Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,279

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Демидько Е.В. 1

---

1 ФБГОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет»

Дистанционное обучение широко применяется сегодня и в школе, и в среднем профессиональном образовании, и в высшей школе. Оно имеет как положительные, так и отрицательные аспекты, последние из которых часто обусловлены недостатками в его организации. Поэтому важно найти такой подход к организации цифровых образовательных платформ, который позволит нивелировать отрицательные аспекты дистанционного обучения, что и является предметом данного исследования. Основными методами исследования явились методы моделирования информационных систем, реализующие структурные и алгоритмические функции управления базами данных: поиск, сбор, хранение, обработку, отображение и выдачу информации. В данной статье рассматривается и обосновывается один из подходов такой организации дистанционного обучения, который может быть использован для создания эффективной и результативной системы подготовки и переподготовки квалифицированных научных и инженерно-технических кадров для повышения конкурентоспособности национальной экономики, что является необходимым условием повышения качества труда и качества жизни населения. Предлагаемая интеллектуальная система тестирования для образовательной платформы: дает возможность получить высшее образование значительно большему количеству граждан при одновременном понижении стоимости обучения для них; снижает неэффективные финансовые расходы государственного бюджета и финансовых ресурсов обучающихся; повышает качество высшего образования, так как одним из важных принципов обучения здесь является учет индивидуальных познавательных способностей каждого обучающегося и формирование их личных образовательных траекторий обучения.

Статья в формате PDF

311 KB

дистанционное обучение

цифровая образовательная платформа

качество образования

структура знаний

система тестирования

1. Лясников Н.В., Буркальцева Д.Д. Формирование в России цифровой экономики: проблемы развития систем управления // Экономика и социум: Современные модели развития. 2019. T. 9. № 3 (июль – сентябрь). C. 28–47.

2. Демидько Е.В., Мочалова Н.Ю. О цифровых образовательных платформах // Актуальные проблемы самосохранения традиционных искусств и народного творчества: Россия и Китай в мире глобализации: международная научно-практическая конференция: сборник материалов под общ. ред. М.П. Арутюнян, В.А. Давыденко, Н.В. Мартыновой: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Тихоокеанский государственный университет (Хабаровск, 17–18 декабря 2021 г.). Хабаровск: Издательство Тихоокеанского университета, 2021. С. 258–262.

3. Карлов И.А., Киясов Н.М., Ковалев В.О., Кожевников Н.А., Патаракин Е.Д., Фрумин И.Д., Швиндт А.Н., Шонов Д.О. Анализ цифровых образовательных ресурсов и сервисов для организации учебного процесса школ. М.: НИУ ВШЭ, 2020. 72 с.

4. Шурова Н.Г. Мониторинг использования цифровых образовательных платформ в образовательном процессе // Современная школа России. Вопросы модернизации. 2022. № 5–1 (42). С. 102–105.

5. Рожнова Н.В. Возможности цифровых платформ и цифровых образовательных ресурсов в решении образовательных задач по повышению качества образования: материалы Международного научного форума «Образование. Наука. Культура» (Гжель, 25 ноября 2020 г.). Гжель: Издательство Гжельского государственного университета (Электроизолятор), 2020. С. 306–310.

Сегодня технологии дистанционного образования дают возможность существенно повысить качество обучения, однако это требует использования соответствующего подхода в его организации. Очень часто информационные ресурсы используются сегодня всего лишь как электронные эквиваленты бумажных своих вариантов: журналов учета посещаемости и успеваемости, учебников, учебно-методических пособий и т.д. Такое понимание принципов дистанционного обучения приводит как к снижению уровня и оперативности контроля обучающихся, так и к увеличению объема работы преподавателей, обусловленного необходимостью тратить время на различные рутинные действия, связанные с регламентами работ цифровых платформ. При этом все это не освобождает преподавателей от обязательной и рутинной проверки всей номенклатуры выполненных обучающимися заданий. В целом указанные аспекты и формируют часто отрицательное отношение к дистанционному обучению, хотя его возможности при правильной организации могут быть намного эффективнее и результативнее, что позволяет нивелировать ограничения классических подходов организации учебного процесса:

− значительные финансовые затраты, которые необходимы при существенном увеличении количества обучающихся;

− ограниченные возможности высших учебных заведений по привлечению нужного количества профессорско-преподавательского состава требуемой квалификации.

Это позволит создать эффективную и результативную систему подготовки и переподготовки квалифицированных научных и инженерно-технических кадров для повышения конкурентоспособности национальной экономики [1]. Разработка структуры и алгоритмов интеллектуальной системы тестирования для такой цифровой образовательной платформы и является целью данной статьи.

Материалы и методы исследования

Основными методами исследования явились методы моделирования информационных систем, реализующие структурные и алгоритмические функции управления базами данных: поиск, сбор, хранение, обработку, отображение и выдачу информации. На основе данных методов содержательная (учебно-методические материалы дисциплин) и процедурная (организационно-методические процедуры) стороны учебного процесса, которые являются в данном случае материалами исследования, были трансформированы в единую структуру и алгоритмы интеллектуальной цифровой образовательной платформы.

Цифровая образовательная платформа – информационное пространство, где участники процесса обучения получают возможность дистанционного (удаленного) образования посредством обеспечения им доступа к методическим материалам и информации [2]. Большинство таких платформ также имеют встроенные процедуры контроля уровня полученных обучающимися знаний [3].

Рассмотрим типовые элементы цифровой образовательной платформы [4, 5]:

1. Личный кабинет преподавателя или учащегося.

2. База знаний.

3. Модуль контроля и аттестации.

4. Модуль интерактивного взаимодействия.

5. Модуль планирования и оповещения.

6. Модуль сбора статистики.

7. Модуль администрирования системы.

Некоторые из приведенных модулей имеют приоритетное значение с точки зрения непосредственно процесса обучения (например: 2, 3, 5), некоторые являются вспомогательными и предназначены для обеспечения коммуникаций. Модули также могут объединяться, что определяется разработчиком на основании поставленных перед ним задач.

Основные условия функционирования предлагаемой автором данной статьи интеллектуальной цифровой образовательной платформы: во-первых, база знаний должна иметь логичную и прослеживаемую взаимосвязь между всеми своими уровнями; во-вторых, система тестирования должна давать возможность выявления пробелов в системе знаний обучающихся. Выполнение этих условий существенно снизит время преподавателей на выявление трудных для понимания обучающимися тем и разделов изучаемых дисциплин, что даст им возможность больше времени уделять научно-исследовательской деятельности.

Предлагаемая в статье интеллектуальная система тестирования для цифровой образовательной платформы не имеет конкретной привязки к программно-аппаратному комплексу и может быть реализована практически на любой современной технической и программной базе.

Результаты исследования и их обсуждение

Структурно предполагаемая цифровая образовательная платформа, помимо интеллектуальной системы тестирования (далее – системы тестирования) и вспомогательных технических подсистем, обеспечивающих ее функционирование, должна включать еще три пользовательских блока:

− база данных обучающихся;

− база данных преподавателей;

− база знаний.

Общие требования к содержанию баз приведены в табл. 1.

Иерархию элементов междисциплинарной иерархической структуры в базе знаний необходимо организовать следующим образом: 1. Компетенция. 2. Модель, метод. 3. Теория, концепция. 4. Закон, закономерность. 5. Принцип, правило. 6. Понятие.

Рассмотрим описанную иерархию применительно к экономике. На рисунке изображен принцип построения модели Дюпона как наглядное представление главной цели деятельности предпринимателя – повышение рентабельности собственного капитала в долгосрочном периоде, что и должно являться главной компетенцией выпускника основных экономических специальностей. На основе этого принципа может быть построена иерархия элементов междисциплинарной иерархической структуры знаний для специальностей некоторых экономических профилей.

Таблица 1

Содержание баз цифровой образовательной платформы

Структурно-аналитическая схема модели Дюпона (составлено автором)

Таблица 2

Дальнейшая декомпозиция вниз представленной иерархии

* Количество элементов «Маркетинг».

Таблица 3

Фрагмент таблицы кодов элементов для «Маркетинг»*

* Жирным шрифтом выделено реальное содержание столбцов таблицы кодов элементов.

** Коды формируются вероятностно при создании элемента междисциплинарной иерархической структуры в базе знаний, коды генерируются до обеспечения их уникальности.

*** Количество элементов нижней иерархии задается в процессе определения междисциплинарной иерархической структуры.

Таблица 4

Алгоритм определения тестовых вопросов

* Кодов может быть несколько, если требовалось изучить несколько элементов.

** В данном случае, так как элемент «МАРКЕТИНГ» является итоговым для своего класса, тест должен состоять из комплексных вопросов, каждый из которых включает тематику нескольких элементов нижней иерархии.

*** Вопросы теста могут полностью включать все шаблоны указанных элементов или основываться на наиболее сложных и комплексных вопросах этих элементов (для сокращения теста).

**** Глубина тестирования определяется каждым образовательным учреждением самостоятельно, однако глубина более трех уровней представляется сомнительной.

В табл. 2 приведена дальнейшая декомпозиция вниз представленной иерархии.

Содержание отдельного элемента в базе междисциплинарной иерархической структуры знаний должно иметь следующие составляющие: название элемента, определение, описание в виде презентации, модель расчетная с диапазонами переменных или тестовые задания с вариантами ответов (шаблон для генерирования тестовых вопросов), код элемента. Коды всех элементов должны быть сведены в отдельную базу данных, что необходимо для формирования системой тестирования комплекта тестовых вопросов – алгоритм этого формирования и является научным практико-ориентированным результатом данной статьи. В табл. 3 представлен шаблон фрагмента кодов элементов базы знаний для табл. 2.

В целом краткий алгоритм работы системы тестирования можно описать следующими шагами:

1. Анализ базы данных обучающегося (статистика посещаемости и запросов, график и результаты тестирования, траектория обучения).

2. Формирование тестовых вопросов (расчетные модели и/или тестовые задания) на основе результатов анализа п. 1.

3. Тестирование.

4. Занесение результатов тестирования в базу данных обучающегося.

5. Анализ результатов тестирования и корректировка индивидуальной траектории обучающегося.

6. Предоставление результатов.

В табл. 4 приведено описание данного алгоритма на примере табл. 3.

Оценка эффективности деятельности преподавателя проводится на основе результатов успеваемости по его дисциплинам, что, в свою очередь, зависит от того, насколько он смог логически выстроить иерархическую структуру знаний по своей дисциплине, а также увязать ее с другими дисциплинами. При этом оценка успеваемости посредством системы тестирования здесь максимально объективна и прозрачна.

Поиск аналогичных систем тестирования, применяемых в цифровых образовательных платформах, привел к отрицательному результату. Это можно объяснить тем, что предлагаемая интеллектуальная система тестирования может быть построена только на базе междисциплинарной иерархической структуры знаний, построению которых, к сожалению, не уделяется должное внимание.

Заключение

В целом потребность в электронных образовательных платформах с интерактивными процедурами обучения постоянно растет, особенно в современных условиях. Однако переход на дистанционное обучение невозможен как без внедрения в процесс современных методов обучения с использованием компьютеров и другой современной техники, так и без новых технологий организации учебного процесса.

Организация определенным образом цифровой образовательной платформы, включающей иерархизированную базу знаний и предложенные структуры и алгоритмы интеллектуальной системы тестирования:

− дает возможность получить высшее образование значительно большему количеству граждан (в том числе русскоязычных граждан других государств) при одновременном понижении стоимости обучения для них;

− снижает неэффективные финансовые расходы государственного бюджета и финансовых ресурсов обучающихся;

− повышает качество высшего образования, так как одним из важных принципов обучения здесь является учет индивидуальных познавательных способностей каждого обучающегося и формирование их личных образовательных траекторий обучения.

Таким образом, реализация предложенного подхода позволит устранить указанные в начале статьи проблемы дистанционного обучения, что снизит их уровень критического восприятия дистанционного образования в целом.

Библиографическая ссылка