РАЗДЕЛ 2
СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ
Повсеместное использование в вузах информационных технологий, которые все
больше приобретают свойства интеллектуальных, актуализирует решение проблемы,
сформулированной в подразд. 1.8 с позиций системного и функционального
анализа.
Основным концептуальным положением применения в учебном процессе ИИТ является
организация обучения в вузе на основе специально разработанных средств
автоматизации, которые обеспечивали бы возможность комбинированного обучения,
как традиционными методами, так и на основе моделей профессиональных знаний
преподавателей. Такие средства должны обеспечивать повышение эффективности
деятельности всех участников учебного процесса и вуза в целом.
Кроме того, высокая динамика возникновения и развития новых знаний, а также
сложность и многообразие процессов обучения вызывают необходимость создания
системной модели профессиональных знаний НПР.
2.1. Структуры организационно-технических образовательных систем
высшей школы и тенденции их развития
Анализ, проведенный в подразд. 1.1-1.3, показал основные направления
исследований процессов и явлений внедрения методов автоматизированного обучения
в учебный процесс. Однако не были затронуты вопросы, связанные с развитием
собственно систем и ее структур, в которых эти процессы протекают.
Известно [142], что организационные системы (ОС) есть специальным образом
структурированные коллективы людей, предназначенные для выполнения некоторых
сложных функций, оснащенные необходимыми техническими средствами. Как правило,
они имеют иерархическую структуру и состоят из различных подразделений.
Любое учебное заведение в своем составе имеет технические средства, которые
используются в различных целях. Различают технические средства обучения (ТСО),
технические средства обеспечения (ТСОб), технические средства управления (ТСУ)
учебными процессами, в которые входят учебное телевидение, светотехнические
приборы, технические устройства, средства связи, передачи информации,
вычислительные средства и др. Объединим приведенные выше технические средства
одним понятием – учебно-методические и материально - технические средства
учебного процесса вуза.
Степень оснащения техническими средствами вузов зависит от его образовательного
профиля, форм собственности, принадлежности к каким-либо отраслям
промышленности и от других факторов. Поэтому любую образовательную систему
будем считать организационно-технической системой.
В течение многих лет средства управления образовательными процессами оставались
элементарно простыми, которые обеспечивали реализацию
административно-организационных методов управления. К ним относились книги
учета, средства изготовления документов, телефоны, телеграфы и др. На основе
одного из принципов моделирования («полупрозрачного ящика»), предложенного в
работе [142], построим укрупненную модель такой организационно-технической
обучающей системы (ОТОС), которая представлена на рис. 2.1, назовем ее моделью
первого поколения.
Рис. 2.1. Модель ОТОС первого поколения
Здесь показана обратная связь, обеспечивающая управление подразделений и
элементов ОТОС первого поколения. Под входными и выходными параметрами ОТОС
будем понимать свойства обучающихся. Входные параметры задаются
соответствующими требованиями к абитуриентам и контролируются на вступительных
экзаменах в вуз. Выходные параметры должны соответствовать квалификационным
характеристикам и контролироваться государственной экзаменационной комиссией.
Технические средства управления представлены элементарными средствами связи, а
также механическими средствами документирования информации. Они используются
как внутри учебных подразделений ОТОС, так и для выдачи отчетной документации в
соответствующие органы управления.
Процессы в таких системах протекают медленно, на обработку документов и
принятие решения затрачивается значительное количество времени.
С появлением вычислительной техники и ее внедрением в ОТОС, они приобретают
новые качества. Причем, весьма важно, каким образом используются вычислительные
средства. Если они применяются бессистемно для решения частных задач:
изготовление отдельных документов, планирование отдельных процессов, хранение
данных, но не увязаны в единую автоматизированную систему, то по своим
свойствам такие ОТОС принципиально не отличаются от ОТОС первого поколения. В
случае же, когда вычислительные и другие технические средства подразделений
ОТОС связаны между собой локальной вычислительной сетью, данные о состоянии
учебного процесса передаются электронной почтой лицам, принимающим решения,
автоматически готовятся сведения для принятия решений. В этом случае ОТОС
принимает новое качество и существенно повышает эффективность своего
функционирования. У администрации ОТОС появляется возможность перераспределить
время на решение вышеупомянутых задач. Назовем такие ОТОС системами второго
поколения, укрупненная модель которых представлена на рис. 2.2.
В настоящее время большинство ОТОС имеют именно такую структуру.
В данном случае вычислительная техника может использоваться как технические
средства обучения, обеспечения и управления учебными процессами.
Рис. 2.2. Модель ОТОС второго поколения
Анализируемые выше системы для решения функциональных задач используют
естественный интеллект (ЕИ) администрации и НПР вуза. В этом смысле они
являются ОТОС естественного интеллекта.
В настоящее время начаты работы по внедрению в ОТОС элементов искусственного
интеллекта. Характерной особенностью таких систем является комплексное
использование естествен
- Київ+380960830922