Содержание к диссертации
Введение
1 Исследование проблемы управления качеством образовательного процесса 11
1.1 Анализ проблемы управления качеством образовательного процесса на основе международных стандартов качества 11
1.2 Анализ существующих концепций управления образовательным процессом 31
1.3 Концепция поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса на основе онтологии 41
Выводы но главе 1 48
2 Моделирование управления качеством образовательного процесса, разработка структуры хранилища знаний университета 50
2.1 Комплекс моделей ИСППР при управлении качеством образовательного процесса на основе онтологии 50
2.2 Определение требований к качеству образовательного процесса 55
2.3 Критерии оценки качества образовательного процесса университета 62
2.4 Разработка объекты о-ориентированной модели ИСППР при управлении качеством образовательного процесса университета 75
2.5 Разработка онтологии управления качеством образовательного процесса по результатам объектного моделирования 93
Выводы по главе 2 98
3 Модели и методы информационной поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса 99
3.1 Структуризация знаний в онтологии на основе интеллектуального анализа данных о характеристиках качества образовательного процесса 100
3.2 Разработка логической модели онтологии для управления качеством образовательного процесса и правил для оценки качества образования 112
3.3 Алгоритмы ГШР при управлении качеством образовательного процесса 119
3.4 Методика разработки ИСПИР при управлении качеством образовательного процесса 126
3.5 Определение требований в Rational Rose 129
Выводы по главе 3 135
4 Реализация исппр при управлении качеством образовтельного процесса и оценка эффективности ее функционирования 137
4.1 Выбор технологической платформы Web. Разработка XML документов 137
4.2 Программная реализация информационной СППР 148
4.3 Программная реализация процедуры оценки качества образовательного процесса на основе предложенных критериев качества образования 153
4.4 Программная реализация продукта для проверки уровня знаний подготавливаемых специалистов 160
4.5 Оценка эффективности функционирования ИСППР 168
Выводы по главе 4 173
Заключение 175
Список использованной литературы 178
Приложения 195
- Анализ существующих концепций управления образовательным процессом
- Разработка объекты о-ориентированной модели ИСППР при управлении качеством образовательного процесса университета
- Разработка логической модели онтологии для управления качеством образовательного процесса и правил для оценки качества образования
- Программная реализация процедуры оценки качества образовательного процесса на основе предложенных критериев качества образования
Введение к работе
является повышение его качества. Проблема качества подготовки является
центральной в аспекте востребованности специалистов национальной экономикой и международного признания российских степеней и квалификаций. Выпускаемые вузом специалисты — очень трудоемкая «продукция», производство которой невозможно без эффективного управления образовательным учреждением. Система отечественного высшего образования стоит на пороге интеграции с образовательными системами стран-участников Болонского соглашения, следовательно, необходимо обеспечение соответствия качества знаний выпускников как российским, так и международным стандартам- Образовательная система выпускает специалистов с высшим образованием, часть из которых в дальнейшем пополняет кадровый потенциал для научно-исследовательской инновационной системы. Научно-исследовательская система вуза тоже производит особый вид продукции -новые знания, получаемые в ходе выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований. Знания как один из компонентов интеллектуального потенциала используются как в инновационной системе, так и в образовательном процессе. Таким образом, нужно решить задачу сохранения и передачи накопленных знаний, то есть необходимо хранилище знаний университета. Решение задач управления в сложных системах в настоящее время лежит в сфере проектирования корпоративных информационных систем. Однако в управлении университетом есть особенности, которые препятствуют непосредственному внедрению комплексных информационных систем, используемых на производстве. Необходима оригинальная университетская информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений при управлении качеством образования на основе хранилища знаний университета. Повышение эффективности управления за счет автоматизации поддержки принятия решений, в том числе и на основе методов и средств искусственного интеллекта рассмотрено в трудах ДЛЛоспелова, В.А. Геловани, В.М.
Глушкова, И.Ю. Юсупова, ТА, Гавриловой, Э.А. Трахтенгерца, А.И. Галушкина, а также зарубежных ученых А. Ньюэлла, Н.А. Саймона, Б. Алена, Т. Бернерс-Ли, Р. Бергмана и др. Вопросами стандартизации образования и совершенствования управления образовательными процессами занимаются ведущие ученые: СЮ. Трапицын, ИЛ. Бородулин, М.Б. Гузаиров, Л.А. Громова, Н.К. Криони, Н.И, Юсупова, JLA. Исмагилова, Ю.С. Кабальнов, В.Н. Ефанов, В.Е. Бочков и др. В то же время недостаточно исследованной является проблема разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, что обуславливает актуальность выбранного направления исследований.
Диссертационное исследование является составной частью исследований, проведенных в рамках гранта РФФИ (проект №03-07-90242 на 2003-2005 гг. по теме: «Интернет-комплекс поддержки выполнения проектов фундаментальных исследований сложных систем с применением интеллектуальных технологий на базе экспертных систем», рук, Н.И.Юсупова) и гранта РФФИ (проект 07-08-00538-а на 2007-2009 гг. по теме «Поддержка принятия решений по управлению сложными динамическими объектами в критических ситуациях па основе инженерии знаний», рук, Л.Р. Черняховская), а также НИР НЧ-НЧ- 04-05 -ПГ по теме «Разработка концепции комплексной подготовки специалистов в области CALS-техпологий и ее апробация на базе УГАТУ», 2005 г (рук. М.Б. Гузаиров).
Цель работы и задачи исследования
Целью настоящей работы является разработка информационной системы поддержки принятия решений для повышения эффективности управления качеством образовательного процесса университета.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
1. Разработать концепцию поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, обеспечивающую хранение, обработку, передачу и представление общих и специальных знаний университета.
Разработать комплекс моделей для информационной системы поддержки принятия решений, включающий объектно-ориентированную модель и онтологию управления качеством образовательного процесса.
Разработать структуру информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса.
Разработать алгоритм поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета на основе критериев качества.
Разработать методику проектирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета.
Исследовать эффективность функционирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета.
Методы исследования
В работе использовались принципы и методы системного анализа, методологии объектно-ориентированного анализа и моделирования информационных систем, онтологического анализа, семантического анализа, принципы и методы представления знаний, поиска решений и интеллектуального анализа данных.
На защиту выносятся
Концепция поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса.
Комплекс моделей, входящий в состав информационной системы поддержки принятия решений, включающий объектно-ориентированную модель и онтологию управления качеством образовательного процесса, отражающие структуру классов объектов управляемого процесса, отношения между ними и операции, выполняемые в процессе поиска решений-
Структура информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, включающая хранилище знаний (содержащее онтологию предметной области и базу правил принятия решений, прецеденты проблемных ситуаций, возникающих при управлении качеством образовательного процесса), модуль поиска решений и модуль адаптации к новым или измененным требованиям.
Алгоритм поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета с использованием правил и прецедентов, содержащихся в онтологии управления качеством образовательного процесса.
Методика проектирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета, позволяющая проектировать информационную систему поддержки принятия решений в соответствии с предложенными моделями и алгоритмами,
Результаты оценки эффективности функционирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета на основе онтологии.
Научная новизна
Новизна предложенной концепции состоит в том, что она включает разработку моделей и методов инженерии знаний, позволяющих управлять качеством образовательного процесса на основе имеющихся в университете знаний и активизировать их для создания новых знаний,
Новизна онтологии управления качеством образовательного процесса состоит в том, что она интегрирует основные классы объектов в области управления образовательным процессом и классы объектов в области управления качеством, в том числе стандарты и критерии качества, что позволяет формировать правила принятия решений*
Новизна предложенной методики построения информационной системы поддержки принятия решений для управления качеством образовательного
9 процесса заключается в решении задачи интеграции и представления общих и специальных знаний в онтологии на основе дескриптивной логики. Особенность заключается в интеграции моделей правил и прецедентов проблемной ситуации на основе онтологии на этапе формализации процесса поиска решений.
Практическая значимость заключается в том, что
разработанная онтологическая база знаний позволяет осуществлять поддержку принятия решений при управлении качеством образовательного процесса;
предложенная методика позволяет проектировать информационную систему поддержки принятия решений;
- разработанное информационное и программное обеспечение
информационной системы поддержки принятия решений позволяет
производить оценку качества образования на основе предложенных критериев.
Разработанное информационное, алгоритмическое и программное обеспечение прототипа информационной системы поддержки принятия решений, а также предложенные методика разработки информационной системы поддержки принятия решений и система критериев качества образования внедрены в учебный процесс на базе ГОУ ВПО Уфимского государственного авиационного технического университета. По результатам исследований разработаны методические указания к лабораторным работам «Объектно-ориентированный анализ и проектирование программных систем», используемые при проведении занятий по дисциплинам «Технология объектно-ориентированного моделирования» и «Системы искусственного интеллекта» направлений подготовки дипломированных специалистов 230102 -«Автоматизированные системы обработки информации и управления», 220500 - «Управление качеством» и направлениям подготовки бакалавров 230100 -«Информатика и вычислительная техника», 220100 - «Системный анализ и управление». Разработанное алгоритмическое и программное обеспечение
10 внедрено в процесс разработки учебных модулей и программного обеспечения в ООО «ИЩИ «Акцент плюс».
Апробация работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях; «Актуальные проблемы трудоустройства и адаптации к рынку труда выпускников учреждений профессионального образования» (Межрегиональная научно-практическая конференция. - Уфа, 2002), «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (Всероссийская молодежная научно-техническая конференция - Уфа, 2003), «Электронное правительство в информационном обществе: теория и практика» (Всероссийская научная конференция. - СПб., 2003), «Мехатроника, автоматизация, управление» (Вторая всероссийская научно-техническая конференция с международным участием - Уфа, 2005), «Стратегическое управление организацией: теория, методы, практика» (Международная научно-практическая конференция (СПб.:Изд-во Политехн.ун-та, 2006), «Интеллектуальные системы обработки информации и управления» (Региональная зимняя школа-семинар аспирантов и молодых ученых, 2006. -Уфа), «Бизнес взаимодействие - ICE» (11-ая международная конференция, Мюнхен, Германия, 2005, Милан, Италия, 2006), «Компьютерные науки и информационные технологии - CSIT» (Международный симпозиум, Уфа, 2005, Карлсруэ, Германия, 2006).
Публикации
Основные положения и результаты исследования по теме диссертации опубликованы и непосредственно отражены в 12 работах, в том числе в 6 статьях, из них 1 - в изданиях, входящих в список ВАК, 5 материалах и трудах конференций, 1 свидетельстве об официальной регистрации программ для ЭВМ.
Анализ существующих концепций управления образовательным процессом
Дальнейшее развитие университетских комплексов связывают с включением в их состав научно-производственных учреждений и созданием новых структурных подразделений. Современный университет представляет собой сложную систему, которая характеризуется взаимодействием большого количества распределенных объектов, каждый из них также имеет свою организационную, технологическую, функциональную сложность. Организационная сложность определяется иерархичностью административного управления в распределенной структуре университета. Технологическая сложность заключается в применении большого количества разнообразных технологий управления- Функциональная сложность состоит в многообразии выполняемых функций и в возможности перераспределения ролей должностных единиц при выполнении своих функциональных обязанностей.
Структура современных университетских информационных систем отображает структуру управления (и принятия решений) в университете. На рис. 1,2 показана схема структуры ИУС университета и задачи поддержки принятия решений, которые нужно решать на соответствующих уровнях управления.
На схеме показано, что основными задачами управления качеством образования являются следующие. Задачи мониторинга образовательного процесса, решаемые на основе программного комплекса системы мониторинга, а именно: мониторинг параметров образовательного процесса; обеспечение подразделений университета исходной информацией; формирование регламентной и оперативной отчетности; формирование агрегированных показателей качества образовательного процесса.
Задачи автоматизированного управления организационными процессами, управление материальными и финансовыми потоками, кадрами, библиотечными и другими информационными ресурсами университета решаются в соответствии с функциями и потребностями соответствующих подразделений университета.
Задачи решаются на основе ведения и использования базы данных системы мониторинга, базы данных нормативно-справочной информации (НСИ) и локальных баз данных приложений. Доступ к базам данных Web-интерфейса, доступного на любом уровне управления университетом.
Задачи стратегического планирования и управления образовательными процессами решаются на верхнем уровне ИУС, включающим подсистемы управления электронным документооборотом и портал образовательных услуг для связи с общественностью, государственными и образовательными учреждениями и организациями, предприятиями региона.
Современные университеты не уступают по сложности крупным коммерческим предприятиям, а потому их нормальное функционирование уже невозможно без внедрения в систему управления вузом корпоративной информационной системы. Необходимым условием развития современной компании является быстрое реагирование на изменения рыночной ситуации. Правильное использование информации как ресурса помогает контролировать все стороны деятельности предприятия, оперативно выявлять узкие места, концентрировать усилия именно там, где они больше всего необходимы, разрабатывать оптимальные стратегии управления и развития бизнеса Но для всего этого требуются специальные инструменты, обеспечивающие сбор, хранение и аналитическую обработку данных. У крупного предприятия и вуза много общего: сопоставимы финансовые показатели, численность персонала, филиальная сеть и т.п. Выпускаемые вузом специалисты — очень трудоемкая «продукция», производство которой невозможно без эффективного управления учебным заведением.
Сегодня консолидируется научный и образовательный потенциал учебных и научно-исследовательских учреждений, возникают объединенные вузы, комплексы и ассоциации университетов, а потому роль информационной инфраструктуры становится все более важной.Система отечественного высшего образования стоит на пороге интеграции отечественных образовательных стандартов с международными, а значит, необходимо управление качеством образовательного процесса. Образовательная система в виде учебного комплекса выпускает специалистов с высшим образованием, часть из которых в дальнейшем пополняет кадровый потенциал для научно-исследовательской системы и инновационной системы.
Научно-исследовательская система тоже производит особый вид продукции - новые знания, получаемые в ходе выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований. Знания как один из компонентов интеллектуального потенциала используются как в инновационной системе, так и в образовательном процессе.
Решение задач управления в сложных системах в настоящее время лежит в сфере проектирования корпоративных информационных систем; однако в управлении университетом есть особенности, которые препятствуют внедрению комплексных информационных систем, используемых на производстве (BAAN, R/3, Галактика и т.д.) Эти особенности заключаются в том, что существующие регламенты ведения отдельных процессов не отвечают требованиям обработки документов в условиях единого информационного пространства, хотя различные области деятельности университета тесно взаимосвязаны. Выходом из этой ситуации является разработка оригинальной университетской информационно-управляющей системы.
Проведенный анализ существующих разработок в области управления качеством образовательными процессами (таблица 1) показал, что в связи с крупномасштабностыо проекта реализована информационная поддержка лишь части конкретных процессов управления вузом, В основном, решаются следующие задачи: 1) ведение базы данных студентов и преподавателей; 2) разработка учебных планов для специальностей; 3) отслеживание успеваемости студентов и графиков выполнения ими учебных планов; 4) разработка информационно-поисковых систем справочной информации. Российские образовательные учреждения применяют различные инновационные добровольные системы обеспечения качества образования. Наибольшее распространение получили: 1) системы менеджмента качества, основанные на принципах Всеобщего менеджмента качества и требованиях международного стандарта ISO 9001; 2) Федеральные, региональные и ведомственные конкурсы по качеству.
Разработка объекты о-ориентированной модели ИСППР при управлении качеством образовательного процесса университета
Предлагается использование объектно-ориентированного подхода к моделированию учебного процесса, которое базируется на анализе профессиональной деятельности и разработке требований к специалистам, формируемых на основе регламентирующих (стандарт специальности, типовой учебный план, типовые рабочие программы) и дидактических материалов (учебники, учебные пособия, научно-техническая литература), потребностей рынка труда конкретного региона и мирового уровня знаний специалистов в данной предметной области.
Диаграммы прецедентов служат основой для достижения взаимопонимания между программистами-профессионалами, разрабатывающими проект, и "бизнесменами" - заказчиками проекта- Внутри каждого прецедента были определены: вложенная диаграмма прецедентов е case diagram ) диаграмма взаимодействия объектов (Collaboration diagram) диаграмма последовательности действий (Sequence diagram) диаграмма классов (Class diagram) диаграмма перехода состояний(State diagram)
В соответствии с методологией объектно-ориентированного анализа и проектирования, первым этапом является анализ требований, который подразумевает выделение процессов и требований и их формулировку в виде прецедентов. Этот тип диаграмм служит для проведения итерационного цикла общей постановки задачи вместе с заказчиком. Прецедент в объектном моделировании представляет собой документ, описывающий последовательность событий, связанных с исполнителем (внешним агентом), который для завершения требуемого процесса использует создаваемую систему. Прецеденты являются описанием или вариантами использования системы- С помощью прецедента описывается некоторый процесс.
По результатам анализа прецедентов на первом этапе моделирования предметной области была создана диаграмма определения требований к системе - диаграмма прецедентов. На рисунке 2.6 представлена диаграмма прецедентов для управления методическим обеспечением учебного процесса.
Из исследования предметной области следует, что для управления методическим обеспечением учебного процесса, при моделировании, можно выделить следующие прецеденты: разработка УММ - прецедент, определяющий создание (ввод) нового документа преподавателем и передачу его на утверждение. - рассмотрение и утверждение УММ - прецедент, определяющий, соответствие УММ требованиям и ГОСТам. - запрос по УММ - прецедент, определяющий, что БД УММ используется для поиска нормативно-методических документов. Студент или преподаватель в окне поиска вводит поисковый запрос и получает окно с соответствующими документами. хранение УММ - прецедент, определяющий, что данные направляются на хранение в БД.
Так же на диаграмме находятся прецеденты: администрирование БД, администрирование Intranet-сервера, контроль методического обеспечения учебного процесса, разработка нормативно справочной документации. В ходе анализа требований к системе были выявлены три актера, взаимодействующих с ней. Актер (actor, актант) - это идеализированная внешняя сущность (процесс или человек), вступающая во взаимодействие с системой, подсистемой или классом. С его помощью определяются те взаимодействия, которые могут осуществляться между системой и ее пользователями. Каждый актер определяет те роли, которые может играть пользователь во время взаимодействия с системой. Актерами могут быть: а) люди, непосредственно использующие систему; б) люди, ответственные за поддержание системы; в) внешнее оборудование, используемое системой; г) другие системы, взаимодействующие с данной системой. Найденными актерами являются студент, преподаватель, администратор базы данных, заведующий кафедрой и другие. Эти актеры имеют некие общие черты (наличие у каждого из них имени и пароля для входа в систему) и взаимодействуют с системой одинаковым образом (перед началом работы они должны пройти процедуру авторизации на сервере). Диаграмма требований к разработке учебно-методического обеспечения образовательного процесса с использованием ИСППР Основная обязанность администратора - следить за работоспособностью системы и ее целостностью, а также добавлять и удалять данные о пользователях. Для удаления или изменения атрибутов пользователя администратор находит по критериям поиска (имени и паролю) пользователей и производит удаление или изменение. Для обеспечения целостности и работоспособности системы администратор может просматривать журнал событий, ведущийся на сервере, а также проверять базу данных пользователей. Администратор базы данных осуществляет рассылку учебных материалов и психологических тестов студентам. Представление использования описывает поведение, функционирование системы с точки зрения пользователя (администратора). При этом вся деятельность в рамках системы делится на транзакции, которые называются вариантами использования (use cases). Вариант использования описывает взаимодействие системы с одним или несколькими действующими лицами в виде последовательности сообщений, которое приводит к получению некоего ощутимого результата, в котором заинтересован определенный активный субъект. При добавлении пользователя следует совершить несколько шагов. Пользователь должен быть занесен в файл паролей под уникальным именем и идентификатором. Должны быть описаны идентификатор группы, полное имя и другая информация, установлены необходимые права доступа. Разработка учебно-методического комплекса подготовки специалистов осуществляется преподавателями с участием методистов кафедры. Учебно-методический отдел университета и учебно-методический совет по специальностям осуществляют контроль методического обеспечения учебного процесса и разработка нормативно справочной документации. Учебно-методические материалы хранятся в онтологической базе данных.
Разработка логической модели онтологии для управления качеством образовательного процесса и правил для оценки качества образования
Описание разрабатываемой в диссертации онтологии произведено на языке OWL DL (Ontology Web Language based on Description Logic), Помимо предметной онтологии Ontoedu разработана причинно-следственная онтология прецедентов Onto0 \ Кроме этого разработаны правила для оценки качества образовательного процесса, Onto1 5. Пересекаясь друг с другом, онтологии образуют онтологию управления качеством образовательного процесса:
Основное содержание разрабатываемой в работе онтологии, представляемой как логическая теория, отражено в фактах и аксиомах, которые предоставляют информацию о классах, свойствах и экземплярах. В работе применено несколько видов фактов. Первый вид - описывает информацию о конкретном экземпляре в форме классов, которым он принадлежит, свойств экземпляра и значений свойств. Аксиомы ассоциируют идентификаторы классов и свойств с частичной или полной спецификацией их характеристик, предоставляют информацию о классах и свойствах, на основании которых можно определить непротиворечивость, осуществить вывод на онтологии, В работе использованы аксиомы классов, описания, сужения, аксиомы, накладываемые на свойства [13,22-24].
Разработанная онтология может быть представлена в виде логической модели на основе дескриптивной логики. Перевод онтологии в дескриптивную логику Хорна может быть осуществлен с использованием специальных программных средств - трансляторов с языков RDF и OWL онтологической базы знаний из Protege в один из языков логического программирования (Prolog, Classic, SHOE) или путем написания программы, которая содержит аксиомы концептуальной схемы онтологии и аксиомы описания конкретных ситуаций и правил. Специфика предложенной в диссертационном исследовании онтологии заключается в определении аксиом обобщения [68,82,107]. Аксиомы концептуальной схемы (множество Т аксиом) представляют описания таксономии классов, отношения обобщения, репрезентативные примеры классов. Аксиомы, описывающие конкретные ситуации предметной области и правила, описывающие каузальные отношения (множество А-аксиом), отображают правила, сформированные в Protege на языке SWRL. Далее приведены SWRL-конструкторы классов (Constructor) и аксиомы (Axiom) для оценки качества образовательного процесса на основе дескриптивной логики (таблицы 8,9).
Для описания разработанных на основе кластерного анализа правил был использован язык SWRL (Semantic Web Rule Language). Правила имеют вид: где U- область использования правила, U = {Ui,U2tUs}, Ui - правила оценки качества образовательного процесса, ЇІ2 - правила принятия решений на основе оценки качества образовательного процесса, Us - правила разработки учебно-методического обеспечения; Арр - условие применения; а -антецедент правила; $ - консеквент; SJ- состояние процесса после принятия решения.
Для формирования цепочек заключений на онтологии, ведущих к желаемой цели, используется логический вывод. Логический вывод работает на основе правила резолюции. Для определения выполнимости разрабатываемой онтологической базы знаний сначала исключают транзитивные аксиомы. Вычисляются замыкания концептов БЗ, Затем происходит проверка выполнимости полученной БЗ без аксиом транзитивности (аксиомы должны содержать только концепты-литералы).
Далее применяется алгоритм клаузификации. Затем применяется алгоритм упорядочивания термов и насыщения замыканий методом суперпозиции- В качестве стратегии резолюции применен метод обобщения. Обобщение позволяет поддерживать небольшие размеры БЗ и тем самым ограничивать размеры пространства поиска.
Существующие алгоритмы организации процесса рассуждений на онтологии не позволяют производить анализ и сравнение свойств экземпляров типов. Поэтому в диссертационной работе предлагается расширить предметную онтологию онтологией прецедентов. Определим прецеденты проблемных ситуаций (Caseps) в образовательном процессе как примеры класса «Ситуация» (Cs) особого вида
Программная реализация процедуры оценки качества образовательного процесса на основе предложенных критериев качества образования
Как было указано в разделе 2.2, нечеткие отношения, отображающие влияние качества индивидуальных знаний обучаемого па внешний критерий качества образования, влияние качества предоставляемых университетом услуг на качество знаний специалиста, отображающее влияние качества знаний специалиста на соответствие внешним требованиям к качеству образовательного процесса, определяются на основе суждений экспертов при формализации объектной модели.
Покажем возможность применения предложенной выше модели обработки нечетких знаний на примере- Определим стратегию управления вузом по максиминной свертке нечетких отношений. Пусть в результате анализа конъюнктуры рынка образовательных услуг обоснованы необходимость и возможность изменения стратегии управления университетом. Для успешной реализации стратегии необходимо приблизить качество образования к заданному- Экспертами были определены следующие образовательные цели, достижение которых обеспечивает выполнение данной стратегии (см. таблицу 13). Т.о., вектор критерия достижения образовательных целей вузом определяется как Q = ( Q h $ъ Д Q 4) = (0,9 0,9 0,68 0,9). Определим вектор параметров, влияющих на качество индивидуальных знаний обучаемого на основе предложенной системы критериев: (fj - мотивация, $2 -самостоятельность обучения, - отношение к обучению, $4 остаточные знания. В результате анализа влияния качества индивидуальных знаний обучаемого на внешний критерий качества образования определено нечеткое отношение выходных параметров качества индивидуальных знаний обучаемого и критериев достижения образовательных целей Rj = { Q 4 Q , \хщ = g2, Q t}9 заданное на декартовом произведении универсумов Q1 х Q3.
На основе предложенной системы критериев определены составляющие качества предоставляемых образовательных услуг Q1 = ( gV Q!2, фь Ql4 Q!s), при управляющем воздействии на которые изменяется качество индивидуальных знаний обучаемого. На основе данных из матриц отношений, сформированных экспертами с помощью программного продукта Rational Requisite Pro получаем отношение на декартовом произведении универсумов Q1 х Q2.
На основе предложенной системы показателей для расчета значений критериев качества образования была получена оценка частных критериев предоставляемых образовательных услуг. Т.е, до момента реализации стратегии состояние качества предоставляемых услуг характеризовалось вектором (0,79 0,81 0,95 0,93 0,8). Расчет значений критериев качества был осуществлен с использованием программного модуля, описанного в п. 4,2, Указанные
Для оценки уровня знаний подготавливаемых специалистов была разработаны программа ТЕСТЕР. На практике уровень усвоенных знаний оценивают методом дополнительного тестирования. Этот подход используется в вузах для самопроверки (самоконтроля) уровня знаний выпускников. При этом методика составления тестов не достаточно хорошо отработана. Использование предложенной онтологии фрагментов знаний конкретной дисциплины для разработки учебно-методического обеспечения позволяет в том числе решить задачу наполнения теста заданиями по необходимым фрагментам знаний.
Тест должен содержать единое множество учебно-тренировочных заданий (УТЗ), результаты и ход выполнения которых оцениваются автоматически [45], Тематическая декомпозиция множества учебно-тренировочных заданий производится в соответствии с декомпозицией учебного курса. Класс УТЗ, соответствующий k-му подразделу j-ro раздела і-ой темы, обозначим U . Из этого класса выбираются УТЗ, используемые в промежуточном контроле по данному подразделу. Множество УТЗ Uy для итогового контроля по данному подразделу ij формируется как объединение классов, относящихся ко всем подразделам этого раздела
