняйленко О.С. Розробка вербальних і графічних об'єктів математичних моделей педагогічних впливів автоматизованих систем навчання і тренінгу // Сб. науч. тр.: 4-й семинар “Информационные системы и технологии”, 19-20 окт. 2006 г. - Одесса, 2006. - С. 162-169.

22. Меняйленко О.С. Дослідження індивідуалізованих стратегій управління в автоматизованих навчальних системах // Сб. науч. тр.: Спецвып.: Информационные технологии в научных исследованиях и в учебном процессе. - Алчевск: ДонГТУ, 2006. - С. 129-139.

23. Меняйленко О.С. Оцінка ефективності індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом в автоматизованих навчальних системах // Праці Луганського відділення Міжнар. Академії інформатизації - 2007. - № 1(14). - С. 135-140.

24. Меняйленко А.С. Исследование субъективных стратегий обучения, реализуемых учителями школ // Вісн. Луган. держ. пед. ун_ту ім. Тараса Шевченка: Пед. науки. - 2000. - № 1. - С. 147-151.

25. Меняйленко О.С., Чужба В.А. Розробка та дослідження програмно-методичного комплексу вивчення правових аспектів використання інформаційних технологій // Зб. наук. праць. Пед. науки. Вип. 32. Ч. 2. - Херсон: Вид-во ХДПУ, 2002. - С. 174-179.

26. Меняйленко О.С. Концепція подання методів навчання в інформаційних адаптивних навчальних системах // Вісн. Луган. держ. пед. ун-ту ім. Тараса Шевченка: Пед. науки. - 2003. - № 8(64). - С. 173-177.

27. Меняйленко О.С. Реалізація педагогічних впливів в автоматизованих навчальних системах - підходи і вирішення // Директор школи, ліцею, гімназії. - 2004. - № 1. - С. 48-52.

28. Меняйленко О.С. Оцінка взаємозв'язку між когнітивними параметрами учня та його успішністю // Освіта Донбасу. - 2004. - № 2(103). - С. 5-10.

29. Меняйленко О.С. Формалізовані підходи до оцінки когнітивних параметрів довгочасної пам'яті учнів у дидактичних автоматизованих системах // Освіта Донбасу. - 2004. - № 3-4(104-105). - С. 10-13.

30. Меняйленко О.С. Програмний комплекс психолого-педагогічної комп'ютерної діагностики індивідуальних особливостей учнів // Вісн. Луган. держ. пед. ун-ту ім. Тараса Шевченка: Пед. науки. - 2005. - № 11(91). - С. 97-106.

31. А. с. 1187148 СССР, МКИ⁴ G 05 B 13/00. Нелинейный адаптивный регулятор / А.С. Меняйленко (СССР). - № 3649860/24-24; Заявлено 06.10.83. Опубл. 23.10.85, Бюл. № 39.

32. А. с. 1303994 СССР, МКИ⁴ G 05 B 13/00. Нелинейный адаптивный регулятор / А.С. Меняйленко, В.А. Ульшин (СССР). - № 3931207/24-24; Заявлено 12.07.85. Опубл. 15.04.87, Бюл. № 14.

33. Menaylenko A.S. Computer-aided instruction and test of knowledge // New Media and Telematic Technologies for Education in Eastern European Countries. Twente University Press, Enschede. - 1997. - P. 329-333.

34. Меняйленко О.С. Комп'ютерне моделювання алгоритмів класифікації учнів на рівні // Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті: Зб. наук. праць. - Черкаси: Брама IСУЕП, 2003. - С. 88-89.

35. Меняйленко О.С. Субоптимальні алгоритми керування педагогічними стратегіями в автоматизованих педагогічних навчальних системах // Матеріали VII Міжнар. наук.-практ. конф. “Наука і освіта 2004”, 10-25 лют. 2004 р. Т. 72. Сучасні інформаційні технології. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - С. 22-25.

36. Меняйленко О.С. Дослідження ефективності методів навчання в автоматизованих навчальних системах // Міжнародне співробітництво в галузі освіти: Матеріали 2_ої міжнар. наук.-практ. конф. “INTED-2003” 1-5 квіт. 2003 р., м. Ялта. - Ч. 2. - К.: Пед. Преса, 2003. - С. 100-101.

37. Меняйленко О.С. Про один підхід до класифікації педагогічних впливів в адаптивних навчальних системах // Информационные технологии в учебном процессе: 4-й междунар. науч.-метод. семинар (25-28 июня 2003 г., г. Одесса). - Одесса, 2003. - С. 55-57.

38. Меняйленко А.С. Компьютерное обучение // Новые технологии в обучении: Сб. науч.-метод. работ преподавателей физ.-мат. фак., посвящ. 70_летию ин_та / Луган. гос. пед. ин-т им. Т.Г.Шевченко; Редкол.: Б.А.Крамарев и др. - Луганск: Б. и., 1993. - С. 72-80.

39. Меняйленко О.С. Математичні моделі та методи формалізації елементів інформаційних технологій навчання // Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій: Матеріали міжнар. наук. конф. (ISDMIT'2005). 18-21 трав. 2005 р. (м. Євпаторія). Т. 4. - Херсон: Вид-во Херсон. морського ін-ту, 2005. - С. 77-80.

40. Меняйленко О.С. Формалізація і дослідження ефективності методів навчання в автоматизованих педагогічних навчальних системах // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі: Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. (21-23 листоп. 2005 р., м. Луганськ). - Луганськ, 2005. - С. 110-117.

41. Меняйленко О.С. Функціональна діагностика впливу педагогічних стратегій на учня в інформаційних технологіях навчання // Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій: Матеріали міжнар. наук. конф. (ISDMIT'2006). 15-18 трав. 2006 р. (м. Євпаторія). Т. 4. - Херсон: Вид-во Херсон. морського ін-ту, 2006. - С. 30-33.

42. Меняйленко О.С., Монастирна Г.В., Кутепова Л.М., Давискіба О.В. Методи функціональної діагностики в умовах інформаційних технологій навчання // Інформаційно-телекомунікаційні технології в сучасній освіті: досвід, проблеми, перспективи. Зб. наук. праць. - Львів: ЛДУ БЖД, 2006. - С. 363-368.

43. Меняйленко О.С. Дослідження суб'єктивних стратегій контролю успішності навчання в дидактичних процесах // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі: Матеріали ІІ міжнар. наук.-практ. конф. (14-16 листоп. 2006 р., м. Луганськ). - Луганськ, 2006. - С. 16-23.

44. Menaylenko A. Computer-aided instruction and test of knowledge // Proceedings of the International Conference on Computer Technologies in Education (ICCTE`93), Kiev, Ukraine, September 14-17, 1993. - p. 123-124.

45. Меняйленко О.С. Оцінка ефективності педагогічних (стимулюючих) впливів в автоматизованих навчальних системах // VII Міжнар. наук.-метод. конф. “Вища технічна освіта: проблеми та перспективи розвитку в контексті Болонського процесу” (26-27 трав. 2005 р.): Тези доповідей. - К.: ІВЦ “Вид-во “Політехніка””, 2005. - С. 184-186.

АНОТАЦІЯ

Меняйленко О.С. Теоретико-методологічні основи синтезу індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом в автоматизованих навчальних системах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. - Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, 2007.

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки індивідуалізованих стратегій управління в автоматизованих навчальних системах, здатних ураховувати індивідуальні когнітивні особливості учнів як об'єктів управління (ОУ), їх функціональний стан і педагогічні впливи в дидактичному процесі. В дисертації розв'язано важливу науково-технічну проблему розробки загальної теорії та методології побудови індивідуалізованих стратегій управління дидактичним процесом. Розроблено прогресивну інформаційну технологію навчання, методи безперервної функціональної діагностики для ОУ, автоматизовану навчальну систему, визначено її ефективність.

Ключові слова: автоматизовані навчальні системи, дидактичний процес, індивідуалізовані стратегії управління, гетероскедастичі суміші розподілів, математичні моделі, функціональна діагностика.

АННОТАЦИЯ

Меняйленко А.С. Теоретико-методологические основы синтеза индивидуализированных стратегий управления дидактическим процессом в автоматизированных обучающих системах. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. - Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем, Киев, 2007.

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки индивидуализированных стратегий управления в автоматизированных обучающих системах, которые способны учитывать индивидуальные когнитивные особенности учеников как объектов управления (ОУ), их функциональное состояние и педагогические воздействия в дидактическом процессе. В диссертации решена важная научно-техническая проблема разработки общей теории и методологии построения индивидуализированных стратегий управленния дидактическим процессом. Разработана прогрессивная информационная технология обучения, методы непрерывной функциональной диагностики для ОУ, автоматизированная обучающая система, определена ее эффективность.

Ключевые слова: автоматизированные обучающие системы, дидактический процесс, индивидуализированные стратегии управления, гетероскедастические смеси распределений, математические модели, функциональная диагностика.

ANNOTATION

Menyalenko A.S. Theoretical methodological bases of synthesis of the individualized strategies of control of the didactic process in the automated educational systems. - Manuscript.

Thesis for Doctor's Degree (Engineering) on speciality 05.13.06. - Automatic systems of management and progressive information technologies. - International Scientific and Educational Centre of Information Technologies and Systems, Kiev 2007

Thesis is devoted to the questions of development of the individualized strategies of management in the automated teaching systems able to take into account the individual cognitive features of students as objects of management (OM), their functional condition and pedagogical (stimulant) influences in a didactic process. In thesis the important scientific and technical problem of development of general theory and methodology of construction (synthesis) of the individualized strategies of didactic process control is solved.

Subjective strategies of management and control in a traditional didactic process are examined. The generalized mathematical model of threshold values for the algorithms of estimation of success of the OM teaching is developed. The notion of pedagogical strategy is formalized and entered. Their classification is presented.

The cognitive parameters of OM, determining them to the capacity for teaching, are examined. It is determined, that they are the heteroskedastic mixtures of distributing of classes nonintersecting, poorly and strongly intersecting, with the number of classes from 1 to 3.

The notion of strategy of teaching is formalized, the adaptive algorithms of the classification for OM are developed, and the efficiency of different strategies of teaching for OU in the conditions of the real didactic process is examined.

The algorithms of estimation of success of teaching of the OM on the basis of functional of maximum of posteriori information are developed, mathematical models of pedagogical strategies, and also criteria and adaptive algorithms of management (choice) of pedagogical strategies and strategies of teaching.

Progressive information technology of teaching, allowing to realize the individualized strategies of management is developed, method of expert estimations of objects of verbal and graphic mathematical models of pedagogical strategies, and also methods of uninterrupted functional diagnostics (computer electroencephalogram and polygraph examination) for OM, principles of functioning of OM and selection of individual strategies of management with taking into account its functional conditions are ascertained.

The automated teaching system that realizes the individualized strategies of management is created, its efficiency in the conditions of the real didactic process is determined.

Keywords: automated teaching systems, didactic process, individualized strategies of management, heteroskedastic mixtures of distributing, mathematical models, functional diagnostics.

Размещено на Allbest.ru