Технологические средства информатизации учебного процесса в вузах правоохранительных органов и Министерства обороны Жилин, Вадим Валентинович

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Выполнение задач, возложенных как на правоохранительные органы, так и на Министерство обороны (МО), в современных условиях требует реализации новых подходов к организации и осуществлению оперативно-служебной деятельности. Одно из основных мест среди них отводится информатизации. Она направлена на реализацию качественно новых возможностей деятельности сотрудников и предполагает разработку таких средств, форм и методов этой деятельности, которые отвечали бы запросам сегодняшнего информационного общества и соответственно требует осуществления необходимой для этого подготовки. Последняя возможна только на базе принципиально нового подхода к обучению сотрудников правоохранительных органов и МО, что обусловливает внедрение новых форм и методов обучения на основе современных информационных технологий, т.е. информатизацию обучения.

Вузы правоохранительных органов и МО занимают особое положение в силу своего военного статуса, тесной ведомственной взаимосвязи, подчиненности, целевого заказа на подготовку офицерских кадров. Информатизация учебно-воспитательного процесса(УВП) в этих вузах обладает рядом существенных особенностей, обусловленных спецификой указанных ведомств и спецификой самого УВП, что придает ему особую направленность и содержание и снижает эффективность применения в нем многих из разработанных у нас в стране и за рубежом информационно-компьютерных технологий общевузовского типа.

Во многих военных вузах(ввузах) проводятся исследования и практическая реализация компьютерных технологий обучения. Однако чаще всего эта работа не носит комплексного характера. На сегодняшний день остается далеко не полной научная и методическая база проектирования и использования современных информационных технологий обучения в ввузах. В силу этого данная проблема представляет самостоятельный научный и практический интерес. В настоящей работе информатизация обучения исследуется с позиций внедрения в учебный процесс современных информационных технологий (СИТ). В качестве базы внедрения СИТ предлагается рассматривать комплекс взаимосвязанных автоматизированных систем обучения и управления (АСО и АСУ) в ввузе. АСО и АСУ ввуза рассматриваются как подсистемы автоматизированных систем информационного обеспечения (АСИО) и АСУ соответствующих ведомств.

Информатизация технических дисциплин в ввузах правоохранительных органов и МО продвинулась достаточно далеко. В информатизации гуманитарных дисциплин, в основном специальных и в целом профессиональной подготовки, в рассматриваемых ввузах налицо существенное отставание

- 2 -(по целому ряду дисциплин такие работы вообще не проводились). Поэтому актуальной является задача теоретического исследования и практической реализации информационно-компьютерных технологий в области специальной (и в целом профессиональной) подготовки гуманитарного профиля с учетом опыта и результатов, накопленных при информатизации обучения в других областях.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель диссертационного исследования состоит в том, чтобы на основе анализа процессов разработки, эксплуатации и сопровождения АСО(АСУ) военных вузов предложить элементы теоретических основ проектирования функциональных и обеспечивающих компонент этих систем и разработать методики рационального проектирования данных компонент. Применение таких методик позволит повышать эффективность создаваемых АСО(АСУ).

Объектом исследования являются технологические средства информатизации учебного процесса в ввузах правоохранительных органов и МО, важнейшими компонентами которых выступают АСО(АСУ) в этих вузах. При этом детально исследуются функциональная часть и важнейшие обеспечивающие компоненты автоматизированных систем обучения.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Предметом исследования являются процессы проектирования различных составляющих АСО(АСУ) ввуза с позиций их тесной взаимосвязи и влияния на эффективность функционирования систем в целом.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для достижения поставленной цели в диссертации осуществляется решение следующих основных задач:

1. исследование предметной области организации учебного процесса в ввузах правоохранительных органов и МО в условиях информатизации;

2. анализ существующих подходов к информатизации УВП;

3. исследование организационно-функциональной структуры АСО(АСУ);

4. разработка математических моделей, описывающих функционирование рассматриваемых автоматизированных систем в целом и их важнейших технологических подсистем;

5. исследование принципов построения информационного и лингвистического обеспечения АСО(АСУ) и разработка моделей лингвистического обеспечения в предметной области правоохранительной деятельности;

6. разработка алгоритма редукции, сводящего лингвистические конструкции типа исчисления предикатов в "алгебру структур", для связи на непротиворечивом конструкционно-технологическом уровне лингвистического и программного обеспечения(ПО) АСО(АСУ);

7. разработка методики рационального выбора компонент ПО на основе предложенной системы показателей;

8) реализация методики рационального выбора ПО АСО(АСУ) для конкретного класса ЭВМ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач в работе использованы методы системного подхода, аппарат теории случайных процессов, теории массового обслуживания, теории формальных языков и символьных конструкций, исчисления предикатов, алгебраических систем, методы экспертного оценивания.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

с системных позиций исследован комплекс мероприятий по проектированию функциональной структуры и обеспечивающих компонент АСО(АСУ), используемых в ввузах правоохранительных органов и МО с учетом специфики предметной области;

поставлены и реализованы задачи математического моделирования технологии функционирования АСО(АСУ);

в разработанных моделях учтены:

наличие случайных факторов, вносимых обучаемыми, преподавателями, надежностью технических устройств;

не только стационарные, но и переходные режимы функционирования различных технологических подсистем АСО;

стохастический характер наполнения информационно-дидактической базы(ИДБ);

ограниченность ресурсов технического обеспечения АСО(АСУ);

при разработке моделей лингвистического обеспечения учтена специфика информационного представления задач из предметной области оперативно-служебной деятельности правоохранительных органов;

разработаны методики взаимоувязывания различных обеспечивающих компонент АСО(АСУ):

предложенная методика рационального выбора компонент программного обеспечения основана на анализе целевого назначения системы и учитывает важнейшие характеристики качества.

информатизация учебного процесса в ввузах правоохранительных органов и МО обладает рядом существенных особенностей и требует в целом ряде случаев разработки специализированных информационно-компьютерных технологий обучения и методов их проектирования и эксплуатации;

создание эффективных информационных технологий обучения требует разработки комплекса мероприятий по проектированию организационно-функциональной структуры и системы обеспечивающих компонент с учетом их взаимозависимости и взаимного влияния;

для исследования процессов функционирования подсистем сбора информации и комплектования АСО, первичной (аналитической) обработки информации и ввода в автоматизированный контур предлагается модель многоканальной системы массового обслуживания с пуассоновским потоком требований на обработку;

для исследования функционирования ИДБ предлагается стохастическая математическая модель процессов накопления и изъятия информации;

внешняя информационная модель, выраженная средствами лингвистического обеспечения, принципиально учитывает специфику предметной области и требует разработки специальных алгоритмов редукции для непротиворечивой конструкционно-технологической связи с уровнем физической реализации(внутренней информационной моделью);

для описания внутренней модели представления информации в АСО(АСУ) предлагается "алгебра структур" с дополнением обычных теоретико-множественных операций специальными операциями произведения, простого и сложного выбора, деления и проецирования;

в рамках проектирования ПО АСО(АСУ) предлагается использовать методику рационального выбора компонент общего ПО, исходя из оценки эффективности системы в целом и с учетом важнейших характеристик(показателей) качества;

показатели эффективности ПО целесообразно строить в виде функционалов, интегрирующих в себя показатели пропускной способности, надежности и полезности функционирования системы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Практическая значимость работы заключается в использовании полученных результатов при проектировании и эксплуатации ряда автоматизированных систем, в том числе, АСО ДИСКО, АСО ПАИС-АЯКС, АСКЗ, СОЯ. которые применяются в учебном процессе и служеб-но-практической деятельности Академии ФСБ РФ, в/ч 92931 и др. Кроме того, настоящие материалы вошли в ряд учебных курсов "Основы информатизации оперативно-служебной деятельности", читаемых на потоках аспирантов, а также преподавателей и аналитиков Факультета подготовки руководящих кадров Академии ФСБ РФ. Практическая ценность работы подтверждается актами внедрения и использования ее результатов.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Реализация результатов диссертационной работы проведена в Академии ФСБ РФ и в/ч 92931.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы прошли апробацию на научно-практических конференциях Высшей школы и Академии ФСБ РФ. межведомственных научно-технических семинарах кафедр N 5, 15, 76 Академии ФСБ РФ, в рамках Международной выставки программного обеспечения СОФ-ТУЛ.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

- 5 -СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, трех приложений. Диссертация содержит 205 страниц. 8 таблиц, 33 рисунка. Список литературы состоит из 92 наименований.