CC BY
8
УДК 378.14:371.2
DOI: 10.15587/2313-8416.2016.80472
ФОРМАЛ1ЗАЦ1Я ПРОЦЕСУ РОЗРОБЛЕННЯ ПЕДАГОГ1ЧНОГО СЦЕНАР1Ю ЕЛЕКТРОННОГО НАВЧАННЯ
© О. I. Пушкар, В. В. Браткевич, I. В. Литовченко
Визначено мгсце педагоггчного сценаргю у процесi проектування системи пгдтримки електронного нав-чання. Запропоновано модель сценарт роботи студента з системою у виглядi вiдповiдного дiалогу. Ви-конано аналiз особливостей побудови типових моделей сценарИв навчальних дисциплiн. Запропоновано методику кшьюсного о^нювання взаемозв'язюв мiж об'ектами вивчення в моделi педагогiчного сценарт Ключовi слова: система електронного навчання, педагогiчний сценарш, iндивiдуальна траекторiя, фор-малiзацiя пошуку, критерИ оцтювання
The place of the pedagogical scenario in development of the e-learning support system has been defined. The process of student's interaction with the system of e-learning in the form of a proper dialogue has been proposed. Peculiarities of constructing typical models of scenarios of academic disciplines have been analyzed. A technique for quantitative assessment of the relationships between the objects of study in the model of a pedagogical scenario has been offered.
Keywords: e-learning system, pedagogical scenario, individual trajectory, search formalization, evaluation criteria
1. Вступ
Одним зi шляхiв щдвищення ефективносп та якосп навчання е розроблення й упровадження у на-вчальний процес систем тдтримки електронного навчання (СПЕН) е-1еагт^, що реалiзована на базi сучасних комп'ютерних технологш.
У той же час сучасний етап розвитку освгги ха-рактеризуеться сшвюнуванням двох парадигм навчання. Зпдно з першою - класичною - викладач розгляда-еться як транслятор знань ввд джерела до того, хто навчаеться. Друга парадигма грунтуеться на концепци середовища навчання, в якому зустрiчаються i взаемо-дшть студент, викладач i знання (рис. 1).
А
Рис. 1. Дю парадигми оргашзаци процесу навчання [1]
Для класично! парадигми вченими розроблено великий арсенал педагопчних технологiй i методiв, наприклад, пояснювально-iлюстрацiйний метод, ре-продуктивний метод i метод проблемного викладен-ня. У той же час для парадигми «середовище навчання» потребуе вирiшення цiлий ряд проблемних пи-тань, а саме: як оргашзувати «середовище навчання», що становить «середовище навчання» за складом елеменлв, яш процеси у цьому середовищi запуска-ються та щдтримуються, як оргашзувати у ньому формування шдиввдуальних траекторiй навчання,
яким повинен бути штерфейс для усiх компонентiв системи навчання?
Для сучасно! вищо! школи нового поколiння характерне широке впровадження СПЕН, що забез-печуе мiнiмальний контакт iз викладачем i орiенто-вана на самостшну роботу студентiв. Для досягнення i збереження вказаних переваг необхщно створити траекторiю навчання, за якою можливе отримання нових компетентностей через позначен педагогом ключовi точки вивчення навчального матерiалу.
Розроблення iндивiдуальноl траектори навчання [2-4], як правило, здшснюеться послвдовним виконання конкретних еташв, спрямованих на реаль зацш взаемодп «студент - комп'ютер». У цьому сена педагопчний дизайн вимагае ввд розробнишв курсу деталiзацil структури навчального матерiалу, посль довностi його викладення, опису технологи подання та вивчення. Реалiзацiя цих етапiв не е тривiальною i значною мiрою успiх и здiйснення залежить вщ шту-1цИ та педагогiчного досвщу викладача. Отже, актуа-льним постае завдання пiдкрiплення штуггавного рiшення ввдносно варiантiв вибору iндивiдуальних траектори навчання вщповвдними к1льк1сними оцш-ками, тобто введення в його розв'язання елемент фо-рмалшцд.
2. Аналiз л^ературних джерел та постановка проблеми
У контексл дано1 досл1дницько1 роботи тд педагогiчним дизайном розумiеться процес розроблення систем тдтримки електронного навчання. 1н-шими словами, йдеться про педагогiчнi технологи навчання, яш за аналогiею з технiчною предметною галуззю можуть бути поданi у виглядi трьох складо-вих: предметно1, забезпечувально1 та функцюнально1 технологи.
До предметное' педагопчно1 технологи належать етапи, на яких вирiшуються завдання стратепч-ного планування [2, 4] безвщносно до методики !х
B
реал1заци; у сво!й бшъшосп вони належать до концептуального р1вня [5] розроблення СПЕН:
- формулювання цшей навчання (шзнаваль-них, моральних, психомоторних), детал1зац1я р1вшв шзнавально! д1яльност1 (ознайомлення, репродукц1я, вмшня, трансформац1я), побудова модел1 знань [4];
- завдання визначення типу СПЕН (адаптивна, неадаптивна, частково адаптивна), ступеня детал1за-ци викладу навчального матер1алу, визначення ауди-торп та оптимального часу навчання.
Педагопчна технолопя, що забезпечуе, дозво-ляе обгрунтувати, обрати 1 розробляти педагопчш шструменти, за допомогою яких виршуються за-вдання предметно! технологи. До них належать:
- завдання побудови модел1 дослщжувано! ди-сциплши (предмета) та моделей вщповвдних тем 1з граф1чним поданням перел1ку 1 взаемозв'язшв понять кожно1 з теми;
- визначення метаданих об'екта вивчення [2];
- побудова модел студента;
- обгрунтування критерив адаптивност1 [3] (час навчання, труднощ1, значущють, складнють то-що) 1 вим1рювальних шкал для визначення значень !х параметр1в;
- розроблення метод1в вибору оптимально! траекторп вивчення конкретно! дисциплши.
Функцюнальна педагопчна технолог1я описуе методики, реал1зац1я яких, на баз1 ввдповщних педа-гопчних шструменпв, приводить до виршення кон-кретних завдань предметно! технологи.
До ще! технолог^' належать етапи розроблення прототипу СПЕН, !! реал1зацп, тестування та пода-льшого супроводження 1 модершзаци.
Як правило, процес пошуку 1ндив1дуально! траекторп навчання здшснюеться на баз1 шту!тивно-го уявлення викладача про стутнь труднощ1в (скла-дносп, значущосп, можливо й шших критерив пошуку) дослщжуваного матер1алу 1, як наслщок, пе-редбачае наявнють у викладача великого педагопч-ного досвщу та високо! професшно! шдготовки.
Очевидно, що розроблення педагопчного сценарш з елементами шдив1дуал1заци повинне здшснюватися вс1ма проввдними викладачами, час-тина яких мае пор1вняно невеликий педагопчний стаж. Тому виникае проблема, яким чином можна виключити груб1 методичш помилки, що пов'язаш з вщсутшстю належного р1вня педагопчно! шту!ци 1 досвщу. Одним з1 шлях1в виршення ще! пробле-ми е формал1защя процесу опису педагопчного сценарш.
3. Мета та завдання дослщження
Метою дослвдження е визначення мюця педагопчного сценарш у процеа проектування систем пвдтримки електронного навчання, а також вивчення особливостей процесу формал1заци побудови моделей навчальних дисциплш, що дозволяють розробляти сценари пошуку оптимальних за заданими крите-р1ями стратегш навчання.
Для досягнення поставлено! мети необхщно виршити так! завдання:
- визначити мюце педагопчного сценарш у модел1 взаемодп студента з системою електронного навчання;
- формал1зувати опис педагопчного сценарш у вигляд1 ор1ентованого графа, вершини якого е об'екта-ми вивчення (ОВ), а дуги - взаемовплив сум1жних ОВ;
- розробити методику шльшсного опису вершин 1 дуг формал1зованого опису педагопчного сценарш;
- визначити критери пошуку шдиввдуально! траекторп навчання 1 методи и розрахунку.
4. Форматзащя процесу пошуку шдивщуа-льноТ траекторп навчання
4. 1. Взаeмодiя студента з системою електронного навчання
У визначенш поняття «сценарш» важливу роль вщграють модели прийняп для опису р1зних титв сценарив у сфер1 нових шформацшних технологш 1 штучного штелекту [6]. З позицш шформацшних технологш сценарш навчання е складною шформацшною моделлю [5]. У робот [3] поняття сценарш позначае фшсовану послвдовшсть передбачуваних подш, спря-мованих на навчання. З позицш системного анал1зу [5] сценарш е складною системою, що мае властивють цшсносп та емерджентносп.
Таким чином, конкретна штерпретащя поняття «педагопчний сценарш» багатоаспектна, оск1льки саме це поняття е певним синтезом шших понять [7]:
ПС=<П, С, СД, АНК, СС, ИШ; R>,
де П - поняття «педагопки» 1 супутшх йому визна-чень у галуз1 педагопки та психологи; С - поняття «сценарш», яке активно застосовуеться, наприклад, у галуз1 мистецтва, мультимедшних електронних ви-дань; СД - «сценарш д1алогу» з1 сфери шформатики [7]; АНК - поняття «автоматизованого навчального курсу»; СС - сценарш ситуаци, який використову-еться в моделях, що наведено в роботах [5, 7]; 1НШ -шш1 невраховаш аспекти: наприклад, суто сцешчш вщпнки, що в цшому важлив1 пвд час проектування мультимед1а; R - матриця взаемозв'язшв понять.
Найбшьш повно, на думку автор1в, поточн1й те-матиц1 вщповщае вар1ант, який е комб1нац1ею П 1 СД -тобто сценарш д1алогу на баз1 педагог1чних понять.
В1дом1 чотири вар1анти типових сценарив, як1 використовуються в осв1т1 [6, 7, 9].
Сценарш 1 - використання лшшних мульти-мед1йних додатшв. Це вар1ант, де мультимед1йн1 до-датки мають л1н1йну структуру подання зм1сту. Студент може контролювати мультимед1йний додаток т1льки у тому сенс1, що в1н вказуе виключно об'ект вивчення (в1дпов1дний розд1л, тему тощо). Використання сценар1ю 1, як правило, е виправданим, коли студенти мають досить обмежен1 попередш знання в галуз1, в якш !м належить навчатися. Очевидно, що виб1р 1ндив1дуально! траекторЦ навчання розгляну-тий вар1ант сценар1ю не забезпечуе.
Сценарш 2 передбачае використання нелшш-них мультимедшних додатшв. У цьому раз1 1нформа-
цш може надаватися у форм1 додатк1в, основаних на гшертексп, що мають бшьший потенщал штерактив-ност1. Студенти можуть шукати шформацш, що в1д-повщае !х конкретним запитам. Пор1вняно з1 звичай-ними книгами цей п1дх1д дозволяе штегрувати в на-вчальш матер1али р1зш типи мультимедшно! шфор-маци, таш, як текст, мова, музика, ашмащя, в1зуальне моделювання, чисельш статистики, ввдеоклши та ш. Часто штерфейс мультимедшного додатка надае мо-жливють повнотекстового пошуку, а також численш елементи управлшня 1 налаштування. Основне приз-начення сценарш 2 - надати студентам потр1бну !м шформацш. Однак його застосування також допома-гае розвинути у студенлв самостшшсть 1 подати !м р1зномашття стратегш навчання.
Сценарш 3 передбачае академ1чне кер1вництво. Мультимедшш програми цього типу пропонують студентам кер1вницгво у вивченш матер1алу шляхом роз-подшу складних завдань на шдзавдання 1 допомагають !м структурувати послвдовшсть виконання завдань. Стиль викладання у цих додатках знаходиться м1ж першим 1 другим сценар1ями. Сценарш 3 дозволяе обрати шдиввдуальну траекторш навчання 1 рекомен-дуе, коли студентам належить практикуватися в отри-маних знаннях, проте вш також розвивае навички критичного мислення та виршення складних ситуацш.
Сценарш 4 передбачае розроблення мульти-мед1а. У цьому сценарп студент е творцем або автором мультимедшного додатка (а не кшцевим корис-тувачем, як у сценар1ях 1-3). Студенти використо-вують засоби мультимед1а в основному для подання знань, як зас1б спшкування, або для вираження вла-сних щей. Засоби, яш для цього використовуються, повинш надавати можлив1сть роботи з текстом, числовою шформащею, графшою, зображеннями, звуком, в1део, ашмащею та ш. Сценарш 4 рекоменду-
еться використовувати, коли студенти повинш подати 1 структурувати сво! знання, виявляючи здат-ност1 критичного, творчого та нетрив1ального мислення 1 ршення проблем. Викладач1 можуть допо-магати студентам не тшьки у використанш засоб1в створення мультимед1а, а також у структуруванш думок та щей студенпв.
В основ1 реал1зацп кожного з титв сценарив лежить вщповвдна модель навчально! дисциплши, яка, в свою чергу, мютить сукупшсть моделей досль джуваних роздшв 1 тем [2, 4]. Очевидно, що струк-тури цих моделей 1 ввдповвдш !м педагопчш сценари будуть шдиввдуальш для кожно! з дисциплш, проте вони мають 1 частину загальних рис.
На рис. 2 наведена узагальнена модель, що пропонуеться для розгляду взаемоди студента з системою електронного навчання. 1з рис. 2 слвдуе, що розроблення педагопчного сценарш на еташ технологи, що забезпечуе, повинна здшснюватися на баз1 в1дпов1дних моделей.
4. 2. Особливосп створення моделей навчання
В1дом1 роботи [2-4], де розглянуто приклади побудови моделей знань, моделей дисциплш 1 моделей тем. Методика !х побудови мае багато спшьного, тому автори обмежаться оглядом т1льки двох типо-вих моделей навчальних дисциплш, де йдеться про опис в1дпов1дних крок1в у напрям1 формал1зацп опи-су педагопчного сценарш.
Матрична модель навчальноТ дисципл1ни [7]
Модель дисциплши подаеться у вигляд1 квадратно! матрищ, розм1ршсть яко! вщповщае шлькосп роздшв, що обираються з робочо! програми, а також списком ввдповщних тем.
Для кожного розд1лу, що складаеться з шлькох тем, складаеться матриця сум1жносп. Матриця сумь жносп - квадратна матриця, шлькють рядк1в яко! дор1внюе кшькосп тем у роздш. Матриця заповню-еться по горизонталь Якщо тема з номером, вказаним у д1агональнш клтшнщ, пов'язана з шшою темою, то заповнюеться клггинка на перетиш з вщповщним стовпцем. Зв'язок м1ж темами к1льк1сно оцшюеться так [4]:
1 - для вивчення дано! теми необхщно мати загальне поняття про шшу тему;
2 - шд час вивчення теми використовуються част посилання на поняття шшо! теми;
3 - для вивчення найб1льш складних понять дано! теми необхвдш знання з шшо! теми;
4 - для вивчення i використання понять теми необхщне знання правил з шшо! теми.
Якщо теми даного роздшу пов'язанi з темами з шшого роздiлу, то до матрицi додаеться ще один сто-впець.
Матрична модель дозволяе кiлькiсно проаналь зувати навчальний матерiал iз точки зору подальшо! побудови педагогiчного сценарiю, послвдовносп вивчення тем i ïx зав'язк1в, що в кiнцевому пiдсумку приводить до формування оптимально! траекторп вивчення дисциплши.
Модель навчально'1 дисциплши у виглядi графа [2, 3].
Модель заснована на використанш об'екпв вивчення - Learning object. Об'ект вивчення (ОВ) - це електронне джерело, яке може бути багаторазово використане для пiдтримки та полшшення органiзацiï процесу навчання. Структура ОВ повинна забезпечу-вати ефективне псиxофiзичне сприйняття студентами знань.
Розрiзняють два види ОВ [2]: iнформацiйний об'ект вивчення i задачний об'ект вивчення. 1нформа-цiйний об'ект вивчення (1ОВ) складаеться з навчально! iнформацiï за темою, яка супроводжуеться прикладами i роз'ясненнями. Задачний об'ект вивчення (ЗОВ) мютить: завдання або питання для перевiрки засвоення 1ОВ; кометар на можливi вiдповiдi студенпв.
Для побудови моделi навчально! дисциплiни та подальшо! автоматизацiï процесу формування пе-дагогiчниx сценарпв визначаються метаданi об'екпв вивчення. У стандартi IEEE (2002) визначено дев'ять категорш, що включають у цiлому 40 рiзниx метада-них: найменування ОВ, опис, мова, платформа, роз-мiр, вiк студенпв, час вивчення тощо.
Поданi в IEEE метадаш сприяють повторному використанню ОВ, але для створення адаптивних систем щдтримки електронного навчання 1'х недостатньо. Тому щд час розроблення СПЕН у робот [3] пропону-еться використовувати додатковi метадаш - дидактич-нi характеристики ОВ. До них належать: труднощi (подано в IEEE, 2002), складшсть i значущють.
Труднощi вiдображають ступiнь важкосп засвоення навчального матерiалу або виконання завдання для студешв i визначаються за результатами юпипв, залiкiв i контрольних робiт. У (IEEE, 2002) визначено п'ять значень труднощiв ОВ: дуже легкий,
легкий, середнш, важкий, дуже важкий (very easy, easy, medium, difficult, very difficult), що задаються вщповщними константами ввд 1 до 5.
Складнють вщображае ступiнь складностi навчального матерiалу або завдання i визначаеться за моделлю дисциплiни (предмета), що надаеться у ви-глядi орiентованого графа. Для цього видiляеться щдграф iз концевою вершиною ОВ, складшсть яко1' потрiбно визначити. Кiлькiсть дуг подграфа (S) - суть складшсть ОВ.
«Значущють» (Z) розглядаеться у сена зна-чення даного ОВ для подальшо1' практично1' роботи (Z1) i вивчення наступних ОВ (Z2), при цьому: Z=max (Z1, Z2). Для шлькюного оцiнювання значу-щосп поточного ОВ видiляеться пiдграф iз концевою вершиною - ОВ, значущють яко1' потрiбно визначити.
Значущiсть Z1 для практичноï роботи пропо-нуеться визначати методом експертного опитування, а значущють Z2 для вивчення наступних ОВ - вико-ристовуючи модель дисциплши (орiентований граф iз навантаженими ребрами). Треба зазначити, що ва-говий коефiцiент дуги графа, який вказуе стутнь зв'язку мiж об'ектам навчання, визначаеться за чоти-рибальною шкалою (опис чотирьох варiантiв педаго-гiчниx дiй [2, 10-13]), вибiр конкретних значень яко1' не е тривiальним.
Розглянутi вiдомi типовi моделi навчальних ди-сциплiн, що за своею суттю вiдрiзняються лише формою подання моделi i ступенем деталiзацiï зв'язку м1ж об'ектами вивчення. Вони дозволяють розробляти рiз-m варiанти педагогiчниx сценарив iз можливютю формування iндивiдуальниx траекторiй навчання. У такому разi головною е проблема завдання кшькюного визначення ступеня зв'язку м1ж об'ектами вивчення. Значення вагових коефiцiентiв (що характеризують ступiнь зв'язку) е вихвдною шформащею для застосу-вання математичних методiв оптимiзацiï, тому педаго-гiчна ефективнють iндивiдуальноï траекторй' навчання багато в чому буде визначатися методичною похиб-кою визначення розглянутих коефiцiентiв.
У роботах з дано1' тематики [2-5, 10], як правило, мова йдеться про критерп, що належать до сут-ностей педагопчного процесу, в той час як зв'язкам мiж ними придметься значно менше уваги.
У вагомозначно1' моделi навчально1' дисципль ни як критерiï оптишзаци шляху iндивiдуальноï траекторй' навчання i подальшо1' побудови на його основi ввдповвдного педагогiчного сценарш використаш: складнiсть об'ектiв вивчення дано1' дисциплши, час вивчення, значущють ОВ, труднощi вивчення ОВ.
У матричнш моделi навчально1' дисциплiни визначення зав'язшв м1ж темами здiйснюеться за схемою: для вивчення теми необхвдно ... {опис чотирьох варiантiв педагопчних дiй}. Як к1льк1сна характеристика зв'язку мiж ОВ використовуеться час, який не-обхвдно витратити для реалiзацiï кожного з варiантiв «педагопчних дш». Ключовими поняттями «педагопчних дiй» е: «поняття теми», «знання з шшо1° теми», «знання правил з шшо1° теми», наявнiсть «частих по-силань на поняття шшо1" теми» [5]. Очевидно, що матрична модель навчально1' дисциплiни може розг-лядатися, як один iз варiантiв вагомозначно1' моделi,
тому далi автори обмежаться розглядом узагальнено! моделi дисциплiни у виглядi графа з навантаженими ребрами (рис. 3).
Дуга dy характеризуе значення одного з варiа-нтiв параметрiв зв'язку мiж об'ектами вивчення ОВ1 та OBj!
-термiн вивчення;
- труднощi вивчення;
-складнiсть;
- значущють.
Перелiк цих параметрiв дозволять проектува-льнику педагогiчного сценарiю обрати один iз чоти-рьох критерiïв оптимiзацiï шляху сценарш. Сл1д роз-глянути кожен з критерiïв, з точки зору можливосл ïx к1льк1сного визначення.
Рис. 3. Узагальнений граф навчально1 модел1 умовно1 дисциплши
Критерш «mepMiH вивчення ОВ». Визначаеться безпосередшми вим1рами тривалосп «педагопчних дш» для кожно1 з груп студенпв, для яких розробля-еться педагопчний сценарш. Вщповщае ваз1 дуги в модел1 дисциплши у вигляд1 графа.
Перевага - очевиднють i легкость вим1рювань.
Недол1ки:
1. Вимiрювання часу реал1зацй' «педагопчних дш» потрiбно повторювати для кожно1 з груп студентiв.
2. Вщсутне обгрунтування кiлькостi «педагогь чних дш».
У вiдомоï моделi [5] розглядаються тiльки чо-тири типи, чого явно недостатньо.
Критерш «ступть труднощiв вивчення ОВ». Використовуеться п'ятиелементна стандартна шкала вщносних одиниць (IEEE, 2002).
Перевага - наявшсть стандарту, очевиднють та легкють вимiрювань, природна шкала визначення.
Недолш - визначаеться за результатами юпи-тiв, залiкiв i контрольних робiт, тобто педагогiчний сценарш може бути побудований тшьки шсля пер-шого завершения вивчення дисциплши i буде орiен-тований виключно на поточний склад аудиторiï.
Критерш «складтсть ОВ».
Перевага - може слугувати доповненням до критерш ступеня труднощiв_вивчення ОВ.
Недолiк - «трудомiсткiсть» визначення i «не-повна яснiсть застосування» [3]. Шкала вимiрювання
складностi надмiрно спрощена - пропонуеться ви-значати складнють ОВ к1льк1стю дуг на графi моделi, як1 прямо або побiчно пов'язанi з об'ектом вивчення, i, як наслщок, неповна яснють застосування.
Критерш «.значимкть ОВ для практично'1 роботи».
Перевага - простота одиниць вимiрювання (максимальна, середня, мшмальна).
Недол1к - у процеа визначення важливостi критерш значущостi ОВ для практичноï роботи» застосування «методу експертного опитування [3] передбачае високий науковий i методичний рiвнi екс-пертiв-викладачiв, що часто не е здшсненним, оскшь-ки без надежного досвщу i педагогiчноï iнтуïцiï досить важко вiдповiсти на всi питання подано1' анкети.
Критерш «значущiсть поточного ОВ для вивчення подальших об'eктiв вивчення». Цей критерш характеризуе стушнь зв'язку мiж ОВ та вважаеться основним шд час розроблення педагопчних сценарив та формування на 1'х основi так званих «шфор-мацiйниx кадрiв тем» [5]. На вщм^ вiд попереднix критерив (окрiм тимчасового критерiю), тут йдеться про ваговi коефiцiенти дуг у моделi дисциплiни у виглядi графа.
Перевага - простота одиниць вимiрювання (вщ 1 до 4 умовних одиниць) [5].
Недолж - аналопчний недол1ку визначення критерш значущостi ОВ для практично1' роботи, тобто висош вимоги до викладача - розробника педагопчного сценарш i, як наслщок, велика ймовiрнiсть грубих методичних помилок.
Для подолання зазначених недол1к1в пропонуеться використовувати метод аналiзу систем (МАС), складовою частиною якого е метод аналiзу iерарxiй (МА1) [8]. Побудова педагопчних моделей сценарив на 1'х основi дозволяе iстотно знизити ймовiрнiсть помилкових рiшень пiд час розроблення iндивiдуаль-них траекторiй навчання. Останне обумовлено тим, що в основi зазначених методiв лежить меxанiзм па-рних порiвнянь, який мае загальновизнане математи-чне та псиxологiчне обгрунтування i добре себе заре-комендував у численних галузях застосування.
4. 3. Методика кшьккного опису вершин i дуг форма, изованою опису педагопчного сце-нарiю
Якщо розглядати педагопчний сценарiй як су-купнiсть об'екпв вивчення (рис. 2), то для виршення оптимiзацiйного завдання необxiдний шлькюний опис взаемозв'язк1в м1ж ОВ1 та OBJ у виглядi значень вщповщних вагових коефiцiентiв дуг - d1j.
Bибiр оптимальноï траекторiï навчання в педа-гогiчному сценарiï може здшснюеться за аналогiею з рiшенням ведомо! задачi комiвояжера, наприклад, застосовуючи алгоритм гшок i меж.
Перелiк ОВ береться з програми дисциплши, а наявшсть педагопчних зав'язшв мiж ОВ1 та OBJ визначаеться виходячи зi структури i цiлей дисциплши. Вихвдний граф у загальному виглядi може бути пов-нозв'язним.
Пропонуеться така методика визначення взае-мозв'язшв м1ж об'ектами вивчення.
Етап 1. Виб1р критерш оптим1зацп шляху вивчення в сценари навчання:
1) термш вивчення;
2) труднощ1 вивчення;
3) складшсть;
4) значущють.
Можлив1 й 1нш1 критерп оптим1зац11, однак ïx виб1р визначаеться виключно педагопчним досвь дом та штуПщею викладача, а питання формал1зацп цього процесу залишаються вщкритими. У якосп критерш вибору iндивiдуальноï траекторп навчання надал1 розглядаеться критерiй стутнь труднощiв вивчення ОВ.
Етап 2. Побудова ранжованоï моделi («мереж1 з рiвнями» [8]) важливостi об'ектiв вивчення.
Особливютю цього кроку е дуже просп питан-ня, що задаються експерту-викладачу, наприклад, чи е зв'язок мiж парами ОВ, що розглядаються? Якщо вщповщь позитивна, то вплив якого з ОВ е бшьш ютотним на досягнення цiлей навчання? На пiдставi отриманих вщповщей будуеться багатозв'язний граф, який е вихвдним для застосування вiдомоï [8] методики побудови ранжованоï моделi. Як результат -кожному ОВ або 1'х груш присвоюеться вiдповiдний ранг, починаючи з першого (молодшого) рiвня, що мае найменший вплив на досягнення щлей вивчення дисциплiни.
Етап 3. Розрахунок М значень вагових коефь цiентiв kOB' (r=1,2,..,M), що визначають ступiнь тру-днощiв вивчення (кожно! теми дисциплiни).
На даному етап пропонуеться використову-вати метод аналiзу iерарxiï (МА1) [8], який дозволяе на базi шкали вiдносноï важливосп отримати шль-кiснi оцiнки ступеня труднощiв вивчення кожного ОВ. Для цього необхщно сукупнiсть тем дисциплши подати у виглядi iерарxiчноï структури (зазвичай 23 рiвня iерарxiï). Далi потрiбно сформувати вщповь дш матрицi парних порiвнянь, значення елеменпв яких заповнюються за результатами експертного опитування (передбачаеться, що викладач сам запо-внюе матрицю).
На вiдмiну ввд анкетного методу опитування [2, 3], де заповнення анкет вимагае наявносп педа-гогiчноï iнтуïцiï i великого досвщу, метод аналiзу iерарxiй пропонуе науково обгрунтовану п'ятиеле-ментну шкалу (шкалу Саал - шкалу вiдносноï важ-ливостi), що мае строге математичне i псиxологiчне обгрунтування.
Якщо в якосп критерiю оптимiзацiï траекторiï навчання обрано критерш ступеня труднощiв вивчення ОВ, то питання експерту може бути задано в такш формь ощшть за шкалою Саап рiвень важкос-тi засвоювання теми 1 вщносно теми 2. Одна з мож-ливих вiдповiдей експерта: тема 2 ютотно важча для вивчення. Результати оцшювання записуються у вщповщш клiтинки матриць парних порiвнянь. У даному разi у клггинку записуеться згiдно зi шкалою Саап число 5.
Аналогiчним чином заповнюються клтшни матриць для усix ОВ (тем дисциплши). Важливо за-значити, що експерт-викладач у процесi обгрунту-вання свое! вiдповiдi мае вщповщну «пiдказку» у
виглядi ранжованоl моделi важливостi порiвнюваниx ОВ (результат виконання етапу 2), що дозволяе уни-кнути грубих помилок пiд час поточно" вщповщ, а також неузгодженостей iз подальшими вiдповiдями.
Пiсля заповнення уах матриць парних порiв-нянь, вщомим способом [8] розраховуеться вектор прюритепв труднощi вивчення ОВ (тем дисципль ни), де кожен з його (r) елементiв кiлькiсно ) харак-теризуе труднiсть освоення кожноï з поточних теми дисциплiни.
Етап 4. Розрахунок значень вагових коефще-нпв ступеня взаемного впливу об'екпв вивчення. Виконання цього етапу грунтуеться на таких припу-щеннях.
Припущення 1. Чим бшьше будуть вiдрiзняти-ся значення вагових коефщенпв критерiïв kOB' i kOBl, що визначають складшсть освоення сум1жних пар ОВ1 i ОВ2 (тем Т1 i Т2) у напрямку Т1^Т2, тим бшьше будуть труднощi вивчення теми Т2 в порiв-няннi з темою Т1.
Припущення 2. В моделi педагопчного сценарш для будь-якого об'екта вивчення поточного рiвня завжди можна пiдiбрати сукупнiсть ОВ (шдроздшв тем) у виглядi ОВ б№ш низького рiвня iерарxiï, як1 чинять на нього вплив.
Припущення 3. Якщо об'ект вивчення ОВ1 за-лежить вiд об'екта вивчення ОВJ i кожен з них, у свою чергу, залежить вщ вiдповiдноï безлiчi об'ектiв вивчення (Xi i Yj), то завжди юнуе загальна п1дмно-жина Wij=( Xi П Yj ), яка одночасно впливае як на ОВ1, так i на ОВГ
З урахуванням припущень, розрахунок значень вагових коефщенпв dij ступеня взаемного впливу об'екпв вивчення ОВ1 та ОВJ пропонуеться здшсню-вати за наступною формулою:
1 ■(, OB, , OB
dj = min Ik i, k ■
J + ^N abs(aOB,-ßOBj)/2
N
(1)
де s=1, 2,..., N; N - шльшсть загальних критерiïв оцi-нювання ОВ1 та ОВ^ i, j - поточш номери сумiжниx критерiïв; a°Bi, ß°sB' - ваговi коефiцiенти одноймен-них загальних критерiïв, як1 чинять вплив як на ОВ1 так й на ОВГ
Для отримання векторiв прiоритетiв
■\a\
°B a°°B
та
Hob, =
(ßO\ ß°°Bj,..., ß°°Bj)
ступеня впливу множини загальноИ безлiчi об'ектiв вивчення бiльш низького рiвня iерарxiï на об'екти вивчення ОВ1 та ОВJ експерт повинен, по аналоги з кроком 3, сформувати вщповщш матрищ парних по-рiвнянь.
Слiд зазначити, що у разi рiвнозначностi вагових коефщенпв однойменних загальних критерiïв
OB nOB, , i OB 0OB. \ /,
as ', ps ', величина abs ' —ps ' I/ 2 дорiвнюе
нулю, i тому ступень взаемного впливу об'екпв вивчення OBi та OBj визначаеться одним з коефщенпв
kOB або kOB'.
Етап 5. Пошук оптимальноï траекторiï вивчення дисциплiни. Вихщною iнформацiею для оп-тимiзацiï е граф моделi педагогiчного сценарiю з ва-говими коефiцiентами вiдповiдних ребр (результат виконання етапу 4). Bарiанти вирiшення даноï класи-чноï задачi (задача комiвояжера) досить докладно розглянуп в лiтературi.
5. Результата дослвдження
У даний час розглянута методика проходить апробацш у Харк1вському нацюнальному економiч-ному унiверситетi iменi Семена Кузнеця пiд час розроблення шформацшного простору мультимедiйних дидактичних комплекав i персональних навчальних систем. На цш основi розробляеться прототип систе-ми програмно1' пщтримки методики, що дозволить у режимi on-line-дiалогу формувати iндивiдуальну тра-екторiю навчання.
6. Висновки
Визначено мiсце педагогiчного сценарiю у процесi проектування системи пщтримки електрон-ного навчання. Розглянуто процес взаемодй' студента з системою електронного навчання i запропоновано модель сценарш роботи студента з системою у ви-глядi вiдповiдного дiалогу. Виконано аналiз особли-востей побудови типових моделей сценарив навчальних дисциплш. Запропоновано методику кшьшсного оцiнювання взаемозв'язк1в м1ж об'ектами вивчення у модел1 педагопчного сценарш, особливiсть яко1' по-лягае у застосуванш методу парних порiвнянь вщно-сно труднощiв вивчення (або шшого педагогiчного критерiю) сум1жних тем з кожним iз загальних для них елеменпв навчання (загальних понять тощо). Покрокова методика i супутня до не1' розрахункова формула дозволяе перейти вщ якiсного опису моделi навчально1' дисциплiни до кiлькiсного за умови сут-тевого зниження вимог до досвщу й iнтуïцiï виклада-чiв-розробникiв вiдповiдних курсiв.
Лiтература
1. Pushkar, O. Organisation of Training Environment Basing on Training Support System Local Identity - Global Awareness [Text] / O. Pushkar // 33-d International Symposium IGIP/IEEE/ASEE. - Fribourg (Switzerland), 2004. -P. 473-476.
2. Зайцева, Л. В. Методы и модели адаптации к учащимся в системах компьютерного обучения [Текст] / Л. В. Зайцева // Educational Technology & Society. - 2003. -Т. 6, № 4. - С. 204-211.
3. Зайцева, Л. В. Адаптация в компьютерных системах на базе структуризации объектов обучения [Текст] / Л. В. Зайцева, Е. Е. Буль // Образовательные технологии и общество. - 2006. - Т. 9, № 1. - С. 22-27.
4. Доржиев, Ц. Ц. Разработка и методические рекомендации по применению автоматизированной обучающей
системы (АОС) по начертательной геометрии в учебном процессе [Текст]: учебное пособие / Ц. Ц. Доржиев. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004. - 72 с.
5. Кудж, С. А. Информационные образовательные единицы [Текст] / С. А. Кудж, Я. И. Цветков // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2014. - № 1.- С. 24-31.
6. Искусственный интеллект [Текст] / под ред. Э. В. Попова. - М., 1990. - 384 с.
7. Бельков, С. А. Составляющие понятия «Педагогический сценарий» [Текст]: XI Междунар. науч.-метод. конф. / С. А. Бельков // Новые образовательные технологии в вузе. - Екатеринбург, 2014. - Режим доступа: http:// elar.urfu.ru/bitstream/10995/24737/1/notv-2014-021.pdf
8. Саати, Т. Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях: Аналитические сети [Текст] / Я. Т. Са-ати; ред. А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. - М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - 360 с.
9. Кречетников, К. Г. Педагогический дизайн и его значение для развития информационных образовательных технологий [Электронный ресурс] / К. Г. Кречетников // ИТО. - 2005. - Режим доступа: http://ito.edu.ru/2005/Troitsk/ 2/2-0-9.html
10. Гура, В. В. Теоретические основы педагогического проектирования личностно-ориентированных электронных образовательных ресурсов и сред [Текст] / В. В. Гура. - Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2007. - 320 с.
11. Уваров, А. Ю. Педагогический дизайн [Текст] / Ю. А. Уваров // Информатика. - 2003. - № 30. - С. 2-31.
12. Психология [Текст]: словарь / под ред. А. В. Петровского, М. Г. Ярошевского. - М.: Политиздат, 1990. - 480 с.
13. Краткий педагогический словарь пропагандиста [Текст]. - М.: Изд-во полит. лит, 1984. - 372 с.
References
1. Pushkar, O. (2004). Organisation of Training Environment Basing on Training Support System Local Identity -Global Awareness. 33-d International Symposium IGIP/IEEE/ ASEE. Fribourg (Switzerland), 473-476.
2. Zaitseva, L. V. (2003). Methods and adapt the model to the students in the computer-based training systems. Educational Technology & Society, 6 (4), 204-211.
3. Zaitseva, L. V., Buhl, E. E. (2006). Adapting computer systems based on the structuring of training facilities. Training technology and society, 9 (1), 22-27.
4. Dorzhiev, Z. Z. (2004). Development guidelines for prima pared automated training system (AOS) on descriptive geometry in the learning process. Ulan-Ude: Izd-vo VSGTU, 72.
5. Coogee, S. A., Tsvetkov, Y. I. (2014). Information educational unit. Distance and virtual learning, 1, 24-31.
6. Popov, E. (Ed.) (1990). Artificial Intelligence. Moscow, 384.
7. Bel'kov, S. A. (2014). The components of the concept of «Teaching scenario». New obrazovat-flax technology in high school. Ekaterinburg. Available at: http://elar.urfu.ru/ bitstream/10995/24737/1/notv-2014-021.pdf
8. Saaty, T. L.; Andreychikov, A. V., Andreichiko-va, O. N. (Eds.) (2008). Decision making at the dependencies and feedbacks: Analytical network. Moscow: Izdatelstvo LKI, 360.
9. Krechetnikov, K. G. (2005). Teaching design and its importance for the development of information educational technologies. ITO. Available at: http://ito.edu.ru/2005/Troitsk/ 2/2-0-9.html
10. Gyra, V. V. (2007). Theoretical bases of pedagogical designing student-centered electronic educational re-
sources and media. Rostov-on-Don: Publ Southern Federal University, 320.
11. Uvarov, A. Y. (2003). Teaching design. Computer science, 30, 2-31.
УДК DOI:
1. Вступ
С^мкий розвиток шформацшних технологш сприяе 1'х всебiчному прониканню у рiзнi сфери жит-тедiяльностi суспiльства, зокрема в педагопчну практику. В цьому сенсi вельми актуального значення на сьогодш набувае проблема впровадження електронного навчання, яке обумовлюе тдвищення якостi навчання через впровадження сучасних шформацшних систем i технологш, через ефективне використання i поширення шформацп, через тестування та розробку електронних курсiв. В той же час система електронного навчання потребуе в^тавино"' оргаш-зацй' самостiйноï роботи студентiв. Однiею з важли-вих завдань сучасноï дидактики е оргашзащя процесу навчання таким чином, щоб ва його складовi працю-
12. Petrov, A., Yaroshevsky, M. (Eds.) (1990). Psychology. Moscow: Politizdat, 480.
13. Concise Dictionary Pedagogical propagandist (1984). Moscow: Izd watered. Lit., 372.
вали як цшсний оргашзм для формування компетентного i всебiчно розвиненого фах1вця. Саме тому на сьогодш актуального значення набувае проблематика оргашзацп самостiйноï роботи студенпв (СРС) в сис-темi електронного навчання, методологiчнi засади з якох' дозволять сформувати дшчий iнструментарiй з щдтримки студентськоï роботи в умовах шформацш-ного суспшьства.
2. Анаш лiтературних даних та постановка проблеми
В роботах [1-3] розглядаеться сутшсть електронного навчання. В дослщженнях [4, 5] аналiзують-ся недолiки та переваги реалiзацiï конкретних меха-нiзмiв e-learning. В роботах [6-8] розглядаеться спе-
Рекомендовано до публгкацИ д-р техн. наук Удовенко С. Г.
Дата надходження рукопису 15.09.2016
Пушкар Олександр 1ванович, доктор eKOHOMi4Hm наук, професор, завщувач кафедри, кафедра комп'ютерних систем i технологiй, Харк1вський нацiональний економiчний унiверситет iMeHi Семена Кузнеця, пр. Науки, 9-а, м. Харкiв, Украша, 61166 E-mail: aipvt@ukr.net
Браткевич В'ячеслав В'ячеславович, кандидат техтчних наук, професор, кафедра комп'ютерних систем i технологш, Харшвський нацiональний економiчний ушверситет iменi Семена Кузнеця, пр. Науки, 9-а, м. Харшв, Украша, 61166 E-mail: vvb1944@yandex.ua
Литовченко 1рина Володимирiвна, кандидат економiчних наук, кафедра управлшня персоналом та економiки пращ, Харшвський нацюнальний економiчний унiверситет iменi Семена Кузнеця, пр. Науки, 9-а, м. Харшв, Украша, 61166 E-mail: irina_litovhenko@rambler.ru
378.14:371.2
10.15587/2313-8416.2016.79765
РОЗРОБКА МЕТОДОЛОГ1ЧНИХ ЗАСАД ОРГАШЗАЦП САМОСТ1ЙНО1 РОБОТИ СТУДЕНТ1В У СИСТЕМ1 ЕЛЕКТРОННОГО НАВЧАННЯ
© О. I. Пушкар, G. М. Грабовський
В cmammi запропоновано концепцт орган1заци процесу формування професшног компетенци самостш-ног роботи студентiв в умовах електронного навчання. Здтснено реалгзацт запропоновано'г' моделi формування компетенцИ в умовах електронного навчання на прикладi мультимедшного комплексу з навча-льног дисциплiни «Технологiчнi процеси видавничо-полiграфiчноi справи». На основi використання методу Саатi зроблено вибiр найбшьш значущих складових для кожног компетенцИ
Ключовi слова: електронне навчання, компетенцiя, самосттна робота студентiв, мультимедшний комплекс, iнформацiйнi технологи
The concept of organization ofprofessional competence formation of students' independent work in e-learning is proposed in the article. Implementation of the proposed model of competence formation in e-learning is done on the example of multimedia complex for discipline "Processes of publishing and printing". Selection of the most important components for each competence is made on the basis of Saaty method
Keywords: e-learning, competence, students' independent work, multimedia complex, information technology
