Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Шорохова Светлана Владимировна. Модели и алгоритмы для информационной системы психолого-педагогической поддержки обучаемых : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 : Уфа, 2003 191 c. РГБ ОД, 61:04-5/2063

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ЗАДАЧ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ 10

ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБУЧАЕМЫХ, И ВЫБОР ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

  1. Анализ проблемы психолого-педагогической поддержки 10 обучаемых

  2. Анализ известных подходов к решению психолого- 14 педагогических проблем обучаемых

1.2Л Методы оценки индивидуальных различий и психических 15 состояний личности

1.2.2 Анализ существующих подходов к решению 16

психологических проблем обучаемых .

1.3 Анализ известных информационных систем 19

  1. Экспертные системы как технология разработки системы 19 психолого-педагогической поддержки обучаемых

  2. Анализ известных систем в области образования 25

  3. Анализ известных экспертных систем в области 27 психологии

  1. Психодиагностика на основе экспертных систем 31

  2. Система психолого-педагогической поддержки обучаемых. 35 Цели и задачи исследования

Выводы по главе 1 39

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ОСНОВ 41

СИСТЕМЫ ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБУЧАЕМЫХ

  1. Разработка модели процесса обучения 41

  2. Разработка общей структуры и требований к СПППО 44

  3. Классификация типовых проблем обучаемых и разработка рекомендаций по их решению

з
2.4 Формализация контроля успеваемости студентов 55

Выводы по главе 2 59

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ 60

ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

  1. Разработка функциональной модели процесса психолого- 60 педагогической поддержки обучаемых

  2. Разработка информационной модели процесса психолого- 65 педагогической поддержки обучаемых

  3. Разработка динамической модели процесса психолого- 69 педагогической поддержки обучаемых

3.4. Предлагаемая структура базы знаний Cl 11II10 76

Выводы по главе 3 78

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ 80
В СИСТЕМЕ ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ
ОБУЧАЕМЫХ

  1. Анализ возможностей экспертных систем 80

  2. Разработка рекомендаций по учету психологических 83 факторов в процессе получения знаний

  3. Анализ возможностей неформальных методов получения 87 знаний и разработка алгоритма получения знаний

  4. Выбор модели представления знаний 90 Выводы по главе 4 96

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, АНАЛИЗ 98 РЕЗУЛЬТАТОВ

  1. Разработка методики проведения эксперимента с целью уо определения корреляционной зависимости между эмоциональным состоянием и успеваемостью студента

  2. Разработка рекомендаций по выбору методики обучения 102

5.3 Реализация системы 1 *"

  1. Характеристика информационного потока системы 110

  2. Организация программного обеспечения 118

  1. Описание системного программного обеспечения

  2. Описание технического обеспечения *2*^

5.4 Разработка предложений по оценке эффективности системы 1ХО

5A3 Интегрированный показатель стратегической эффективности

  1. Объем и надежность полученных знаний * "

  2. Показатели стратегической эффективности 1^

Выводы по главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13 б

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение к работе:

Актуальность темы

В связи с активным использованием информационных технологий произошло резкое изменение как самой схемы передачи знаний, так и методов обучения. Если раньше в центре установки образования стояли университет, преподаватель и его профессиональные знания, то сегодня центральной установкой образовательных учреждений становятся студент и его потребности в образовании, на первый план выходит личность студента.

В образовательном процессе очень важной задачей является правильная организация процесса обучения, позволяющая повысить его эффективность. Обучаемый в процессе обучения остается один на один со многими проблемами, которые могут носить не только учебный, но и психологический характер. Множество работ посвящено исследованию личности. Разработано множество тестов, опросников для создания психологического портрета (тип личности, темперамент и др.) и определения психических состояний личности. Наиболее известными авторами в этой области считаются: Г. Айзенк, Дж. Кеттел, Т. Лири, Ч. Спилбергер, Дж. Тейлор, Т. Элерс, К. Г. Юнг и др. Также много исследований проводится в области организации процесса обучения с учетом психологических особенностей студентов: диагностика темперамента, когнитивных стилей, уровня развития логического, образного, пространственного мышления, общего интеллекта, типов личности, предрасположенности студентов к сферам деятельности, мотивации получения образования, эмоционального состояния студентов в различные периоды обучения. Для рассматриваемых областей образования и психологии разработан ряд экспертных систем: для оценивания понятийного состава знаний обучаемого, для оценки качества знаний в системе открытого образования, для обучения, для профориентации.

Различные аспекты исследований, имеющих отношение и к проблеме психолого-педагогической поддержки обучаемых, рассматриваются в работах

М. М. Благовещенской, А. В. Гаврилова, Т. А. Гавриловой, А. П. Головко, М. Б. Гузаирова, А. А. Калмыкова, В. Н. Козлова, В. К. Кононовой, В. Б. Моисеева, Р. Т. Насибуллина, А. В, Соколовой, Т. С. Петровской и др. Среди известных результатов невыясненными остаются вопросы, связанные с моделями, алгоритмами и научно-обоснованными методиками получения и представления знаний при построении автоматизированной системы психолого-педагогической поддержки обучаемых (Сі 1111Ю).

Цель работы

Целью диссертационной работы является разработка моделей и алгоритмов для информационной системы психолого-педагогической поддержки обучаемых на базе экспертных систем для повышения эффективности обучения.

Задачи исследования

Для достижения цели в работе необходимо решить следующие задачи:

  1. Разработать подход к построению информационной системы психолого-педагогической поддержки обучаемого на основе технологии экспертных систем.

  2. Разработать формализованные модели процесса психолого-педагогической поддержки для реализации в компьютерной среде.

  3. Разработать алгоритмы и методику получения знаний для наполнения базы знаний и методику формализованного представления знаний в базе знаний системы.

  4. Провести экспериментальные исследования для установления зависимости между психофизиологическим состоянием обучаемого, эффектом обучения, видом процесса обучения для формирования набора правил в базе знаний.

Методы исследования

В работе использовались методы системного анализа, решений и моделирования, методы проектирования и программирования экспертных

7 систем, методы инженерии знаний и искусственного интеллекта, методы математической статистики, методы психодиагностического тестирования.

Результаты, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие результаты исследований:

  1. Подход к построению системы, основанный на технологии экспертных систем, обеспечивающий повышение эффективности процесса обучения за счет выдачи рекомендаций по организации учебного процесса с учетом психологических особенностей обучаемого.

  2. Формализованные модели процесса психолого-педагогической поддержки обучаемых (функциональная, информационная), составляющих основу для программной реализации системы, а также динамическая модель на основе сетей Петри, позволяющая реализовывать в компьютерной среде динамику процесса поддержки обучаемых,

  3. Алгоритмы и методики получения и представления знаний для базы знаний системы.

  4. Результаты экспериментальных исследований по выявлению закономерностей и зависимостей свойств личности обучаемого, его успеваемости, способов реализации образовательного процесса.

Научная новизна

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

  1. Предлагаемый подход к построению СПППО, основанный на технологии экспертных систем с выдачей рекомендаций по организации учебного процесса, отличается от известных тем, что для повышения его эффективности учитываются психологические особенности личности обучаемых.

  2. Впервые получен набор формализованных моделей, который позволяет отобразить этот процесс в компьютерной среде и создать основу для программной реализации системы в этой среде.

  1. В предложенной методике извлечения знаний для последующего наполнения базы знаний впервые для процесса психолого-педагогической поддержки учтены психологические аспекты получения знаний, определены основные уровни представления знаний и адекватные методы формирования знаний.

  2. В результате проведения экспериментальных исследований установлено в количественном выражении: наличие значимой ранговой корреляционной связи между успеваемостью студента, его личностной тревожностью, мотивацией к успеху и количеством стрессоров в деятельности.

Практическая ценность

В процессе проводимых исследований были получены следующие результаты, имеющие практическую ценность:

-методика модели получения знаний, позволяющая программную реализацию, для включения в базу знаний СПППО, учитывающая психологические аспекты и уровни получения знаний в рассматриваемой предметной области;

-методика представления и формализации знаний в базе знаний СПППО;

-инженерная методика экспериментальных исследований для установления зависимости между психотипом личности и эффектом обучения, научно-обоснованный подход к формированию правил;

-результаты экспериментальных исследований.

Разработанные модели и алгоритмы апробированы и внедрены на факультете информатики УГАТУ.

Связь с научными программами

Работа выполнена в рамках проекта «Методологические основы построения экспертных систем психолого-педагогической поддержки обучаемых в системе открытого образования» по программе «Научное, научно-техническое, материально-техническое и информационное обеспечение создания системы образования», поддержана грантом РФФИ 03-07-90242

9 "Интернет-комплекс поддержки выполнения проектов фундаментальных исследований сложных систем с применением интеллектуальных технологий на базе экспертных систем" (2003 - 2005 гг.) и федеральной целевой программой "Интеграция науки и высшего образования Российской Федерации на 2002 - 2006 годы", проект П0039 "Фундаментальные исследования и новые технологии проектирования сложных технических систем".

Апробация работы

Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 3-м международном семинаре «Информатика и информационные технологии», г. Уфа, 2001 г., международной научно-методической конференции «Наукоемкие технологии образования», Новороссийск, июнь 2001 г., 4-м международном семинаре «Информатика и информационные технологии», Греция, Патра, 2002 г, и опубликованы в 12 работах (из них б статей и 2 препринта монографий).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного материала, заключения, библиографии и приложений. Основная часть содержит 135 страниц. Список литературы содержит 103 наименования. В приложениях приведены: анализ известной классификации экспертных систем и инструментальных средств для их реализации, функциональная модель процесса психолого-педагогической поддержки обучаемых, динамическая модель процесса психолого-педагогической поддержки обучаемых, расчеты экспериментальных исследований.

Автор выражает признательность и благодарность, дипломированному психологу, канд. техн. наук, доц. Герасимовой И. Б. за ценные консультации и плодотворное сотрудничество при проведении совместных исследований.

Подобные работы
Ларин Олег Михайлович
Методы, модели и алгоритмы для системы поддержки принятия решений оптимизации потерь электроэнергии в системе электроснабжения промышленного предприятия
Дубинин Евгений Николаевич
Модели и алгоритмы поддержки принятия решений при управлении операционными кассами банка
Хорошилов Николай Владимирович
Модель и алгоритмы для информационной системы управления режимами электропотребления промышленных предприятий
Алиев Вакил Чайлар оглы
Методы, модели, алгоритмы управления в экономических системах внебюджетной лесопромышленной деятельности лесхозов
Джеоффрей Отиено Овино
Разработка моделей, алгоритмов управления в экономических системах сахарных заводов Кении
Кривенко Дмитрий Анатольевич
Модели и алгоритмы управления в системах документооборота : на примере дорожно-строительных организаций
Степанов Валентин Алексеевич
Модели, алгоритмы управления в экономических системах предприятий многономенклатурного мелкосерийного производства
Зеленин Александр Юрьевич
Управление инвестиционным процессом развития региональной системы телерадиовещания на основе моделей и алгоритмов принятия решений
Бородкин Николай Митрофанович
Разработка моделей и алгоритмов управления производственно-экономической системой стабилизации финансового состояния промышленного предприятия в условиях реструктуризации
Гизунов Денис Сергеевич
Модель и алгоритмы для структурного синтеза распределенной системы управления безопасностью электронных платежных систем

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net