Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности контроля процесса подготовки специалиста в системе автоматизированного обучения (САО) 7
1.1. Контроль как функция управления в системе автоматизированного обучения 7
1.2. Особенности диагностики в системе автоматизированного обучения
1.3. Параметрическая модель объекта контроля в системе автоматизированного обучения 63
Глава 2. Оптимизация контроля процесса подготовки специалиста в системе автоматизированного обучения (САО) 98
2.1. Использование графовой модели при реализации функции контроля 98
2.2. Система автоматизированного контроля как экспертная система 116
2.3. Опытно-экспериментальная работа по внедрению автоматизированного контроля 144
Заключение 175
Библиография 176
Приложения
- Контроль как функция управления в системе автоматизированного обучения
- Особенности диагностики в системе автоматизированного обучения
- Использование графовой модели при реализации функции контроля
Введение к работе
Актуальность. Компьютеризованное (автоматизированное) обучение сегодня может рассматриваться как форма организации, в рамках которой плодотворно реализуются идеи интенсификации, направленные на поиск максимально эффективных методов и средств обучения, адекватных его целям и содержанию; идеи интеграции педагогической науки и практики; идеи целостности и непрерывности педагогического процесса. Однако при решении дидактических задач в рамках компьютеризованного обучения мы сталкиваемся с противоречием между желанием передать компьютеру максимум педагогических функций и возможностями компьютера эффективно реализовать эти функции.
Анализ содержания и результатов исследований, посвященных проблеме использования компьютера в учебно-воспитательном процессе (для решения дидактических задач) позволяет сделать вывод об отсутствии общих теоретических концепций, которые позволяли бы в единой системе понятий охватить и представить множество фактов, накопленных в психолого-педагогических исследованиях, в исследованиях других пограничных областей знаний, а также в самой практике обучения и воспитания. Разработка таких концепций является крупномасштабной и достаточно сложной работой; она должна основываться на системном подходе к решению теоретических и практических задач компьютеризованного обучения.
Центральным предметом психолого-педагогических исследований в последние годы стала проблема разработки и внедрения педагогической технологии, так как именно в этой области встречаются взаимные интересы теории и практики обучения и воспитания. Конструирование и реализация педагогической технологии в рамках конкретного учебно-воспитательного процесса позволяет предложить практические рекомендации, пригодные для использования в реальных условиях. Однако разработка таких рекомендаций возможна
4 лишь при соответствующем теоретическом и экспериментальном уровне развития науки. В противном случае предлагаемые рекомендации оказываются нежизнеспособными, неэффективными. Вероятно, недостаточно высокий уровень проводимых в области компьютеризованного (автоматизированного) обучения исследований является сегодня причиной ограниченности и неэффективности получаемых результатов и вырабатываемых рекомендаций и, как следствие, падение интереса к этой чрезвычайно перспективной форме организации учебно-воспитательного процесса.
Рассматривая обучение как процесс управления, можно выявить функциональный состав этого процесса в педагогических системах. Независимо от подхода к структурированию процесса управления функция контроля и педагогической оценки является существенно значимой, а условия эффективной реализации этой функции давно привлекают внимание исследователей. При этом большинство исследователей исходят из убежденности, что компьютеру следует передать реализацию этой функции полностью и обеспечить эффективную работу компьютера за счет разработки соответствующего математического обеспечения. Однако ограниченные возможности компьютера требуют детальной предварительной оценки как возможности реализовать функцию контроля компьютером так и педагогической обоснованности передачи компьютеру функции контроля или отдельных элементов этой функции.
Целью настоящего исследования является выделение и обоснование условий эффективного контроля процесса компьютеризованного обучения.
Объект исследования - процедура контроля процесса подготовки специалиста в системе автоматизированного обучения.
Предмет исследования - условия эффективного контроля процесса подготовки специалистов в системе автоматизированного обучения.
Гипотеза исследования - контроль процесса подготовки специалиста в системе автоматизированного обучения будет тем эффективнее, чем корректнее реализация отдельных элементов этой функции будет распределена между
5 компьютером, преподавателем и обучаемым. Под корректностью здесь понимается возможность формализации и педагогическая обоснованность передачи компьютеру реализации отдельных элементов функции контроля (понимается педагогическая и техническая обоснованность передачи компьютеру реализации отдельных элементов функции контроля). Задачи исследования:
Проанализировать структуру и особенности реализации функции педагогического контроля в системе автоматизированного обучения.
Выявить приемы, позволяющие обеспечить передачу реализации отдельных элементов функции педагогического контроля компьютеру в системе автоматизированного обучения.
Сформулировать условия, при выполнении которых передача компьютеру реализации отдельных элементов функции педагогического контроля приведет к высокой эффективности реализации этой функции в системе автоматизированного обучения в процессе подготовки специалиста.
Выработать научно-методические и практические рекомендации по оптимизации реализации функции педагогического контроля в системе автоматизированного обучения в процессе подготовки специалиста.
Теоретико-методологической основой исследования явились базовые принципы современного наукознания, диалектический метод познания как обнова научной педагогики; теория системно-комплексного и личностно-деятельностного подходов к изучению педагогических явлений; идеи формирования личности, становления профессионала; связь теории с практикой; квалиметрия образования и человека. В своем исследовании мы опирались на концепцию моделирования и конструирования педагогического процесса (С.И.Архангельский, В.П.Беспалько, В.М.Кларин, Ph.Barker, R.Ebel, R.Koller и др.); на теорию развития мотивации учения (Б.Г.Ананьев, Д.Берлайн, Л.СВыготский, П.Я.Гальперин, И.Кэррол, А.Н.Леонтьев, В,Н.Мясищев, К.К.Платонов и др.); на методологию квалиметрии качества развития человека (В.М.Полонский, М.Н.Скаткин, АЛСубетто, В.Д.Шадриков, V-Monfort, V.R.Novic и др.); на теорию системного подхода (В.Г.Афанасьев, Ф.Ф.Королев, Н.В .Кузьмина, В.Н.Садовский, Г.П.Щедрицкий, Э.Г.Юдин, В.Хубка и др.); идеи современной дидактики, касающиеся непрерывного развивающего обучения и оптимизации образования (Ю.К.Бабанский, ВЛХБеслалко, В.В.Давыдов, ЛЗ.Занков, В.В.Краевский, Ю.В.Кузьмина, В.А.Сластенин и др.); идеи по разработке теории и технологии компьютеризованного обучения (Б.СГершунский, Ю.СИванов, Е.И.Машбиц и др.)
Контроль как функция управления в системе автоматизированного обучения
Рассматривая процесс обучения с позиции системного подхода и теории управления, можно сделать ряд важных выводов.
Любая или организованная форма обучения отвечает всем общим признакам социальных систем. Специфичность целевого назначения учебно-воспитательных учреждений позволяет отличать педагогические системы от других социальных систем. Эта целевая специфичность педагогических систем заключается в воспитании и обучении, т. е. передаче подрастающему поколению общественного опыта, социальных ценностей, норм и способов деятельности. Как организованная форма социальных воздействий на человека, воспитание (обучение) представляет собой процесс управления его психическим развитием.
Управление в различных педагогических системах едино по своему функциональному составу и строению. Оно включает следующие сменяющие друг друга стадии, или этапы: цель, информация, прогнозирование, принятие решений, организация исполнения, коммуникация, контроль и коррекция,
В теории управления контроль рассматривается как важнейшее, относительно самостоятельное и замыкающее звено в управленческом цикле. Контроль является механизмом выявления и оценки результатов произведенного действия. Его основное назначение состоит в обеспечении обратной связи, осведомляющей о соответствии фактических результатов функционирования системы ее конечным целям. Если бы реальные результаты всегда совпадали с заданными, то контроль вряд ли когда-либо был бы уместен. Обычно фактические результаты представляют собой разброс около эталона или ожидаемого и желаемого результата. Эти отклонения вызываются влиянием на систему раз 8 личных внешних и внутренних факторов. В педагогических системах в качестве причин, снижающих эффективность ее функционирования, могут выступать: изменения в целях организации, в учебных планах и программах; полное или частичное несовпадение личных целей участников учебного процесса с целями учебного заведения; обновление научной информации, формирующей учебные предметы; переход к новым организационным структурам и способам обучения изменение состава учащихся и преподавателей и др. Таким образом, контроль связан с выявлением и регулированием действий факторов внешней среды и внутренних факторов самой системы.
Выделение контроля в относительно самостоятельную функцию управления носит условный характер и оказывается полезным, главным образом, в концептуальном и операциональном отношениях. В действительности же контроль органически связан со всеми другими функциями управления, и его существенные характеристики не могут быть полно и адекватно раскрыты вне соотнесения с другими звеньями, составляющими процесс управления.
Все основные свойства, ограничения и требования, предъявляемые к контролю, вытекают именно из взаимосвязи его с другими функциональными элементами процесса управления. Органическая связь контроля с другими функциями управления проявляется и в том, что последние выступают как основные точки контроля, т. е. он затрагивает цели, информацию, прогнозы, решения, организацию и исполнение действий, коммуникации и коррекцию.
Наиболее очевидной является связь контроля с целями обучения, которые обычно фиксируются в планах и являются исходной основой контроля. Другими словами, контроль связан с оценкой реализации целей и планов. Он имеет место везде, где фактическое сравнивается с намеченным, и главная задача контроля сводится к уменьшению разницы между ними. В обучении воплощение его основных целей находит свое выражение в психологических и функциональных результатах, составляющих содержание учебного контроля. К психологическим результатам относятся новообразования структуре знаний, умений, навыков, поведения, направленности личности, в системе ее отношений; к функциональным результатам — различные способы педагогического воздействия, назначение которых, по мнению Н. В. Кузьминой, состоит в «управлении деятельностью учащихся» [98, с. 24].
Качественной и количественной мерой оценки психологических результатов являются нормы, или эталоны, которыми задаются условия успешности учебной работы и ее желательные результаты. Нормы определяются целями системы и являются обязательной частью любого учебного плана или программы. Наличие нормы — самое необходимое условие и основание контроля, поскольку именно с ней сравниваются фактические результаты. Сравнение реальных результатов с эталонами и нормами протекания учебной деятельности является лишь одним из компонентов и этапов контроля, за которым следуют содержательная оценка и коррекция. В обучении операцию соотнесения фактических результатов с заданными нормами и эталонами принято называть проверкой [12]. Интерпретацию и отношение к фактическому результату составляет процесс оценивания, или просто оценка. Зафиксированный в баллах результат оценки называют отметкой.
Эффективность контроля и оценки зависит от того, насколько корректно заданы нормы, т. е. от того, в какой мере они отвечают ряду принципиальных требований. Одно из требований касается измеримости и применимости норм. Последние должны быть качественно и количественно определены и пригодны для практического использования. В области обучения примером подобного определения нормативов могут служить официальные критерии оценки знаний, которыми руководствуются учителя школ и преподаватели вузов в своей практической работе.
Особенности диагностики в системе автоматизированного обучения
Согласно современному общенаучному представлению, под термином «диагностика» подразумевают распознавание состояния определенного объекта или системы путем быстрой регистрации его существенных параметров и последующего отнесения к определенной диагностической категории с целью прогноза его поведения и принятия решения о возможностях воздействия на это поведение в желательном направлении. Если рассматривать систему обучения детей по аналогии с системой управления, то психодиагностику следует считать важнейшим средством обеспечения так называемой «обратной связи» — средством информационного обеспечения любого педагогического воздействия. В этой логике любое педагогическое воздействие должно начинаться со сбора психодиагностической информации (для того, чтобы осуществить обоснованный выбор наиболее адекватного воздействия:) и завершаться повторным психодиагностическим обследованием (для сравнения реального и желательного результата воздействия). Конечно, в педагогической практике цикл «воздействие — измерение результата» не может производиться ежедневно и занимает, как правило, месяцы и даже годы. Но от этого аналогия между педагогикой и принципами теории управления не теряет свою силу. (Оговорка: абстрагируемся в этом контексте временно от известной специфики педагогического взаимодействия, в котором «объект» управления — ребенок — является не вполне «объектом», а скорее полноправным активным участником, субъектом совместного процесса).
Признаки отличаются; тем, что их можно непосредственно наблюдать и регистрировать. Категории скрыты от непосредственного наблюдения. Поэтому в социальных науках их принято называть «латентными переменными». Для количественных категорий часто используется также название «диагностические факторы». Диагностический вывод — это переход от наблюдаемых признаков к уровню скрытых категорий. Особая трудность психологической диагностики заключается; в том, что между признаками и категориями не существует строгих взаимнооднозначных связей.
Систематический перебор различных симптомов, связанных с гипотетическим скрытым фактором, обеспечивают тесты. ТЕСТ в диагностике — это серия однотипных стандартизированных кратких испытаний, которым подвергается испытуемый — носитель предполагаемого скрытого фактора. Различ 36 ные тестовые задания призваны выявить у испытуемого различные симптомы, связанные с тестируемым скрытым фактором. Сумма результатов этих кратких испытаний говорит об уровне измеряемого фактора (здесь, для большей ясности, имеется в виду самая простая схема подсчета тестового балла).
За внешней простотой научных тестов скрывается большая исследовательская работа по их разработке и апробации. Различение практического ОБСЛЕДОВАНИЯ и научного дифференциально-диагностического ИССЛЕДОВАНИЯ является одним, из важнейших в современной тестологи-ческой культуре. Обследование — это применение готового, уже разработанного теста. Его результат — сведения о психических свойствах конкретного обследованного человека (испытуемого). Дифференциально-диагностическое исследование — это комплекс теоретических и экспериментальных работ, направленных на формулирование концепции измеряемого психического свойства (скрытого фактора, влияющего на эффективность и характер деятельности), на выявление диагностических признаков (или «эмпирических индикаторов»), по которым можно получать информацию о заданном свойстве, это создание и испытание методики регистрации выявленных признаков. Нередко за более короткой и внешне простой методикой скрывается более сложное и трудоемкое исследование, которое было необходимо выполнить для его разработки.
Использование графовой модели при реализации функции контроля
Основными задачами, решаемыми в процессе контроля, являются следующие:
1. Разработка процедур, позволяющих фиксировать значимые параметры и оценивать состояние объекта контроля.
2. Разработка процедур принятия решения о необходимости корректирующих воздействий на объект контроля.
Эти задачи (и из решения) приобретают специфическую окраску в рамках системы автоматизированного обучения. В этом случае необходимо решать вопрос о передачи каких-то элементов функции контроля компьютеру. Процедура реализации этих элементов должна быть алгоритмизована и формализована.
Объектом оценки в системе автоматизированного управления обучением является обучаемый или группа обучаемых (в дальнейшем мы будем говорить только об обучаемом) Моделирование объекта будем проводить на базе полученных в первой и второй главе результатов, что требует детального рассмотрения процесса его (объекта) функционирования. Процесс функционирования объекта связан с решением задач обучения и определяется содержанием (сущностью) обучения. Существует несколько подходов к обоснованию сущности обучения; историко-педагогический, дидактический, психологический. Исто-рико-педагогический подход заключается в том, чтобы развитие обучаемого сделать управляемым социальным процессом, обеспечивающим усвоение определенных сторон опыта человечества.
В рамках дидактического подхода, проблема сущности обучения сводится к традиционно сложившимся этапам усвоения знаний, которые предопределяют весь ход учебного процесса. Такими этапами являются: восприятие знаний, осмысление знаний, закрепление знаний, связь знаний с практикой.
Психологический подход к пониманию сущности обучения состоит в том, что обучение должно быть зависимым, производимым от психологических теорий усвоении знания и развития человека. Типичным представителем этого подхода является, например, теория поэтапного формирования умственных действий.
Согласно взглядам Данилова М.А. [62] движущей силой процесса обучения является противоречие между познавательной учебной задачей и уровнем развития ученика. Следовательно, сущность обучения оказывается в том, что выдвигаемая теоретическая или практическая задача, которая может быть решена на основе достигнутого уровня развития, и активная познавательная деятельность учащихся, направленная на решение учебной задачи, создают логику учебного процесса, обеспечивая его самодвижение.
В рамках каждого из этих подходов (в смысле существенными) оказываются различные комплексы свойств обучаемого, а, следовательно, по крайней мере, весовые коэффициенты даже совпадающих параметров окажутся различными.
Попытка найти общее в перечисленных подходах приводит к следующему определению: «Обучение - это искусственно организованная познавательная деятельность с целью ускорения индивидуального психического развития и овладения познанными закономерностями окружающего мира» [156]. Однако такое определение делает решение задачи выделения ограниченного числа важнейших характеристик обучаемого, рассматриваемого как объект управления, практически невозможным. Тем не менее, существует возможность ограничить число важнейших характеристик обучаемого. Если в качестве цели обучения принять профессиональную подготовку специалиста определенного профиля, то признаками эффективности обучения и воспитания будут служить его умение самостоятельно определять цели и задачи своей профессиональной деятельности, обеспечить ее информационную основу, прогнозировать возможные результаты собственной деятельности при известных условиях, принимать оптимальные решения и воплощать их в жизнь, мобилизовать на выполнении принятых решений других людей и устанавливать при этом с ними целесообразные деловые и личные отношения, адекватно оценивать достигнутые результаты, корригировать и перестраивать собственную деятельность и поведение, а также поведение и деятельность других. Те же характеристики человека как субъекта деятельности в своих устойчивых формах проявляются в виде профессионально и социально значимых качеств личности, сформированность которых будет обеспечивать успешность выполнения профессиональной деятельности. Проецирование этих общих положений на конкретную специальность ведет к конструированию профессиограммы и квалификационной характеристики, что, в принципе, и позволяет ограничить число важнейших характеристик обучаемого и делает выделение модели объекта управления реальным.
1. Разработка процедур, позволяющих оценивать состояние объекта управления.
Управление невозможно без качественной и количественной оценки состояния объекта управления, так как отсутствие информации об изменениях в объекте делают невозможным решение вопроса о «продвижении» его к цели. Проблема оценки состояния в системе автоматизированного управления обучением аналогична проблеме оценки в системе автоматизированного обучения и будет подробно рассмотрена в следующей главе.
