Введение к работе
Актуальность темы
Современный этап развития системы высшего профессионального образования (СВПО) характеризуется широкомасштабным внедрением и использованием автоматизированных обучающих систем (АОС) различных классов и целевого назначения.
В СВПО одной из ключевых сфер, в которой в первую очередь внедряются АОС является сфера обучения иностранному языку студентов технических специальностей.
При создании подобных АОС реализуются передовые образовательные и информационные технологии, создающие предпосылки для выполнения существующих и перспективных требований к основным и частным показателям образовательного процесса в условиях динамично- меняющегося лексического и семантического содержания программ обучения в конкретных предметных областях, структурного усложнения программ обучения и их основных разделов, внедрения передовых технологий обучения (в первую очередь- при обучении иностранному языку (ИЯ) в области инновационных технологий, аппаратных и программных средств вычислительной техники, информационной безопасности и т.п.).
В то же время проведенный анализ существующих подходов, методов и средств, реализуемых в АОС в области обучения ИЯ показал, что они не в полной степени отвечают современным требованиям и, в большинстве случаев, не позволяют оперативно в автоматизированном режиме управлять выбором стратегий и программ обучения в первую очередь, в рамках реализации адаптивных, дистанционных и индивидуальных подходов к обучению. В большинстве случаев не удается реализовать общую стратегию адаптивного системного подхода в образовании, основанную в первую очередь, на ситуационном сочетании частных стратегий и программ группового и индивидуального, глобального и регионального, сосредоточенного и дистанционного обучения, а также автоматизировать трудноформализуемые этапы процессов обучения, исключить или нейтрализовать действия субъективных факторов, в том числе связанных с решением задач формирования, анализа и выбора стратегий и программ обучения.
В целом, проведенный анализ показал, что реализация основных целей внедрения АОС в сферу обучения иностранному языку студентов технических специальностей и преодоление объективного противоречия между возросшими требованиями к результативности обучения и возможностями существующих методов и средств, невозможны без первоочередной разработки методов и создания подсистем интеллектуализированного адаптивного управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку - как ключевого элемента реализации современных образовательных технологий и адаптации к динамично- меняющимся условиям образовательной деятельности.
Исследование состояния вопроса по созданию подобных адаптивных подсистем управления показало, что разработку для них методического аппарата и создание технических средств в последние годы предложено осуществлять в рамках достаточно представительного класса подходов, ориентированных на применение различных интеллектуальных моделей описания вариантов стратегий и программ обучения, а также ориентированных на них методов генерации вариантов, анализа и принятия решений – как основы процедурной компоненты соответствующих адаптивных методов выбора стратегий и программ обучения иностранным языкам в условиях структурной и параметрической неопределенности.
При этом одним из наиболее перспективных подходов к построению подобных подсистем является структурно- лингвистический подход, основной особенностью которого является использование формальных грамматик и грамматических систем (в первую очередь- метаграмматик) для формального описания множеств правил формирования стратегий и программ обучения, а также методов полного и неполного синтаксического анализа в качестве процедурной основы адаптивных методов выбора стратегий и программ обучения иностранному языку.
Проведенный детальный анализ предложенных к настоящему времени методов применительно к решению задач выбора стратегий и программ обучения в рамках структурно- лингвистического подхода показал также, что наиболее перспективным является подход с позиций теории метаграмматик- как составной части общей теории формальных грамматик, ориентированной на решение задач повышенной структурной сложности.
В то же время, применительно к решению задач управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку, особенности данного подхода в известных работах не рассматривались, в его рамках не разработаны эталонные описания и методы синтаксического анализа, учитывающие структурно–лингвистические особенности стратегий и программ обучения ИЯ и позволяющие эффективно решать прикладные задачи в рассматриваемой области исследований.
Объект исследования – процессы управления выбором стратегий и программ при обучении иностранным языкам в системе высшего профессионального образования.
Предмет исследования – адаптивный структурно- лингвистический метод управления для подсистем выбора стратегий и программ обучения иностранному языку студентов технических специальностей для АОС высшего профессионального образования.
Целью диссертации является сокращение времени принятия управленческих решений при обучении иностранным языкам в системе высшего профессионального образования на основе разработки адаптивного структурно- лингвистического метода управления выбором стратегий и программ обучения в динамично- меняющихся условиях образовательной деятельности.
Частными задачами исследований в диссертационной работе являются:
1. Анализ особенностей процессов обучения иностранному языку с использованием АОС в системе высшего профессионального образования. Постановка задачи и выбор направлений исследований.
2. Разработка метаграмматической модели для формального описания и анализа вариантов стратегий и программ обучения рассматриваемого класса.
3. Разработка структурно- лингвистического метода управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку студентов технических специальностей в автоматизированных обучающих системах высшего профессионального образования.
4. Разработка блок- схемы подсистемы генерации и анализа вариантов стратегий и программ обучения как основы реализации предложенного метода управления, его экспериментальная проверка.
Методы и математический аппарат исследования
При проведении исследований использовались методы теории управления, сложных систем, искусственного интеллекта, автоматизированных (компьютерных) обучающих систем, структурной лингвистики, формальных грамматик и метаграмматик.
Научная новизна диссертационной работы определяется тем, что в ней впервые в рамках единого структурно- лингвистического подхода на основе предложенного класса метаграмматик разработан метод управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку студентов технических специальностей в автоматизированных обучающих системах высшего профессионального образования. В качестве основных формальных и продукционных компонент метода разработаны:
1. Метаграмматическая модель для формального описания и анализа вариантов стратегий и программ обучения на основе предложенного класса оценочно- продукционных метаграмматик (ОП МГ), впервые позволившая с использованием в схеме МГ нового класса оценочно- продукционных правил согласования описать сложную иерархическую многоуровневую систему стратегий и программ обучения ИЯ рассматриваемого класса, реализовать оценочно-ситуационную парадигму усечения используемых продукций в грамматических моделях.
2. Отсекающий структурно-лингвистический способ направленной автоматизированной генерации (порождения) и синтаксического анализа вариантов синтаксических структур рассматриваемого класса, позволяющий существенно (в 5-6 раз) снизить число генерируемых и анализируемых вариантов для принятия решений при выборе стратегий и программ рассматриваемого класса.
Практическая ценность диссертационной работы
Разработанный метод позволяет оперативно, в автоматизированном режиме проводить генерацию, анализ и выбор вариантов стратегий и программ рассматриваемого класса при создании, модернизации и обеспечении функционирования АОС системы высшего профессионально- технического образования в современных условиях.
Апробация метода при реализации конкретной АОС ИЯ показала его практические преимущества по сравнению с существующими обучающими системами. В частности, его применение позволяет сократить время решения рассматриваемого класса задач на 30-40% при сохранении требуемого качества процесса обучения.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Структурно- лингвистический метод управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку студентов технических специальностей в автоматизированных обучающих системах высшего профессионального образования, позволяющий сократить время принятия управленческих решений за счет использования модели на основе оценочно-продукционных метаграмматик и ориентированного на них способа направленной генерации и синтаксического анализа.
2. Метаграмматическая модель системы правил формирования вариантов стратегий и программ обучения на основе нового класса оценочно- продукционных метаграмматик, позволяющая адаптивно (на основе полученных текущих оценок) усекать множества используемых продукций при генерации и анализе стратегий и программ рассматриваемого класса.
3. Отсекающий структурно-лингвистический способ направленной автоматизированной генерации (порождения) и синтаксического анализа вариантов синтаксических структур рассматриваемого класса, позволяющий существенно (в 5-6 раз) снизить число генерируемых и анализируемых вариантов для принятия решений при выборе стратегий и программ обучения иностранному языку студентов технических специальностей в автоматизированных обучающих системах высшего профессионального образования.
Реализация и внедрение результатов исследования
Результаты диссертационной работы использованы реализованы в работах и учебном процессе КурскГТУ, Славянском- на Кубани педагогическом институте, ГОУ ВПО «Наука» (г.Санкт-Петербург).
Апробация и публикация
Материалы диссертационной работы обсуждались на Всероссийских и Международных научно- практических конференциях «Проблемы языковой подготовки студентов: подходы и перспективы» (Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО Воронежская гос. технологич. академия, 2006 г.), «Перспективные системы и задачи управления» (п.Домбай, КЧР, 2007 г.), «Наука и молодежь в начале нового тысячелетия» (г.Губкин, 2007 г.), «Cовременные информационные технологии в деятельности органов государственной власти» (КурскГТУ, 2008 г.), «Язык для специальных целей: система, функции, среда» (КурскГТУ, 2008 г.). По теме диссертационной работы опубликовано 14 работ, в том числе: 3 статьи по перечню ВАК, 1 статья в ведомственном журнале, 10 материалов докладов на научных конференциях.
Личный вклад автора
В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателем рассмотрены особенности применения структурно- лингвистического подхода и методов синтаксического анализа для решения рассматриваемого класса задач [3,6,10,13], разработаны структурно- лингвистические модели на основе предложенного класса метаграмматик, рассмотрены их конкретные особенности [2,5,9,14], проанализированы вопросы выбора стратегий и программ в системах управления безопасностью[12].
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы (93 наименования). Текст диссертации включает 134 страницы, 21 рисунок, 6 таблиц.
Похожие диссертации на Структурно-лингвистический метод управления выбором стратегий и программ обучения иностранному языку в автоматизированных обучающих системах высшего профессионального образования
