Разработка моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Разработка моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью"

На правах рукописи

Заварихин Александр Евгеньевич

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ (на примере дистанционной технологии обучения для экономических специальностей)

08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Оренбург-2004

Диссертация выполнена на кафедре прикладной информатики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации Дегтярева Татьяна Дмитриевна

доктор экономических наук, профессор, действительный член Российской академии естественных наук Лебедев Валерий Викторович

Ведущая организация:

кандидат экономических наук, доцент Грибанов Владимир Петрович

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Защита состоится 23 декабря 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212.151.01 в Московском государственном университете экономики, статистики и информатики по адресу: г. Москва, ул. Нежинская, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета экономики, статистики и информатики.

Автореферат разослан 20ноября 2004года.

Ученый секретарь совета к.э.н., доцент : Г.Е. Голкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Эволюция основных производительных сил цивилизации, осуществившая переход от земли к капиталу и средствам производства, вступила в третью фазу, где главным экономическим ресурсом становятся знания и информация. Этот факт подтверждается высокими темпами роста платных услуг в образовательном секторе, ежегодный рост которых в России равен 8-12% и составил по данным Минэкономразвития на конец 2003 года 120 млрд. рублей. Определяющее значение для развития страны получает обеспечение равенства доступа к образованию для различных социальных слоев и территориальных групп населения, что требует от учебных заведений решения двух приоритетных задач: повышения качества обучения и снижения экономических издержек образовательного процесса.

Одним из способов решения поставленных задач является использование дистанционной технологии в процессе подготовки кадров высшей квалификации, для чего имеются все предпосылки. Во-первых, принятие Правительством и Министерством образования постановлений и программ в поддержку дистанционного и открытого образования (например, ФЦП «Развитие единой образовательной и информационной среды (2001-2005 годы)», ФЦП «Электронная Россия (2002-2010 годы)»). Во-вторых, рост числа продаж на рынке персональных компьютеров. В-третьих, увеличение числа пользователей сети интернет, число которых с 1998 года возросло в 20 раз и составило около 12 млн. человек (5 млн. осуществляют регулярный выход в сеть). И, наконец, тенденции роста объемов обучения в мире на базе web-технологий, среднегодовой темп роста которых составляет 86%, позволяют сделать прогноз о всплеске развития новых образовательных технологий.

Управление образовательной деятельностью студентов вуза можно рассматривать как с макро-, так и с микроэкономических позиций. Необходимость подготовки квалифицированных специалистов всех отраслей народного хозяйства страны определяет макроэкономический аспект. Снижение экономических издержек и повышение качества

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 3 БИБЛИОТЕКА

СП< О»

ским аспектом. Применение на этом уровне разработанных математических моделей для объективного, индивидуального, всестороннего определения качества обучения, а также использования современных информационных технологий и средств телекоммуникационной связи для автоматизации деятельности как студента, так и профессорско-преподавательского и учебно-вспомогательного составов способствует повышению качества подготовки специалистов.

Таким образом, задача исследования и разработки моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью является актуальной. Представленная работа выполнялась в рамках программ: «Развитие системы дистанционного образования» (Федеральная экспериментальная площадка №39А), «Технологии информационного взаимодействия на базе глобальных телекоммуникаций» (комплексная программа №01.9.80.006390), "Культурно-информационный центр как фактор развития социальной инфраструктуры приграничного района" (грант РГНФ №02-06-00342 а/В), «Развитие единой образовательной информационной среды Оренбургской области на 2004-2005 гг.», а также программы «Развитие единой образовательной среды Оренбургского государственного университета».

Целью диссертации является исследование и разработка математических моделей и инструментальных средств обеспечения управления образовательной деятельностью при использовании дистанционной технологии обучения, позволяющих повысить качество и эффективность обучения студентов экономических специальностей высших учебных заведений.

В соответствии с поставленной целью определены задачи исследования:

- анализ современного состояния управления образовательной деятельностью студентов экономических специальностей при применении дистанционной технологии обучения;

- выявление факторов и управляющих воздействий, влияющих на образовательную деятельность студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии;

- разработка математической модели оценки результатов обучения;

- разработка математической модели оценки влияния управляющих воздействий на учебную деятельность студента-экономиста;

- разработка схемы управления образовательной деятельностью обучающегося по технологии дистанционного обучения;

- создание инструментального комплекса для обеспечения подготовки специалистов по технологии дистанционного обучения для экономических специальностей;

- апробация и оценка экономической эффективности созданного инструментального комплекса.

Объектом исследования является образовательная деятельность студентов экономических специальностей высших учебных заведений, обучающихся по дистанционной технологии.

Предмет исследования - управление образовательной деятельностью студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили труды Айвазяна СА, Андреева А.А., Астанина СВ., Беспалько В.П., Вербицкого А.А., Гольдштейна ГЛ., Красильниковой ВА, Лобачева С.Л., Мхитаря-на B.C., Талызиной Н.Ф., Тихомирова В.П., Уварова А.В. и других ученых, методы системного и статистического анализа, математического и компьютерного моделирования, теории управления, а также экспериментальных исследований. При разработке инструментального комплекса использованы методы декомпозиции, структурного и объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна заключается в новом решении актуальной задачи разработки моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью студентов-экономистов, обучающихся по дистанционной технологии, с целью повышения качества и эффективности подготовки специалистов.

В рамках решения этой задачи:

- обоснована необходимость и построена модель определения результата учебной деятельности обучающегося с учетом 42-х его частных характеристик, которая дает возможность прогнозирования результата индивидуальной учебной деятельности студента;

- построена модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий, позволяющая количественно оценить результат их применения для последующего выбора приоритетных воздействий при управлении образовательной деятельностью каждого студента;

5

- разработан алгоритм организации сетевого интерактивного взаимодействия субъектов учебного процесса посредством внедрения различных схем многоточечных видеоконференций, что позволило снизить затраты на проведение выездных сессий;

- предложен алгоритм формирования персональных пакетов учебно-методического материала (УММ) с включением в его состав автоматически обновляемого списка часто задаваемых вопросов, что дает возможность сформировать блок УММ с учетом предыдущего результата учебной деятельности обучающегося и снизить нагрузку на преподавателя за счет получения консультаций студентами без непосредственного обращения к обучающему, а также способствует стимулированию повышения уровня знаний, сокращению временных затрат на подготовку студента, уменьшению нагрузки преподавателя;

- создан алгоритм формирования и проверки индивидуальных для каждого студента-экономиста итоговых тестов, исключающий возможности взлома, подмены и сдачи чужих результатов;

- построен алгоритм позадачного подхода для выполнения индивидуальных заданий на компьютере, позволяющий эффективно организовать ход учебного процесса и облегчить работу студента-экономиста с незнакомым программным обеспечением;

- разработаны технологическая карта обучающегося и алгоритм ее многоаспектного статистического анализа, дающие возможность оценить время изучения студентом учебно-методического материала, а также качество подготовки электронного гиперссылочного учебного пособия.

Практическая значимость результатов работы заключается в:

- разработке схемы управления образовательной деятельностью, позволившей повысить качество и эффективность обучения студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии. Элементы предложенной технологии могут использоваться как базовые при организации образовательной деятельности студентов других научных направлений, при условии соответствующей доработки технологии для нужд конкретного образовательного профиля;

- создании и внедрении в учебный процесс по дистанционной технологии обучения на экономических специальностях инструментального комплекса (ИК) «ДОСТУП» (свидетельство РосПатент №2001610665), позволившего в 3,3

6

раза снизить нагрузку на учебно-вспомогательный персонал;

- создании и внедрении в учебный процесс 12 электронных гиперссылочных учебных пособий (электронный учебник «Отечественная история» зарегистрирован в РосПатент, №2003610349), позволяющих упростить процесс усвоения учебного материала за счет использования мультимедийных вставок, получить доступ к информационным ресурсам по смежным дисциплинам;

- создании и внедрении в учебный процесс схемы организации видеотрансляций и интерактивных видеоконференций с тремя и более удаленными точками, применение которой позволяет повысить эффективность распределения и использования временного ресурса при организации работы преподавателей и обучающихся.

Апробация работы. Положения, составляющие основное содержание работы, докладывались, обсуждались и были одобрены на 3-ей региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири» (Иркутск, 1999 г.), международной конференции «И0Л-2000» (Санкт-Петербург, 2000 г.), международной научно-практической конференции «Учебная, научно-производственная и инновационная деятельность высшей школы в современных условиях» (Оренбург, 2001 г.), международном конгрессе конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003 г.), международной научно-практической конференции «Интеграция региональных систем образования» (Саранск, 2003 г.), а также на научных семинарах и заседаниях Управления современных информационных технологий в образовании и кафедры прикладной информатики Оренбургского государственного университета.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 26 работах, общим объемом 5,1 п. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа представлена на 151 странице, состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 126 наименований, и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, поставлены цель и задачи, определены объект и предмет исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость.

В первой главе анализируются принципы обеспечения и повышения качества подготовки специалистов на основе внедрения автоматизированных средств обучения. Исследовано понятие «качество обучения» и уточнена его формулировка: это мера соответствия между уровнем знаний и умений, полученных обучающимся на каждом этапе образовательного процесса, и некоторым эталоном, определенным как государственным образовательным стандартом, так и профессиограммой специалиста. При этом управление образовательной деятельностью рассматривается как особое управление, организованное и направленное на достижение определенных, заранее спрогнозированных результатов образовательной деятельности, полученных с учетом личностных характеристик обучающегося.

Анализ научной литературы позволил исследовать факторы, влияющие на качество обучения, свойства образовательного процесса, определяющие его качество, структуру «жизненного цикла» формирования специалиста. Анализ показал, что существует множество методик и моделей оценки и управления качеством обучения, но все они либо находятся на концептуальном уровне, либо малопригодны для практического применения за счет их односторонности, поскольку ни одна из рассмотренных моделей не предусматривает наличия таких важных свойств индивидуума, как блок субъективно-социальных характеристик (возраст, оконченное учебное заведение, время прошедшее с момента окончания предыдущего учебного заведения, семейное положение, количество детей, стаж и место работы, доход и т.д.). Кроме того, большая часть моделей в основной массе предназначена для управления всем образовательным учреждением, т.е. направлена на организацию функционирования системы вуза в целом. В большинстве публикаций управление образовательной деятельностью индивида, как правило, не рассматривается.

Исследование литературных источников позволило сделать вывод, что для повышения качества обучения необходимо целенаправленное управление образовательной деятельностью студента-экономиста. Наибольшая эффективность обучения достигается путем внедрения современных информационных технологий и телекоммуникационных средств связи, активного использования возможностей компьютера, что обосновывает применение систем автоматизированного обучения и контроля, при этом анализируются их цели, функции, этапы разработки и предъявляемые требования.

Во второй главе проведен анализ методов построения математических моделей определения результата учебной деятельности экономистов по дистанционной технологии и оценки эффективности управляющих воздействий на образовательную деятельность, на основании которых приведена практическая реализация математических моделей. Исследованы существующие и предложены новые схемы организации многоточечной видеоконференции. Предложен алгоритм позадачного подхода для выполнения индивидуальных заданий на компьютере, который позволяет выделить при решении задачи определенные этапы, выстроенные в четкой последовательности, что в конечном итоге способствует повышению эффективности и качества обучения.

Графическая интерпретация подхода к организации управления познавательной деятельности студента-экономиста представлена на рисунке 1. Итеративный процесс управления образовательной деятельностью заключается в том, что обучающийся путем оказания на него некоторых управляющих, воздействий из начального состояния достигает окрестности точки «идеальных» знаний, где процесс обучения по заданной предметной области считается завершенным. В силу различных возмущающих воздействий обучающийся может не сразу оказаться в области «идеальных» знаний, поэтому процесс изучения предметной области необходимо повторить, оказав на студента-экономиста новое управляющее воздействие. Таким образом, очевидно, что процесс управления образовательной деятельностью разбивается на два этапа. На первом определяется результат учебной деятельности обучающегося, на основе которого на втором этапе вырабатываются управляющие воздействия.

Рисунок 1 - Итеративное управление образовательной деятельностью

9

Для определения результата учебной деятельности в традиционных формах обучения используют результаты экзаменов, зачетов, коллоквиумов, контрольных и курсовых работ. В дистанционной технологии такую оценку получают, исходя из результатов итогового тестирования, оценки курсовых и контрольных работ. Мы предлагаем комплексную оценку результатов учебной деятельности обучающегося на основании результатов обучения, индивидуальных личностных характеристик, домашних условий обучения, коммуникационных и мотивационных характеристик, а также характеристик управления образовательной деятельностью.

Подобная комплексная оценка особенно актуальна при обучении по дистанционной технологии, где средний возраст обучающихся составляет 25 - 35 лет. Поскольку вектор характеристик обучающегося состоит из большого числа параметров, то при построении математической модели это вызывает определенные трудности при интерпретации. Одним из путей решения задач с большим количеством исходных параметров является использование методов факторного анализа. Для решения поставленной задачи выбран метод главных компонент, применение которого позволяет путем обобщения большого числа исходных признаков, характеризующих обучающегося, получить значительно меньшее число более емких факторов. Для определения оптимального числа факторов аргументирован выбор критериев: Кайзера; объясняемой дисперсии; «каменистой осыпи» Кеттела.

Следующим шагом в построении модели является сравнение между собой объектов по некоторому неподдающемуся непосредственному измерению свойству. Для математико-статистической формализации этой задачи применен экспертно-статистический метод, когда обобщенная сводная характеристика объекта (результат учебной деятельности) - у, может бьпь принята на основе некоторого интуитивного, экспертного представления о сводном показателе ДХ) и случайной погрешности Ь(Х):

+ (1) ФункцияДА) могла бы интерпретироваться как регрессия у по X, если бы значения были известны, но поскольку эти значения можно получить лишь при помощи экспертов, то и функция определяется только с точностью до произвольного монотонного преобразования. Таким образом, оперируют не функцией/^), а некоторой ее аппроксимацией:

10

фг,0) = ©„ + £©,.•*,., (2)

м

где Х=* {хъхг, ...Хр ...хр}~ вектор исходных данных (факторных характеристик обучающегося);

©j - некоторые коэффициенты, оцениваемые по исходным данным; р - количество факторов. Учитывая отображение исходных данных в виде матриц Хр,„ и ¥„„, (т - количество столбцов (экспертов); п - количество строк (обучающихся)), можно представить модель (1) в виде:

где - величина, характеризующая погрешность в оценке к-м экспертом результата учебной деятельности 1-го обучающегося, которая может быть выбрана как оценка внутригрупповои дисперсии:

Критерий метода наименьших квадратов позволяет найти оценку 0 векторного параметра 0 как решение оптимизационной задачи:

В результате^решения задачи^ (5) пол^е^на система:

Посредством решения системы (6), на основе характеристик обучающегося (таблица 1), строится модель определения результата учебной деятельности: АР) = 59,15 + 6,93 Р, + 8,78 Р2 + 2,31 Р) + 12,70 РА + 3,87 Р5 + 1,20 + 2,59 Рп + 4,59 Fg. (7)

Большое число характеристик затрудняет интерпретацию результатов. Применение метода главных компонент позволило на основе реально существующих связей выявить латентные обобщающие характеристики, сгруппировав некоторые признаки по смысловому сходству. Применив к полученным результатам критерии Кайзера, объясняемой дисперсии и Кеттела, выявлены 8 глав-

11

ных факторов, объясняющих 87% дисперсии. Таким образом, исходная информация была агрегирована и ранжирована путем обобщения 42 исходных характеристик, в главные, более емкие факторы, два из которых представлены на рисунке 2. Обобщенные факторы использованы для построения функциональной зависимости результата учебной деятельности.

Таблица 1 - Характеристики обучающегося (фрагмент)

Обозначения характеристик Характеристики обучающегося

Пол

х2 Возраст

Оконченное учебное заведение

*4 Время, прошедшее после окончания учебного заведения

Опыт работы с компьютером

*6 Количество знакомых, обучающихся по дистанционной технологии

X7 Средняя оценка по профилирующим предметам

*8 Количество набранных баллов при поступлении

х9 Количество полученных пакетов учебного материала

• •.

*42 Время самостоятельной работы в автоматизированной среде обучения

Фаетор индивиду атьных характеристик Фактор результатов обучения

Х2 Х23 Х22 Х]9 Х21 Х4 XII Х16 ХЗ XI ХМ Х!2 Х10 XII Х41 Х32

Рисунок 2 - Диаграммы влияния характеристик обучающегося на выделенные факторы (фрагмент)

Анализ модели (7) показывает, что наиболее значимым фактором является фактор домашнего обеспечения учебного процесса ^4). Существенное значение при этом оказывает возраст младшего ребенка обучающегося, который вносит отрицательное влияние на результат учебной деятельности, что вполне естественно, поскольку является дополнительным отвлекающим воздействием на обучающегося. Следующим важным параметром является возможность выхода в интернет с домашнего компьютера, что обеспечивает интерактивное

12

взаимодействие с другими субъектами учебного процесса. Совпадение профиля работы с направлением подготовки специалиста является дополнительным условием, способствующим успеху обучения.

Второе по значимости место в общем показателе результата учебной деятельности занимает фактор результатов обучения (Б2), который определяется временем, затраченным на усвоение материала, средним баллом по итоговым тестам, количеством дополнительно используемого материала, средним временем обучения в течение суток и т.д. Мы предполагали, что этот фактор будет вносить наиболее значимый вклад в итоговое значение рассматриваемого показателя, но математические расчеты скорректировали наше предположение и вывели этот фактор на второе место, что объясняется особенностями использования дистанционной технологии. Характерно, что наибольший вклад в значимость данного фактора вносят такие параметры, как количество дополнительно используемого учебного материала и средний балл по результатам итогового тестирования.

Третье место занял фактор индивидуальных характеристик (^поскольку индивидуальные личностные характеристики оказывают большое влияние на результат учебной деятельности.

Четвертое и пятое места в построенной модели заняли соответственно факторы управления образовательным процессом (Б5) и начальных знаний (Б8), что объясняется как их составными частями (время самостоятельной работы в автоматизированной среде, время общения с преподавателем, планируемое среднее количество часов на обучение, набранные баллы при поступлении), так и технологией, которая предполагает малое время общения с преподавателем.

Незначительное влияние оставшихся факторов (мотивационного (Б7), коммуникационного (Б3) и доступности образования (Б6)) также можно объяснить применяемой для обучения дистанционной технологией. В самом деле, одной из целей создания дистанционной технологии обучения было снижение ограничений на доступность получения образования (удаленность места жительства от места обучения, тип местности - городская/сельская и т.д.).

Для определения эффективности управляющих воздействий обосновано применение метода анализа иерархий, который позволяет исследовать влияние каждого из воздействий на результат учебной деятельности и его вклад в итоговый результат, что повышает качество обучения каждого студента. На осно-

13

вании анализа литературы и экспертных оценок выделены три группы управляющих воздействий: мотивационные, традиционные и инновационные. В связи с тем, что первые две группы хорошо изучены, мы в основном рассматривали влияние инновационных управляющих воздействий (управление при помощи информационной автоматизированной обучающей среды (ИАОС) ((/1); организации интерактивного сетевого взаимодействия направляемой самостоятельной деятельности и опосредованного взаимодействия с преподавателем (Цз); организации выездных сессий (£/4); организации автоматизированного документооборота анализа и учета индивидуального результата учебной деятельности (Цв)).

Для определения значимости выделенных управляющих воздействий использован метод анализа иерархий, для которого составлена матрица суждений. С ее помощью рассчитаны главное собственное значение = 6,0544, индекс согласованности (0,0095) и отношение согласованности (0,0091). Поскольку отношение согласованности меньше чем 0,1, результаты расчета считаются приемлемыми. Модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий имеет вид:

Е(Ц) = 0,15(7, + 0,09£/2 + 0,051/3 -Ю,41 Щ + 0,05 £/5 + 0,25и6. (8)

Как видно из приведенной формулы, наибольшее значение из компонент вектора приоритетов имеет выездная сессия (1/4). Это объясняется как используемой технологией обучения - дистанционной, так и малым количеством обучающихся, имеющим доступ к ресурсам сети интернет. Следующим по эффективности управляющим воздействием является анализ и учет индивидуальных результатов учебной деятельности обучающегося Это вполне закономерно, поскольку анализ и прогноз учебной деятельности обучающегося играет важную роль в формировании качественных знаний об изучаемом предмете. Третьим по значимости управляющим воздействием является использование ИАОС (С/ц), которая позволяет управлять образовательной деятельностью студента. Большое значение данного управляющего воздействия определяется тем, что ИАОС не только предоставляет информацию об изучаемом предметном материале, но и опосредованно выступает в качестве преподавателя, предоставляя в нужный момент необходимую подсказку (консультацию), обеспечивая расширенную информационную предметную помощь.

Четвертым и пятым по значимости управляющими воздействиями являют-

14

ся соответственно интерактивное сетевое взаимодействие и направляемая самостоятельная образовательная деятельность поскольку в последние годы сложилась такая ситуация, когда наиболее актуальную и интересную информацию можно получить не в библиотеке, а во всемирной сети интернет, используя образовательный портал со всеми его возможностями - форумами, чатами, видеоконференциями. Последнее (шестое) место в системе управляющих воздействий на образовательную деятельность обучающегося заняла организация автоматизированного документооборота которая значительно снижает нагрузку на персонал, обслуживающий процесс обучения, тем самым позволяя как акцентировать внимание на профессиональной деятельности, так и снизить издержки на подготовку и ведение документации.

В связи с тем, что интерактивное сетевое взаимодействие является потенциально одним из значимых управляющих воздействий, способным полностью вытеснить выездные сессии, а также в связи с низким уровнем использования в учебном процессе видеоконференций, разработаны и внедрены четыре схемы их осуществления: видеотрансляция; видеоконференция точка-точка; видеоконференция с тремя удаленными точкам; видеоконференция с сточками. По результатам внедрения предложенных схем разработаны: рекомендации по удалению акустического и аппаратного эха; алгоритм разветвления информационных потоков, на основании которого предложена программа, позволяющая минимизировать затраты на основные фонды, в частности, уменьшить число видеосерверов, что позволило снизить издержки на оборудование дополнительной удаленной точки на 17%.

Поскольку обучение по дистанционной компьютерной технологии предполагает изучение УММ и выполнение заданий на ЭВМ, то для повышения эффективности обучения разработан алгоритм позадачного подхода для самостоятельного выполнения экономических расчетно-практических задач на компьютере. Сравнительный анализ результатов работы обучающихся до и после использования разработанного алгоритма показал, что результат учебной деятельности у студентов-экономистов с высоким уровнем не изменился, в остальных выделенных группах вырос в диапазоне 6-15% от начальных результатов.

В третьей главе представлен инструментальный комплекс «ДОСТУП», с помощью которого осуществляется управление образовательной деятельностью обучающихся по дистанционной технологии на основе инновационных

15

управляющих воздействий. Функционально ИК разбит на три самостоятельных автоматизированных рабочих места (АРМ), объединенных единой базой данных (рисунок 3).

Рисунок 3 - Обобщенная функциональная схема ИК «ДОСТУП» АРМ обучающегося (свидетельство РосПатент №2001610667) предназначено для повышения эффективности организации учебной деятельности студента-экономиста. Его отличительными особенностями являются: индивиду-

16

альная настройка обучающей среды; ведение образовательного процесса как в режиме on-line, так и в режиме локального компьютера; защита учебно-методических материалов от несанкционированного использования и доступа; составление технологической карты студента-экономиста на основе мониторинга его работы в программной среде, которая позволяет определить как качество подготовки электронного гиперссылочного учебного пособия, так и добросовестность обучающегося; система интерактивного сетевого тестирования, имеющая развитую возможность оформления и проверки тестовых заданий, в том числе осуществления синтаксического анализа введенного ответа, путем разбивки последнего на смысловые (ключевые) зоны (каждая из которых может проверяться отдельно и иметь собственные настройки), возможностью опроса при помощи наводящих и дополнительных вопросов, а также их дифференциации на основании предыдущих ответов.

Создание технологической карты обучающегося по каждой пройденной дисциплине на основе мониторинга процесса изучения учебно-методического материала позволяет осуществлять целенаправленное управление образовательной деятельностью. В ходе мониторинга фиксируются:

- результаты тестирования (промежуточные и итоговые);

- минимальное время, необходимое на освоение структурной единицы учебного пособия (раздела, модуля, темы, страницы и т.д.);

- максимальное время, в течение которого обучающийся не производил действий с изучаемой структурной единицей.

Статистический анализ сформированной технологической карты дисциплины позволяет:

- определить качество подготовки электронного гиперссылочного учебного пособия. Преподаватель на основе проведенного анализа времени работы обучающегося с конкретной страницей электронного учебника может сделать вывод о качестве его подготовки. Например, если на некоторых разделах (модулях, параграфах, пунктах - все зависит от структуры учебного пособия) преимущественная часть обучающихся затрачивает относительно большое суммарное время на изучение и осмысление представленного материала, хотя относительный объем представленной информации не превышает среднего значения по остальным структурным элементам, то, вероятно, информация, представленная в данном разделе, непонятна обучающимся, а, следовательно, ее не-

17

обходимо доработать;

- определить добросовестность конкретного обучающегося. Например, малое суммарное время, потраченное на изучение пособия, в целом может говорить либо о хорошей подготовке обучающегося, либо о недостаточной проработке учебно-методического материала. Определить тип обучающегося в данной ситуации поможет время, затраченное на ответы теста для самоконтроля, а также количество попыток перед правильным ответом. Дополнительную информацию по данному вопросу даст как время ответов, так и результат проведенного тестирования.

Вся информация из технологических карт по всем дисциплинам для каждого студента-экономиста заносится в базу данных, затем она тщательно анализируется и предоставляется преподавателю как в детальном виде, так и в виде сводных таблиц и диаграмм. На основании анализа технологической карты, учитывая объем пройденного материала, индивидуальные сведения обучающегося из базы данных, результатов вычисления функций (7) и (8), преподавателю выдаются рекомендации о дальнейшей работе с обучающимся (увеличить/уменьшить время опосредованного или непосредственного взаимодействия со студентом; рекомендовать обучающемуся повторить раздел (или разделы) изучаемого предмета; проанализировать материал, представленный в разделе на предмет переработки, поскольку большая часть обучающихся затрачивает на изучение данного раздела сравнительно большое количество времени; завершить работу с обучающимся и т.п.).

АРМ преподавателя снижает нагрузку на профессорско-преподавательский состав, позволяет освободить преподавателя от рутинных операций и более эффективно организовывать индивидуальную работу со студентами-экономистами. Выполняет следующие основные функции: ввод технологических карт, их анализ и составление на его основе рекомендаций по дальнейшей работе с обучающимся; обеспечение программного интерфейса для составления ответов на вопросы студентов-экономистов; работа с учебно-методическими материалами гиперссылочного учебника; обеспечение программного интерфейса для проведения консультаций (чат, электронная почта, видеокон-ференцсвязь); проверка, сохранение и анализ результатов итоговых тестов.

АРМ организатора обучения решает следующие задачи: организация работы с преподавателями и обучающимися; обеспечение обучения по сетевой и

18

локальной технологии; формирование учебного плана на основе ГОС; ведение бухгалтерии и автоматизированного документооборота; формирование защищенных индивидуальных пакетов учебно-методического материала для каждого обучающегося на основе индивидуальных результатов изученного материала и характеристик студента-экономиста, рассчитанных по модели (7); автоматизированную проверку результатов учебной деятельности.

Использование алгоритма формирования персональных пакетов УММ экономически обосновано в связи с автоматизацией большого числа разрозненных операций, выполняемых при создании пакета учебно-методического материала при индивидуальном подходе к обучению каждого студента-экономиста. Алгоритм позволяет осуществлять: выбор необходимого индивидуального набора учебных пособий, входящих в пакет (реализовано путем применения модели (7)); автоматическое добавление списка часто-задаваемых вопросов; генерирование и сохранение в базе данных индивидуальных итоговых тестов; архивацию и шифрование для экономии используемых расходных материалов и защиты авторских прав; копирование готового пакета на выбранный носитель информации. Выполнение этих операций без использования разработанного алгоритма требует значительного увеличения штата учебно-вспомогательного персонала, а, следовательно, увеличивает экономические издержки.

Для генерации, сохранения в базе данных и проверки индивидуальных итоговых тестов используется специально разработанный автором алгоритм, применение которого на практике позволяет: исключить сдачу студентом чужих итоговых тестов (что повысит качество обучения); реализовать различные методики организации итогового контроля знаний; осуществлять актуализацию тестов; снизить нагрузку как на профессорско-преподавательский, так и на учебно-вспомогательный персонал. Таким образом, обеспечивается повышение качества обучения и минимизации экономических издержек на организацию учебного процесса.

В результате использования разработанных алгоритмов и инструментальных средств, за счет оптимизации и автоматизации рутинных операций по составлению пакетов учебно-методического материала, а также автоматизации документооборота и проверки итоговых тестов, удалось снизить нагрузку на организатора обучения в 3,3 раза. Внедрение АРМ обучающегося в учебный процесс показало, что по циклу общенаучных дисциплин результаты улучши-

19

лись на 6,8%; по циклу специальных экономических дисциплин - на 4%. Детализация итогов эксперимента представлена на рисунке 4.

Рисунок 5 - Схема управления процессом образовательной деятельности

Использование блока анализа технологических карт и учебно-

методического материала выявило необходимость изменения содержания ряда

20

курсов, в частности, микроэкономики, после переработки изложения отдельных тем которого уменьшилось время, затрачиваемое студентом-экономистом на усвоение материала. Построенные модели и анализ практического применения технологических карт дали возможность разработать схему управления образовательной деятельностью обучающегося (рисунок 5), использование которой позволяет повысить качество обучения студентов-экономистов и снизить экономические издержки на организацию образовательного процесса.

Для определения окупаемости внедрения ИК «ДОСТУП» рассчитано минимальное число студентов-экономистов, обучение которых компенсирует вложенные затраты. Как показал расчет, внедрение ИК будет экономически оправданным при обучении 96 студентов по полной программе государственного образовательного стандарта (без увеличения платы за предоставляемые услуги). При расчете учитывалось время, сэкономленное на рутинных операциях при организации образовательного процесса (создание индивидуальных пакетов УММ, организация электронного документооборота, проверка результатов учебной деятельности и т.п.).

Основныерезультаты исследования и выводы.

1. Разработана модель определения результата учебной деятельности (на данных о 458 студентах, обучающихся по дистанционной технологии на экономических специальностях), которая позволяет на основании выделенных факторных характеристик обучающихся как проанализировать текущую учебную деятельность, так и дать прогноз результата обучения в следующем периоде. Результат расчета используется в алгоритме формирования пакета учебно-методического материала, на основе которого сформировано более 700 индивидуальных пакетов, что позволило повысить качество обучения каждого студента-экономиста.

2. Сформирована модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий, позволяющая на основании выделенных инновационных управляющих воздействий и моделирования результата учебной деятельности, определить эффективность управления образовательной деятельностью обучающегося. На основании полученной модели определена значимость каждого из инновационных управляющих воздействий, что дает возможность при использования АРМ преподавателя выбирать эффективные воздействия.

3. Организовано интерактивное взаимодействие субъектов образовательного процесса посредством применения многоточечных видеоконференций и трансляций, отличительной особенностью которых является невысокие капитальные вложения на оборудование, возможность экономии материальных и временных ресурсов. Для дополнительного снижения затрат на проведение видеоконференций с большим числом удаленных точек разработан и реализован алгоритм разветвления информационных потоков, позволяющий передавать аудио- и видеопотоки в удаленные точки, используя один видеосервер.

4. Разработан алгоритм позадачного подхода для решения экономических задач на персональном компьютере, использование которого повысило результат учебной деятельности обучающихся в среднем на 10,5%.

5. Спроектирован и внедрен в учебный процесс инструментальный комплекс «ДОСТУП», который позволяет: организовать управление образовательной деятельностью студентов-экономистов и защиту информационных ресурсов; значительно снизить нагрузку на преподавателя и организатора обучения (за счет автоматизации рутинных операций); осуществлять интерактивное взаимодействие по любой форме или их комбинации; проводить мониторинг действий обучающегося путем составления технологической карты обучения, многоаспектный статистический анализ которой дает возможность оценить время изучения предметного материала и качество его подготовки; обеспечить электронный документооборот.

6. Внедрен в эксплуатацию АРМ обучающегося, который позволил повысить успеваемость студентов на 5,4%, в том числе по циклу общенаучных дисциплин - на 6,8%, по циклу специальных экономических дисциплин - на 4%.

7. Оценен экономический эффект разработанного ИК «ДОСТУП», внедрение которого оправдано при обучении не менее 96 студентов. Расчет проводился исходя из экономии времени на рутинных операциях (формирование пакетов учебно-методических материалов, проверка итоговых тестов, составление отчетов, справок, счетов и другое) в процессе организации обучения, без увеличения платы за предоставляемые услуги.

Основные положенияработы нашли отражение в публикациях:

1. Интегрированная система «ДОСТУП» - программная среда дистанционного обучения // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири: Материалы 3-й региональной научно-практической конференции. - Иркутск, 1999. -

22

С. 149-150. (в соавт.)

2. Разработка технологии дистанционного обучения // Тезисы докладов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья (часть II). - Оренбург, 1999. - С. 31. (в соавт.)

3. Возможности системы «ДОСТУП» для ведения учебного процесса. - // Проблематика и практика дистанционного образования: Материалы межвузовской научно-методической конференции. - Оренбург, 2000. - С. 16-17. (в со-авт.)

4. Структура и принципы разработки электронных пособий для дистанционно-заочной формы обучения // Проблемы и практика дистанционного образования: Материалы межвузовской научно-методической конференции. Оренбург, 2000. - С. 22-24. (в соавт.)

5. Интерактивная среда «ДОСТУП» системы дистанционного образования ОГУ// Международная конференция. Интернет. Общество. Личность: Тезисы докладов. - Санкт-Петербург, 2000. - С. 165-166. (в соавт.)

6. Интегрированная система «ДОСТУП». Основные возможности. Опыт эксплуатации //Материалы международной юбилейной научно-практической конференции. - Оренбург, 2001. - С. 333-334. (в соавт.)

7. Особенности организации обучения по дистанционной технологии // Материалы всероссийской научно-практической конференции Форум «Инновации - 2002». - Оренбург, 2002. - С. 173-174.

8. Вопросы технологии проведения видеоконференций // Вестник ОГУ. Оренбург. - 2002. - №2. - С. 218-225. (в соавт.)

9. Образовательный портал как один из способов интерактивного обучения // Сборник статей по материалам межрегиональной научно-практической конференции «Технологии интернет на службу обществу». - Саратов, 2002. -С. 123-126. (в соавт.)

10. Электронные компоненты информационно-образовательной среды // Открытое и дистанционное образование. Томск. - 2002. - №4(8). - С. 54-57. (в соавт.)

11. Один из подходов к созданию образовательного портала // Открытое и дистанционное образование. Томск. - 2002. - №4(8). - С. 113-115. (в соавт.)

12. Разработка программно-методического обеспечения информационно-образовательной среды // Материалы региональной научно-практической конференции «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». - Оренбург, 2002. - С. 291-298. (в соавт.)

13. Технические особенности создания и эксплуатации образовательного портала // Материалы региональной научно-практической конференции «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». -Оренбург, 2002. - С. 304-309. (в соавт.)

14. Программно-методическое обеспечение информационно-образовательной среды // Компьютеризация обучения и проблемы гуманизации образования в техническом вузе: Материалы международной научно-методической конференции. - Пенза: ПГСА, 2003. - С 155-160. (в соавт.)

15. Управление и мониторинг при обучении в образовательном портале //

Компьютеризация обучения и проблемы гуманизации образования в техническом вузе: Материалы международной научно-методической конференции. -Пенза: ПГСА, 2003. - С 446-451. (в соавт.)

16. Создание модели управления познавательной деятельностью студентов // Проблемы управления качеством подготовки специалистов в системе непрерывного профессионального образования: Сборник статей IX Международной научно-методической конференции. Выпуск 7. Том 1. - Москва, 2003. -С. 38-48. (в соавт.)

17. Роль и возможности образовательного портала в системе подготовки и повышения квалификации специалистов // Интеграция региональных систем образования: В 2 ч. Ч. 2: Интеграционные аспекты в содержании и технологии образования: Материалы IV Международной конференции - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. - С. 180-186. (в соавт.)

18. Создание математической модели управления познавательной деятельностью обучающегося по дистанционной технологии на основе метода анализа иерархий // Информационные технологии в образовании. Международный конгресс конференций: Сборник трудов, часть V. - М: Просвещение, 2003. - С. 296 -298.

19. Программная реализация алгоритмов обучения и контроля // Ученые записки Института информатизации образования Российской академии образования. Москва. - 2003. -№11. - С. 267-282. (в соавт.)

20. Исследование влияния характеристик обучающегося по дистанционной технологии на результат учебной деятельности // Актуальные проблемы развития рыночных отношений: Сборник научных трудов. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. - С. 158 - 163. (в соавт.)

21. Построение математической модели результата учебной деятельности обучающегося по дистанционной технологии // Актуальные проблемы развития рыночных отношений: Сборник научных трудов. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004.-С. 172-179.

22. Моделирование результатов учебной деятельности обучающихся по дистанционной технологии // Экономические проблемы регионального развития: Межвузовский сборник научных трудов. - Оренбург: ОГАУ, 2004. -С. 135-137. (в соавт.)

23. Технологическая карта как фактор повышения качества обучения студентов // Экономические проблемы регионального развития: Межвузовский сборник научных трудов. - Оренбург: ОГАУ, 2004. - С. 55 - 57. (в соавт.)

24. Система «ДОСТУП» - РОСПАТЕНТ, Москва, 2001. - регистрационный №2001610665. (в соавт.)

25. Навигатор по курсам Центра дистанционного образования Оренбургского государственного университета (Навигатор) - РОСПАТЕНТ, Москва, 2001. - регистрационный №2001610667. (в соавт.)

26. Контрольно-обучающая программа - электронное гиперссылочное пособие «Отечественная история» (Отечественная история) - РОСПАТЕНТ, Москва, 2003. -регистрационный №2003610349. (в соавт.)

124300

Свидетельство ЮО 17472 Формат 60x84. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 100 экз. зак. 171 Отпечатано 17.11.2004 г. г. Оренбург

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Заварихин, Александр Евгеньевич

Введение.

1 Повышение качества и эффективности подготовки специалистов на основе внедрения автоматизированных средств обучения.

1.1 Принципы обеспечения качества подготовки специалистов.

1.2 Обзор подходов к управлению образовательной деятельностью.

1.3 Анализ систем автоматизированного обучения и контроля.

Выводы.

2 Разработка математических моделей и алгоритмов повышения качества обучения по дистанционной технологии на экономических специальностях.

2.1 Математическая модель определения результата учебной деятельности студентов экономических специальностей.

2.2 Модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий на образовательную деятельность студента-экономиста.

2.3 Организация интерактивного взаимодействия субъектов образовательного процесса посредством применения многоточечных видеоконференций.

2.4 Алгоритм позадачного подхода для выполнения индивидуальных заданий как фактор повышения качества обучения.

Выводы.

3 Инструментальный комплекс управления образовательной деятельностью студентов-экономистов, обучающихся по дистанционной технологии.

3.1 Архитектура инструментального комплекса «ДОСТУП».

3.2 Снижение трудозатрат учебно-вспомогательного персонала при использовании АРМ организатора обучения.

3.3 АРМ обучающегося как фактор повышения качества индивидуальной подготовки специалистов.

3.4 Управление образовательной деятельностью студентов-экономистов посредством АРМ преподавателя.

3.5 Оценка экономической эффективности инструментального комплекса. 127 Выводы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Разработка моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью"

Актуальность исследования. Эволюция основных производительных сил цивилизации, осуществившая переход от земли к капиталу и средствам производства, вступает в третью фазу, где главным экономическим ресурсом становятся знания и информация. Этот факт подтверждается высокими темпами роста платных услуг в образовательном секторе, ежегодный рост которых в России равен 812% и составил по данным Минэкономразвития на конец 2003 года 120 млрд. рублей. Определяющее значение для развития страны получает обеспечение равенства доступа к образованию для различных социальных слоев и территориальных групп населения, что требует от учебных заведений решения двух приоритетных задач: повышения качества обучения и снижения экономических издержек образовательного процесса.

Одним из способов решения поставленных задач является использование дистанционной технологии в процессе подготовки кадров высшей квалификации, для чего имеются все предпосылки. Во-первых, принятие Правительством и Министерством образования постановлений и программ в поддержку дистанционного и открытого образования (например, ФЦП «Развитие единой образовательной и информационной среды (2001-2005 годы)», ФЦП «Электронная Россия (20022010 годы)»). Во-вторых, рост числа продаж на рынке персональных компьютеров. В-третьих, увеличение числа пользователей сети интернет, число которых с 1998 года возросло в 20 раз и составило около 12 млн. человек (5 млн. осуществляют регулярный выход в сеть). И, наконец, тенденции роста объемов обучения в мире на базе web-технологий, среднегодовой темп роста которых составляет 86%, позволяют сделать прогноз о всплеске развития новых образовательных технологий.

Управление образовательной деятельностью студентов ВУЗа можно рассматривать как с макро-, так и с микроэкономической позиции. Необходимость I подготовки квалифицированных специалистов всех отраслей народного хозяйства страны определяет макроэкономический аспект. Снижение экономических издержек и повышение качества обучения обусловливается микроэкономическом 4 аспектом. Применение на этом уровне разработанных математических моделей для объективного, индивидуального, всестороннего определения качества обучения, а также использования современных информационных технологий и средств телекоммуникационной связи для автоматизации деятельности как студента, так и профессорско-преподавательского и учебно-вспомогательного составов, способствует повышению качества подготовки специалистов.

Таким образом, задача исследования и разработки моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью является актуальной. Представленная работа выполнялась в рамках программ: «Развитие системы дистанционного образования» (Федеральная экспериментальная площадка №39А), «Технологии информационного взаимодействия на базе глобальных телекоммуникаций» (комплексная программа №01.9.80.006390), "Культурно-информационный центр как фактор развития социальной инфраструктуры приграничного района" (грант РГНФ №02-06-00342 а/В), «Развитие единой образовательной информационной среды Оренбургской области на 2004-2005 гг.», а также программы «Развитие единой образовательной среды Оренбургского государственного университета».

Целью диссертации является исследование и разработка математических моделей и инструментальных средств обеспечения управления образовательной деятельностью при использовании дистанционной технологии обучения, позволяющих повысить качество и эффективность обучения студентов экономических специальностей высших учебных заведениях.

В соответствии с поставленной целью определены задачи исследования:

- анализ современного состояния управления образовательной деятельностью студентов экономических специальностей при применении дистанционной технологии обучения;

- выявление факторов и управляющих воздействий, влияющих на образовательную деятельность студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии;

- разработка математической модели оценки результатов обучения;

- разработка математической модели оценки влияния управляющих воздействий на учебную деятельность обучающегося;

- разработка схемы управления образовательной деятельностью обучающегося по технологии дистанционного обучения;

- создание инструментального комплекса для обеспечения подготовки специалистов по технологии дистанционного обучения для экономических специальностей;

- апробация и оценка экономической эффективности созданного инструментального комплекса.

Объектом исследования является образовательная деятельность студентов экономических специальностей высших учебных заведений, обучающихся по дистанционной технологии.

Предметом исследования является управление образовательной деятельностью студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых, методы системного и статистического анализа, математического и компьютерного моделирования, теории управления, а также экспериментальных исследований. При разработке инструментального комплекса использованы методы декомпозиции, структурного и объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна заключается в новом решении актуальной задачи разработки моделей и инструментальных средств управления образовательной деятельностью студентов-экономистов, обучающихся по дистанционной технологии, с целью повышения качества и эффективности подготовки специалистов.

В рамках решения этой задачи:

- обоснована необходимость и построена модель определения результата учебной деятельности обучающегося с учетом 42-х его частных характеристик, которая дает возможность прогнозирования результата индивидуальной учебной деятельности студента;

- построена модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий, позволяющая количественно оценить результат их применения для последующего выбора приоритетных воздействий при управлении образовательной деятельностью каждого студента;

- разработан алгоритм организации сетевого интерактивного взаимодействия субъектов учебного процесса посредством внедрения различных схем многоточечных видеоконференций, что позволило снизить затраты на проведение выездных сессий;

- предложен алгоритм формирования персональных пакетов учебно-методического материала (УММ) с включением в его состав автоматически обновляемого списка часто задаваемых вопросов, что дает возможность сформировать блок УММ с учетом предыдущего результата учебной деятельности обучающегося и снизить нагрузку на преподавателя за счет получения консультаций студентами без непосредственного обращения к обучающему, а также способствует стимулированию повышения уровня знаний, сокращению временных затрат на подготовку студента, уменьшению нагрузки преподавателя;

- создан алгоритм формирования и проверки индивидуальных для каждого студента-экономиста итоговых тестов, исключающий возможности взлома, подмены и сдачи чужих результатов;

- построен алгоритм позадачного подхода для выполнения индивидуальных заданий на компьютере, позволяющий эффективно организовать ход учебного процесса и облегчить работу студента-экономиста с незнакомым программным обеспечением;

- разработаны технологическая карта обучающегося и алгоритм ее многоаспектного статистического анализа, дающие возможность оценить время изучения студентом учебно-методического материала, а также качество подготовки электронного гиперссылочного учебного пособия.

Практическая значимость результатов работы заключается в:

- разработке схемы управления образовательной деятельностью, позволившей повысить качество и эффективность обучения студентов экономических специальностей, обучающихся по дистанционной технологии. Элементы предложен7 ной технологии могут использоваться как базовые при организации образовательной деятельности студентов других научных направлений, при условии соот ветствующей доработки технологии для нужд конкретного образовательного ч профиля;

- создании и внедрении в учебный процесс по дистанционной технологии обучения на экономических специальностях инструментального комплекса (ИК) «ДОСТУП» (свидетельство РосПатент №2001610665), позволившего в 3,3 раза снизить нагрузку на учебно-вспомогательный персонал;

- создании и внедрении в учебный процесс 12 электронных гиперссылочных учебных пособий (электронный учебник «Отечественная история» зарегистрирован в РосПатент, №2003610349), позволяющих упростить процесс усвоения учебного материала за счет использования мультимедийных вставок, получить доступ к информационным ресурсам по смежным дисциплинам;

- создании и внедрении в учебный процесс схемы организации видеотрансляций и интерактивных видеоконференций с тремя и более удаленными точками, применение которой позволяет повысить эффективность распределения и использования временного ресурса при организации работы преподавателей и обучающихся.

Апробация работы. Положения, составляющие основное содержание работы, докладывались, обсуждались и были одобрены на 3-ей региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири» (Иркутск, 1999 г.), международной конференции «ИОЛ-2000» (Санкт-Петербург, 2000 г.), международной научно-практической конференции «Учебная, научно-производственная и инновационная деятельность высшей школы в современных условиях» (Оренбург, 2001 г.), международном конгрессе конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003 г.), международной научно-практической конференции «Интеграция региональных систем образования» (Саранск, 2003 г.), а также на научных семинарах и заседаниях Управления современных информационных технологий в образовании и кафедры прикладной информа тики Оренбургского государственного университета.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 26 работах, общим объемом 5,1 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа представлена на 151 странице, состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 126 наименований, и приложений.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Заварихин, Александр Евгеньевич

Основные результаты диссертационного исследования заключаются в следующем:

1. Разработана модель определения результата учебной деятельности (на данных о 458 студентах, обучающихся по дистанционной технологии на экономических специальностях), которая позволяет на основании выделенных факторных характеристик обучающихся как проанализировать текущую учебную деятельность, так и дать прогноз результата обучения в следующем периоде. Результат расчета используется в алгоритме формирования пакета учебно-методического материала, на основе которого сформировано более 700 индивидуальных пакетов, что позволило повысить качество обучения каждого студента-экономиста.

2. Сформирована модель оценки эффективности инновационных управляющих воздействий, позволяющая на основании выделенных инновационных управляющих воздействий и моделирования результата учебной деятельности, определить эффективность управления образовательной деятельностью обучающегося. На основании полученной модели определена значимость каждого из инновационных управляющих воздействий, что дает возможность при использования АРМ преподавателя выбирать эффективные воздействия.

3. Организовано интерактивное взаимодействие субъектов образовательного процесса посредством применения многоточечных видеоконференций и трансляций, отличительной особенностью которых является невысокие капитальные вложения на оборудование, возможность экономии материальных и временных ресурсов. Для дополнительного снижения затрат на проведение видеоконферне-ций с большим числом удаленных точек разработан и реализован алгоритм разветвления информационных потоков, позволяющий передавать аудио- и видеопотоки в удаленные точки, используя один видеосервер.

4. Разработан алгоритм позадачного подхода для решения экономических задач на персональном компьютере, использование которого повысило результат учебной деятельности обучающихся в среднем на 10,5%.

5. Спроектирован и внедрен в учебный процесс инструментальный комплекс «ДОСТУП», который позволяет: организовать управление образовательной деятельностью студентов-экономистов и защиту информационных ресурсов; значительно снизить нагрузку на преподавателя и организатора обучения (за счет автоматизации рутинных операций); осуществлять интерактивное взаимодействие по любой форме или их комбинации; проводить мониторинг действий обучающегося путем составления технологической карты обучения, многоаспектный статистический анализ которой дает возможность оценить время изучения предметного материала и качество его подготовки; обеспечить электронный документооборот.

6. Внедрен в эксплуатацию АРМ обучающегося, который позволил повысить успеваемость студентов на 5,4%, в том числе по циклу общенаучных дисциплин - на 6,8%, по циклу специальных экономических дисциплин - на 4%.

7. Оценен экономический эффект разработанного ИК «ДОСТУП», внедрение которого оправдано при обучении не менее 96 студентов. Расчет проводился исходя из экономии времени на рутинных операциях (формирование пакетов учебно-методических материалов, проверка итоговых тестов, составление отчетов, справок, счетов и другое) в процессе организации обучения, без увеличения платы за предоставляемые услуги.

Заключение