Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ методов и моделей системы подготовки и переподготовки персонала промышленных предприятий 10
1.1. Проблеми 'кадрового обеспечения предприятий промышленности и транспортного комплекса 10
1.2. Методы и формы управления обучением 15
1.3. Организация переподготовки в системе открытого обучения 19
1.3.1. Место и роль тьютора в системе подготовки кадров 19
1.3.2. Взаимодействие консультанта и обучаемого в процессе подготовки .26
1.3.3. Организация методической работы в системе переподготовки 29
1.4. Математические методы и модели обучения и тестового контроля... 32
1.4.1. Модели связности учебных материалов 32
1.4.2. Методы и модели тестового контроля 35
1.4.3. Модели оценки сложности учебной информации 39
1.4.4. Моделирование совместного процесса обучения и тестирования 45
1.5. Информационные технологии в системе подготовки 47
Выводы по главе 1 51
2. Разработка нечетких методов и моделей системы управления образовательной траекторией 53
2.1. Модели и методы нечетких множеств и отношений -в управлении образовательной траекторией 53
2.2. Разработка принципов организации адаптивной системы управления образовательной траектории 55
2.2.1. Концепция создания программно-моделирующего комплекса 55
2.2.2. Интеграция компонентов системы переподготовки 57
2.2.3. Взаимосвязь математических методов и моделей обучения и тестового контроля 63
2.3. Имитационная модель процесса восприятия терм-множества учебного плана 71
2.3.1. Сетевая модель учебного плана 71
2.3.2. Операции над функциями принадлежности 79
2.4. Разработка метода классификации обучаемых с учетом априорной информации 81
2.5. Нечеткая модель восприятия учебной информации 85
Выводы по главе 2 87
3. Разработка методов и алгоритмов генерации образовательной траектории 88
3.1. Формализованное представление учебного процесса 88
3.2. Разработка моделей взаимодействия компонентов системы переподготовки 94
3.2.1. Классификация пользователей 94
3.2.2. Формирование системы приложений системы индивидуализации обучения 97
3.2.3. Методы моделирования физиологических свойств обучаемого 101
3.3. Алгоритм формирования учебной программы на основе композиции нечетких множеств 106
3.3.1. Формирование нечеткого отношения связности модулей 107
3.3.2. Отношение связности тестовых заданий и модулей 109
3.3.3. Композиция нечеткого отношениясвязности модулей 111
3.4. Методика организации системы переподготовки персонала промышленных предприятий 115
Выводы по главе 3 120
4: Программная реализация методики управления образовательной траекторией 121
4.1. Проектирование структуры программного комплекса 121
4.2. Программная поддержка функциональных возможностей консультанта при организации учебного процесса1 129
4.2.1. Обратная связь с консультантом 129
4.2.2. Просмотр результатов обучения 132
4.2.3. Обмен информацией между пользователями системы 134
4.2.4. Редактирование образовательной траектории 135
4.3. Методика формирования учебных материалов и индивидуальной образовательной траектории в системе переподготовки 138
Выводы по главе 4 143
Заключение 144
Литература 146
Приложение. Документы о внедрении и использовании результатов работы
- Проблеми 'кадрового обеспечения предприятий промышленности и транспортного комплекса
- Модели и методы нечетких множеств и отношений -в управлении образовательной траекторией
- Формализованное представление учебного процесса
- Проектирование структуры программного комплекса
Введение к работе
В настоящее время система переподготовки персонала промышленных предприятий в полной мере использует современные программно-инструментальные средства управления учебным процессом, включая регистрацию пользователей, ведения журнала успеваемости, формирование расписания индивидуальных удаленных занятий и др. В систему также включается значительное количество электронных образовательных ресурсов, которые составляют предметную составляющую процесса переподготовки и принципам разработки которых посвящено значительное количество работ. Однако проблематика динамического управления образовательной траекторией с учетом формализованных моделей взаимосвязи образовательных ресурсов остается открытой. Кроме того, в процессе структуризации учебных материалов и оценки уровня знаний методисты и администраторы фигурируют такими нечеткими понятиями, как «легкие» и «сложные» тестовые задания, «хороший уровень подготовки» и др. Исходя из этого, актуальной представляется задача автоматизации организации процесса управления образовательной траекторией на основе нечетких множеств и нечетких отношений.
В рамках методической организации основу системы управления процессом переподготовки должно составлять структурированное представление учебного плана с организацией оперативного доступа к учебным материалам и оценкам успеваемости каждого обучаемого по каждому направлению переподготовки.
Предметом исследования является система переподготовки персонала промышленных предприятий, включающая формирование рабочих программ, учебных планов, учебно-методических материалов и тестовых заданий.
Целью работы является повышение эффективности системы переподготовки за счет разработки и внедрения формальных моделей структуризации учебных материалов в виде нечетких множеств и нечетких отношений.
Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:
• анализ задач системы переподготовки персонала промышленных предприятий в условиях различного квалификационного уровня персонала;
• разработка информационного обеспечения структуризации учебных планов и программ на основе нечетких множеств и нечетких отношений;
• разработка критериев эффективности управления образовательной траекторией;
• разработка нечетких моделей процедур управления тестовым контролем;
• разработка нечетких моделей формирования образовательной траектории;
• программная реализация методов и моделей нечеткого управления образовательной траекторией.
При разработке формальных моделей компонентов системы переподготовки в диссертации использовались методы общей теории систем, случайных процессов, стохастической аппроксимации, а также методы шкалирования, экспертного оценивания и др. Анализ эффективности разработанных методов и моделей выполнен с помощью методов корреляционного, факторного, дискриминантного, и других современных методов многомерного статистического анализа с привлечением математических пакетов Statistica и MathCad.
Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, методик и алгоритмов.
В первой главе диссертации проводится системный анализ задач организации подготовки и переподготовки персонала транспортных предприятий. Рассмотрены проблемы информатизации и общие тенденции развития системы переподготовки. Проведен анализ основных методов и моделей процессов обучения и тестового контроля. Рассмотрены проблемы формирования индивидуальной образовательной траектории и его возможности автоматизации на базе формальных методов, моделей и программной поддержки.
Проведен анализ современных информационных технологий в управлении обучением и рассмотрены компоненты информационно-образовательной среды, представляющие собой системно-организованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей.
Анализ систем управления обучением, показал, что все они имеет схожую модульную архитектуру, включая модули: «Администратор», «Организатор», «Преподаватель», «Слушатель», «Трекинг», «Курс», «Регистрация», «Тест», «Дизайнер тестов», «Учет», «Отчеты», «Дизайнер курсов» и др. По организации обучения регистрация на курсы организуется по типу электронного магазина. При этом используются: календарные планы изучения курсов; подсистема учета платежей (расходов); подсистема регистрации/выдачи сертификатов; возможность сочетания ролей (тьютор может одновременно быть и организатором) и т.п. Системы позволяют: просмотреть учебный материал; создать свой курс; получить ответы на свои вопросы; осуществить автоматический контроль знаний; получить помощь и
ДР Во второй главе диссертации приведена концепция построения программно-моделирующего комплекса формирования индивидуальной траектории и решены частные задачи, необходимые для повышения эффективности разработанной методики. Построена модель переоценки сложностей тестовых заданий, что позволяет более точно оценить уровень знаний. При переходе на непрерывную шкалу сложности разработан эффективный механизм предъявления тестовых заданий, который базируется на алгоритмах стохастической аппроксимации. В третьей главе диссертации разрабатываются принципы генерации индивидуальной образовательной траектории, а также формальные модели организации взаимодействия консультанта с обучаемым с целью корректировки образовательной траектории. Решена задача классификации уровня знаний для дискретной шкалы при наличии априорной информации.
Предполагается возможность генерации образовательной траектории без участия консультанта. Однако полученная автоматической генерацией индивидуальная траектории обучения не всегда оптимальна, поэтому для консультанта разработана структура программной среды поддержки конструирования индивидуального плана на основании своих субъективных мнений.
В четвертой главе диссертации рассматриваются вопросы построения программного комплекса автоматизации и моделирования процессов подготовки, переподготовки и аттестации сотрудников транспортных предприятий. Разработана структура базы данных, интегрирующая учебный план, тестовые задания и результаты их выполнения. Разработан программный комплекс, реализующий среду консультанта, который наряду с другими функциями обеспечивает автоматическое построение образовательной траектории по результатам выполнения выбранных обучаемым тестовых заданий. Комплекс реализован в рамках единой оболочки с универсальным интерфейсом и возможностью интеграции со стандартными пакетами. Комплекс разработан по открытому принципу, что позволяет наращивать функциональные возможности в процессе функционирования системы.
В заключении представлены основные результаты работы.
В приложении приводятся акты внедрения результатов диссертационной работы.
Научную новизну работы составляют нечеткие методы и модели управления образовательной траекторией в системе переподготовки персонала промышленных предприятий. На защиту выносятся: • нечеткая модель учебного плана, как параллельно-последовательный процесс изучения нечетко-связного комплекса учебных модулей;
• модель нечеткого отношения уровня знаний и сложности тестовых заданий;
• модель транзитивного замыкания нечеткого отношения в процедуре управления образовательной траекторией;
• программно-моделирующий комплекс управления образовательной траекторией.
Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей, согласованностью результатов аналитических и имитационных моделей процессов обучения и компьютерного тестового контроля. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы в ряде крупных транспортных предприятий.
Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования в системе переподготовки кадров транспортных предприятий. Они представляют непосредственный интерес в области комплексной автоматизации технологических процессов формирования индивидуальных учебных планов и рабочих программ для системы переподготовки.
Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в системе переподготовки ряда промышленных предприятий, а также используются при организации учебного процесса на кафедре АСУ МАДИ(ГТУ).
Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:
• на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (2006-2009гг.);
• на заседании кафедры АСУ МАДИ(ТУ). Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области автоматизации образовательного процесса составляет новое направление в области теоретических и практических методов принятия решений и выбора стратегий формирования индивидуальных учебных программ.
По результатам выполненных исследований опубликовано около 10 печатных работ.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, опубликованных на 144 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 12 таблиц, список литературы из 88 наименований и приложения.
Проблеми 'кадрового обеспечения предприятий промышленности и транспортного комплекса
В концепции развития промышленных предприятий отмечается, что решение проблемы кадрового обеспечения отрасли должно осуществляться по следующим основным направлениям: увеличение выпуска специалистов с высшим и средним образованием; повышение требований к качеству подготовки работников массовых профессий (водителей автомобилей, ремонтных рабочих и др.); обновление содержания образования и его учебно-методического обеспечения с учетом использования в обучении новейших информационных технологий, подготовки и издания современных учебников и учебных пособий; укрепление и развитие материально-технической базы в высших и средних специальных учебных заведениях, учебно-курсовых комбинатах; повышение уровня подготовки научно-педагогических кадров, с учетом современных требований; создание системы и обеспечение переподготовки и повышения квалификации руководителей предприятий и операторов. В отрасли должна быть обеспечена комплексная система непрерывного образования и переподготовки кадров на основе целевых заказов и освоения новейших достижений отечественной и зарубежной теории и практики обучения специалистов.
Из-за большого количества предприятий с идентичными потребностями профессиональных рабочих разумно создать единый центр разработки учебных программ по подготовке и переподготовке специалистов и передать функции управления обучением отделу кадров. В свою очередь, отделу кадров необходимо согласовать и утвердить учебные программы по рабочим специальностям подготовить образовательную базу для подготовки и переподготовки рабочих ведущих профессий. Исходя из этого, ставится комплекс задач по автоматизации процесса организации адаптивных учебных программ по ведущим специальностям. Необходимо составить учебные программы, включающие в себя минимальное количество специализированных и общеобразовательных дисциплин, строго связанных между собой по модулям для достижения максимального эффекта уровня образованности рабочих ведущих специальностей и при этом снизить непосредственно время разработки самих образовательных программ.
Информационно-образовательная среда системы переподготовки представляет собой системно организованную совокупность методов и средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, и ориентируется на удовлетворение образовательных потребностей пользователей.
Признание индивидуальности рассматривается как главная цель и результат применения информационных технологий обучения, учитывается в конструировании педагогических систем при обосновании требований к содержанию обучающего пространства.
Основными задачами, связанными с созданием системы переподготовки, являются: определение и закрепление принципов организации и функционирования системы; разработка теоретических, научно-психологических основ и конкретных методик открытого обучения с учетом социо-культурной, профессиональной, этической, возрастно-психологической и иной специфики обучающихся; создание специализированных информационно-образовательных сред и курсов; разработка критериев, средств и систем контроля качества разработки и репродуцирования методических материалов, программ, курсов и их сопровождения; структурирования учебного материала и проектирования автоматизированных тестовых заданий различной степени сложности для интеллектуальной загрузки обучаемых с индивидуальными склонностями и уровнем подготовленности; комплексное использование мультимедийных компонентов при формировании методического наполнения курсов (движение, наглядность, цвет и т.д.). Информатизация обучения требуют изменения содержания обучения на основе структурирования знаний. Масштабы информатизации образования ставят задачи разработки стандартов, определяющих привязку новых технологий к специфике деятельности образовательных учреждений, выбора и разработки концептуальной модели среды открытых систем учебного назначения. При организации системы переподготовки необходимо соблюдать следующие аспекты: Гибкость - возможность заниматься в удобное для себя время, в удобном месте и темпе. Модульность - возможность из набора независимых модулей учебных курсов формировать учебный план, отвечающий индивидуальным или групповым потребностям. Параллельность - обучение без отрыва от производства. Охват - одновременное обращение ко многим источникам учебной информации (электронным библиотекам, банкам данных, базам знаний и т.д.) и связи друг с другом и с преподавателями. Экономичность - эффективное использование учебных площадей, технических средств, транспортных средств и т.д. Технологичность - использование новейших достижений информационных и телекоммуникационных технологий.
Социальное равноправие - равные возможности получения образования независимо от места проживания, состояния здоровья, элитарности и материальной обеспеченности обучаемого.
Дидактические принципы системы переподготовки определяют процесс преподавания и учета факторов, которые его порождают, и условиями, в которых он протекает, а также результатами, к которым он приводит. Дидактика изучает содержание, формы, методы и закономерности протекания процесса преподавания различных учебных предметов. Дидактика процесса подготовки специалистов характеризуется следующими особенностями: концепция основывается на системном подходе к пониманию процесса обучения; методическую основу составляют объективные закономерности философии познания, благодаря чему современная дидактика смогла преодолеть односторонний подход к анализу процесса обучения; обучение не сводится к передаче обучаемым знаний. Главная цель заключается в создании условий для самообучения, самоопределения, саморегуляции, выведения обучаемых на заданный уровень квалификации с минимальными затратами времени, сил, средств.
Модели и методы нечетких множеств и отношений -в управлении образовательной траекторией
При этом терм-множество состоит из: первичных (базовых) термов, таких как T](S) = - ( хорошо , плохо ...); вторичных термов, которые в свою очередь подразделяются на лингвистические неопределенности T2(S) = очень более менее ; и булевы связки над компонентами T3(S) = не и или . Понятия «сложность» учебного материала, «сложность» тестовых заданий «уровень знаний» - это некоторые нечеткие переменные, в то время как «способность решения задач» является некоторым нечетким отношением между нечеткими переменными «сложности» и «уровня знаний». Еще одной переменной является балл, полученный при тестировании. Эту переменную можно считать преобразованием переменных «уровня знаний» и «уровня сложности» тестовых заданий, входящих в тест.
Чем правее положение кривой, тем сложнее задание или выше уровень знаний. Чем шире область под кривой, тем больше неопределенность. Предположим, что каким-то образом эти функции определены (в частном случае это могут быть просто числовые оценки), тогда к проблеме оценивания уровня знаний можно подойти исходя из формализованных нечетких моделей связности учебного материала, сложности тестовых заданий и результатов тестового контроля.
Возможности современных информационных технологий просто колоссальны. Однако, нельзя просто в мощный инструмент вложить традиционные методы обучения и ожидать невиданного скачка эффективности. Нужна новая методика обучения, которая интегрирует весь накопленный арсенал средств автоматизации образовательной деятельности. Системы открытого обучения наиболее полно сочетают в себе новые информационные технологии вместе с современными методиками обучения.
Исходя из принципов построения интегрированной программно-моделирующей среды, обладающей характеристиками адаптации тестового контроля и адаптации образовательной траектории, предлагается создание системы, включающей весь спектр программных и математических компонентов.
В настоящее время в связи с быстрым развитием систем дистанционного обучения одной из самых важных проблем становится проблема эффективности обучения, которую в первом приближении можно описать как соотношение продолжительности и результативности обучения. В системах профессионального образования результат обучения не эквивалентен совокупности полученных знаний, умений, навыков, он должен в основном определяться степенью подготовки учащегося к профессиональной деятельности, и зависит прежде всего от содержания обучения. На сегодняшний день существует три способа формирования содержания образования: сверху вниз; сверху вниз с вариативной частью; снизу вверх по модульному принципу.
В первом случае содержание обучения жестко регламентируется образовательным стандартом. Эффективность такого образования сильно зависит от качества разработки стандартных методик. Поскольку формирование стандартных учебно-методических комплексов требует значительных временных затрат, первый способ мало пригоден для подготовки специалистов в быстро развивающихся отраслях таких, например, как компьютерная техника и компьютерные технологии. Кроме этого, жесткая регламентация затрудняет реализацию принципа индивидуального подхода к учащимся, негативно сказывается на мотивации учения.
С целью преодоления указанных выше недостатков в настоящее время применяется подход, суть которого состоит в выделении в содержании двух частей: базовой и вариативной. Выбор вариативной части зависит полностью от учащегося. Развитие информационных технологий и расширение рынка образовательных услуг привело к появлению систем открытого образования. Системы открытого типа сейчас чаще всего строятся по модульному принципу. Такое построение позволяет обучаемому самому выбирать и проходить последовательность учебно-информационных модулей, то есть самостоятельно строить свою траекторию обучения. В этом случае обучающая система практически не влияет на образовательную траекторию, то есть играет пассивную роль.
Для каждого обучаемого должна хранится вся его предыстория и результаты ответов на все пройденные тесты, что формирует базу данных результатов. В случае организации в системе автоматической привязки тестовых заданий к учебным модулям и наличии формальной модели связности всех учебных модулей, можно говорить о реализации поисковых функций в базе данных учебных материалов, которые реализуют механизм генерации последовательности модулей, необходимых обучаемому на данный момент времени.
В результате создания параметрических и адаптивных подсистем обучения и тестирования может быть создана подсистема адаптации, которая на качественно новом уровне позволит организовать образовательный процесс с учетом индивидуальных особенностей каждого обучаемого.
Подсистема обучения должна представлять собой среду анализа эффективности построения учебного плана, которая даст основу синтеза плана безотносительно к конкретному обучаемому. Однако, в совокупности с результатами ответов конкретного обучаемого по конкретному направлению даст возможность формирования индивидуального плана. Подсистема должна быть полезным инструментом, как для методистов, так и для тьюторов. Разработка структуры базы данных учебных материалов должна исходить из формализованной организации связности учебных элементов в рамках выбранной специализации.
Формализованное представление учебного процесса
Курс подготовки представляет собой взаимосвязанный; комплекс отдельных учебных- дисциплин; Семантические и логические связи между этими дисциплинами: во многом определяют последовательность/, их изложения (или/ их фрагментов), т.е: временную развертку процесса обучения; С внешней точки зрения; т.е. с.точки зрения:будущей; деятельности-специалиста, роль, отдельных дисциплин различна , поэтому интегральная; характеристика (рейтинг)/освоения курса есть "взвешенная: сумма" степени освоения,еесоставляющих. /
Получение итоговой оценки сводится к получению частных оценок по отдельным дисциплинам. Но отношению к данной дисциплине эта оценка является итоговой, т.к. представляет собой оценку весьма длительного процесса изучения большого объема материала. Сама учебная дисциплина с внутренней точки зрения представляет собой некоторое структурное единство, важнейшими элементами которого являются основные понятия или термины, конкретные факты и законы (эмпирические и фундаментальные), связывающие эти понятия.
Традиционно логическую структуру учебной дисциплины представляют в виде иерархически организованной системы разделов. С формальной точки зрения это означает, что логическая структура дисциплины представляется деревом. При этом могут задаваться и другие "перекрестные" типы отношений и связей.
С точки зрения задачи оценивания непосредственно раздел представляет собой достаточно "крупную" единицу изучаемого материала. В соответствии с принципом непрерывности, т.е. распределенности контроля по объему и времени, представляется важным выделение порций, т.е. минимальных "логически-замкнутых" фрагментов разделов, подлежащих контролю и оценке. Порция характеризуется объемом и временным промежутком контроля.
Так же как и в случае системы дисциплин в общем рейтинге по дисциплине можно учитывать "корреляции" в связях между разделами.
Приведенная схема получения общей оценки по дисциплине статична в том смысле, что для ее получения необходимы значения оценок по всем разделам. Однако, желательно иметь значения "текущего" рейтинга, используемого как оперативную характеристику контроля знаний. Реально изучение дисциплины (и всей системы дисциплины)- имеет определенную временную последовательность.
Формально для данной дисциплины такая.последовательность изучения реализуется в виде структурного обхода дерева дисциплины и представляется в виде последовательности разделов, а в рамках данного раздела - последовательностью порций. Правые концы интервалов контроля порций r k, k=l,2,... раздела seq. а также концы периодов Tsec„ отводимых на изучение разделов sec, являются контрольными точками или точками пересчета, текущего рейтинга. Последовательность этих точек называется контрольным графиком. В этом случае рейтинг есть динамическая величина изменяющаяся со временем.
Если tkdiS - конечная контрольная точка для данной дисциплины dis, то итерация функции пересчета Ч? даст итоговый рейтинг обучаемого по данной дисциплине, зависящей от начального рейтинга к моменту начала изучения данной дисциплины и последовательности оценок по разделам или составляющим их пропорциям.
Таким образом, в динамической схеме вычисления рейтинга задача сводится к получению оценки конкретной порции. Контроль порции осуществляется посредством предъявления тестовых заданий, позволяющих с достаточной степенью уверенности судить об усвоении материала данной порции. Тестовые задания делятся- по категориям (например, задачи относящиеся к статическим компонентам (терминам, законам) иди к динамическим (операциям, алгоритмам)). Каждое задание характеризуется некоторой мерой "сложности", задаваемой методистом или получаемой в результате экспертной оценки. Результат решения задания оценивается по некоторой шкале. В тестовых схемах эта оценка есть функция "веса" задачи и полученного ответа из заранее заданногохписка альтернативных ответов.
В. автоматизированных схемах для избежания решения проблемы эквивалентности возможных ответов-решений используется тестовая схема с заранее заданным списком ответов.
Проектирование структуры программного комплекса
При разработке структуры программного комплекса основной задачей было создание открытой системы с адаптивным интерфейсом и возможностью организации информационных связей с другими инструментальными средствами формирования учебных планов и курсов лекций.
При реализации функций системы выделим классы пользователей системы: администратор, методист, консультант и обучаемый. Все эти категории пользователей отличаются по их отношению к учебным материалам, которые определяют совокупность неделимых единиц учебной информации, соответствующих структуре знаний специализации, и тестовым заданиям, которые необходимы для контроля уровня знаний обучаемых. Все указанные категории пользователей работают в одном информационном пространстве. Кроме того, руководители предприятий должны иметь возможность оперативного просмотра результатов переподготовки, что
приводит к задаче сопряжения с системой мониторинга. Базовым элементом является таблица Модуль (Modul). Посредством ключевого поля (m_id), имеется возможность получить информацию о всех учебных элементах (лекциях, практических и контрольных заданиях). Структура информации о модуле имеет более сложный вид. Это связано с более сложной смысловой и методической нагрузкой на понятие модуль.
Доступ к термам (Term), осуществляется опосредовано, через таблицу-связку (TermLink), при этом если привязка входного терма производиться на основе уже существующего выходного терма, то обязательно в поле (from_m) таблицы-связки указывается идентификатор модуля, где данный терм является выходным. Аналогично получению информации о термах, осуществляется доступ к информации об учебных материалах (Resource) через таблицу-связку (Res_use).
Для работы системы в режиме карты требований к специализации создан набор таблиц, указанный на рис.4.4.
Данный набор данных предназначен для соотнесения требуемых знаний для получения определенной профессии (таблица Prof) и реальными знаниями, которые включаются в учебный план. Сравнение осуществляется на основе базовых понятий (термов) и количества часов.
Необходимость ведения функций контроля вызывает необходимость проработки системы защиты как информации о результатах аттестаций, так и учебно-методических материалов, которые являются собственностью предприятий. Разделение доступа в приложениях, управляющих базами данных, преследует две основные цели - недопущение (жесткое или мягкое) пользователя к тем функциям приложения, которые не входят в круг его функциональных обязанностей и предотвращение злоумышленного доступа к данным или их разрушения. Разрабатываемая система призвана решать преимущественно первую задачу разделения доступа, а также вторую на уровне возможностей конкретной версии сервера БД. Основная идея - дать конкретному пользователю в определенный момент времени ровно столько привилегий, сколько ему необходимо для полноценной работы. Права доступа к базе определяются на уровне сервера БД. Для облегчения работы администратора системы создан ряд таблиц и хранимых процедур, позволяющих автоматизировать процесс предоставления привилегий. Каждый преподаватель имеет свое имя пользователя и пароль. Каждый преподаватель имеет право изменять только свою дисциплину, либо, если он является руководителем направления, то и все остальные дисциплины этого направления. Все данные о преподавателях хранятся в таблице преподавателей. Единственным, кто имеет право изменять эту таблицу, является администратор. Администратор также имеет право изменять любую дисциплину. Также любой преподаватель, руководитель дисциплины либо администратор имеет право просматривать любую дисциплину, терм, модуль.
В диссертации реализованы механизмы интерфейсного взаимодействия с базовыми программными компонентами системы подготовки и структуризации учебных материалов являются «Конструктор тестовых заданий», «Конструктор лекций» и «Конструктор курсов».
Конструктор тестовых заданий представляет инструментальную среду разработки мультимедийных тестовых заданий («закрытое», «открытое», «соответствие», «на перетаскивание», их комбинации и др.).
Конструктор лекций представляет инструментальную среду формирования лекций, как последовательности мультимедийных фрагментов, реализованных в различных инструментальных средах. Основная функция - формирование лекции, сбалансированной по форме представления учебного материала.
Конструктор курсов представляет инструментальную среду структуризации лекций в рамках единого учебного курса.
Среда Администратора позволяет регистрировать обучаемых, консультантов и методистов, изменять их личные данные и сведения результате прохождения аттестаций. Администратор также управляет взаимодействием обучаемых, консультантов, методистов между собой и их привязкой к учебному материалу.
Среда консультанта обеспечивает контроль процесса обучения каждого сотрудника. Позволяет проводить групповые и индивидуальные консультационные занятия и т.д.
Среда обучаемого обеспечивает все необходимые функции доступа к учебным материалам и взаимодействия с консультантами.
Инструментальная среда консультанта, с одной стороны, предназначена для автоматизации просмотра результатов обучения, формирования временных характеристик просмотра каждого предъявленного модуля, а также результатов ответов на тестовые задания. С другой стороны, основная задача консультанта - формирование индивидуальной образовательной траектории для каждого обучаемого. Система обеспечивает автоматическую генерацию последовательности модулей, тестовые задания которых не были решены, а также базовых модулей, которые необходимы для усвоения предъявленных на основе автоматического анализа связности. Среда позволяет консультанту администрировать образовательный процесс каждого закрепленного за ним обучаемого.
