CC BY
32
УДК 371.01 ББК 74.202
Цыбина Нина Николаевна
соискатель г. Челябинск Tsybina Nina Nikolaevna
Applicant for a Degree Chelyabinsk
Формирование корпоративной базы знаний студентов технических вузов по дисциплине «Иформатика» Formation Process of Knowledge Corporate Bases of Polytechnic Higher School Students While Styding Computer Science
Статья посвящена необходимости моделирования и накопления базы знаний по дисциплине «Информатика» студентами высших технических учебных заведений. Автор демонстрирует, как строить образовательную модель, используя метод построения сложной сети базы знаний, из более простых компонентов. В статье автор рассматривает сети с точки зрения хранения и накопления научных знаний, выбора эффективных обучающих методик. Вводится термин нейросубъект, который является способным накапливать поступающую информацию и преобразовывать ее в новое знание.
The article describes the necessity to model and accumulate the knowledge base on "Computer Science" by polytechnic higher school students The author shows how to build an educational model, using the method of building complex networks of knowledge base from simple components. In the article the author examines networks from the view point of storages and accumulation of scientific knowledge, choosing effective methods which help students acquire knowledge. The term neuro-subject is introduced, which is capable to accumulate the incoming information and convert it into new knowledge.
Ключевые слова: нейросубъект, корпоративное знание, корпоративная
база знаний.
Key words: neuro-subject, corporate knowledge, corporate knowledge base.
Актуальность темы. Некоторые виды инженерной деятельности принято относить к числу опасных, осуществляемых в сложных и экстремальных условиях. Государственные стандарты, прописывают базовый уровень знаний сту-
дентов, не учитывают нюансы профессиональной направленности в постоянно обновляемом производстве, не определяют структуру, формат и содержание базы знаний учебной дисциплины. Учебные планы, отражающие содержание образовательного стандарта, имеют пятилетний срок. С учетом срока обучения студента в вузе, содержание, объем знаний, навыков и умений, устаревают, прежде чем студенты успевают закончить вуз.
Знание феномен социальной природы и является важнейшим ресурсом любого образовательного учреждения. Возникает острая необходимость создания платформы управления знаниями, которая организует интеграцию научного знания отдельных экспертов, доступ к самой точной и актуальной информации, возможность обнаружения, скрытых неочевидных знаний всех участников образовательного процесса. Организация знаний должна отражать профессионально-ориентированную направленность процедурных решений в системе распределенной информации и знаний. Для кафедр это выражается в создании собственного электронного архива научных данных, некоторый смешанный вариант внутренних и внешних информационных ресурсов.
Проблема высших образовательных учреждений в том, что они обладают, с одной стороны, эксклюзивными знаниями, с другой стороны, знания и опыт размыты и распределены по разным источникам. Новые, эксклюзивные знания, как правило, хранятся в сознании отдельных сотрудников. При увольнении сотрудников, они теряются. Любая информация рассматривается и осознается преподавателями под разными углами зрения, основываясь на собственном опыте в конкретных областях деятельности. Возникает необходимость в организации архитектурной структуры для объективации, материального представления и сохранения знаний, то есть создании базы знаний (БЗ).
Изначальное критическое информационное неравенство студентов первокурсников снижает способность приемника к восприятию информации. Логическая структура курса должна отражать принцип историзма (от более простых тем к более сложным).
Высвеченные проблемы, ставят нас перед фактом необходимости создания корпоративной БЗ по дисциплине информатика для студентов технических вузов, соответствующей современному уровню науки, создающей возможности предвосхищать перспективы ее развития.
Корпорация рассматривается нами как организованный круг людей одной профессии, объединенных общими целями: конкурентные преимущества; непрерывное организационное развитие; последовательная эволюция. Функционирование корпорации основано на принципах: личной и командной ответственности; личной и командной удовлетворенности; понимание сильных и слабых сторон организации и каждого сотрудника; осознание собственной роли и роли каждого в эволюции организации.
В контексте формирования корпоративной БЗ нами введено понятие нейросубъекта как структурного элемента, способного аккумулировать поступающую информацию и генерировать ее в виде субпродукта новых знаний. В качестве нейросубъекта, могут выступать: студент или группа студентов, поток, а также преподаватель, профессорско-преподавательский состав кафедры. Полученные знания трансформируются сознанием нейросубъектов, приобретают новые качества и могут фиксироваться в базе знаний. Нейросубъекту приходится самостоятельно выбирать: включить информацию в собственную структуру знания или создать метаинформацию о том, где и как найти данные сведения.
Методология формируемой БЗ студентов основывается на комбинировании теорий конструктивизма и коннективизма и ориентируется не на технологии непосредственно, а на учебные потребности студентов. Такая методология обеспечивает историческую и логическую последовательность учебного материала, свободу выбора научного содержания, форм, методов, средств обучения, возможность реализовать индивидуальную направленность. Совокупность методических средств и приемов способствует приобретению интеллектуального инструментария по формированию автодидактики обучающихся. Педагогическая деятельность по формированию корпоративной БЗ студентов осуществля-
лась через следующие подходы: научность, системность, доступность, свобода выбора. В процессе учебной деятельности мы определили следующие педагогические приемы: исследовательские, семиотические и художественные.
В процессе исследовательской работы нами было выявлено, что исследовательские приемы создают условия для самостоятельного добывания знаний и формирования навыков автодидактики будущих специалистов. Исследовательские приемы помогают сочетать групповые и индивидуальные формы работы, что немало важно при формировании корпоративной БЗ студентов.
Исследованием установлено, что семиотические приемы тренируют мышление. Через данный прием происходит развитие способности обучающегося к анализу и синтезу изучаемого материала. В процессе работы обучающиеся определяют наиболее приемлемую для себя форму восприятия учебной информации, рационально распределяют учебное и вне учебное время, поддерживают аудиторный режим работы автономным.
Нами было определено, что художественные приемы способствуют развитию корпоративной культуры. Студенты учатся краткому и логическому изложению учебного материала, используя многообразие форм и средств; избегать излишеств в оформлении самостоятельных и исследовательских работ.
Большое внимание механизму порождения корпоративного знания уделял Нонака И. [8], который определял следующие уровни знания: индивидуальное, групповое, корпоративное, интеркорпоративное. Он показывает, что объективация знания, его документальное оформление дают возможность компании «выиграть» в плане организации структуры, внутренних и внешних взаимодействий.
Нами было выявлено, что корпоративная база знаний по дисциплине «Информатика» является необходимым фактором формирования автодидактики студентов технических вузов, при реализации следующих педагогических условий:
- создание демократической образовательной среды;
- учет особенностей информационно-технологической среды, в которой реализуется формирование корпоративной базы знаний студентов;
- стимулирование мотивации на создание корпоративной БЗ.
В своей исследовательской работе мы опирались на теорию Кларка К. и Хендерсона Р. [6], которые определяют интеграцию индивидуального знания в корпоративное двумя путями: интеграция базового знания в области конкретной специализации и знание архитектуры системы как знание путей передачи информации внутри компании. Это позволило нам создать и осуществить функционирование корпоративной БЗ на основании двух принципов:
- социализации знания как процесса передачи опыта от эксперта к обучаемому;
- комбинации знания как сбора информации из разных источников в единую базу данных, когда субъекты образовательного процесса могут обмениваться разными данными и комбинировать их.
Механизм функционирования принципов мы рассматриваем в плоскости эксплицитно-имплицитных трансформаций, где эксплицитное знание есть субъективное знание конкретного нейросубъекта, а имплицитное знание - материализованное, объективированное знание нейросубъекта в знании корпорации. Когда имплицитное знание становится достоянием каждого, оно вновь переходит в эксплицитное знание, но на качественно новом уровне. Цикличность развития знания рождает явление, когда студенты обладают знанием гораздо больше, чем им кажется.
Нами выявлены следующие составляющие формирования корпоративной БЗ студентов по дисциплине информатика:
• наличие корпоративной культуры;
• компетентность;
• информационное равенство;
• оптимизация затрат;
• свобода выбора;
• удовлетворенность.
В ходе исследовательской работы нами было определено, что корпоративная база знаний создает условия для:
- интегрирования индивидуального знания эксперта в коллективное и трансформации его в корпоративное, которое сложно для понимания посторонними и не способно мигрировать при его копировании, увольнении сотрудников и т.п.;
- предполагает и регулирует изменения, расширяется круг лиц, принимающих решения;
- изменяет одностороннюю направленность информационных потоков от преподавателя к студентам. Отношения 1 :М или 1:1 переходят в формат М:М и М:1;
- успешность образовательного процесса определяется теоретической и методической подготовкой не одного преподавателя, а кафедры в целом;
- участники образовательного процесса получают возможность воспроизвести или избежать дублирования в процессе обучения;
- устранения изначального информационного неравенства;
- успешного формирования автодидактики студентов технических вузов;
- учебный курс становится прозрачным, вызывая эффект оптимизации затрат. Нейросубъекты могут учитывать соотношение объема, при выборе темпов и сложности изучаемой темы, учитывая реальные возможности в зоне своего ближайшего развития.
Нами предлагается сетевая модель формирования корпоративной БЗ. Учитывая, что объемы ежедневно поступающей информации скоро будут исчисляться петабайтами и потенциальную необходимость высшего образования, мы сталкиваемся с проблемой масштабируемости знаний по объему и числу пользователей. Сетевая система организации информации позволяет осуществлять «интеллектуальную реиндексацию», то есть возможность индексации только новой измененной информации, не затрагивая общего объема, организовать эффективный внутрикорпоративный обмен полезной информацией общего доступа. В таких базах знания отражают креативное индивидуальное начало экс-
пертов, интеграцию передового опыта преподавательского состава кафедры, образовательные технологии, прошедшие анализ и апробацию.
За основу механизма организации данных мы взяли семантическую сеть -ориентированный граф, соединяющий учебно-методическую информацию. Семантические сети позволят осуществить нечеткий поиск адекватной информации. Для обработки информации в нем используются нейронные сети. Механизм действия нейронных сетей действует как самоорганизующаяся система.
В экспериментальной работе мы использовали композиционный подход: построение сложной сети из менее сложных составляющих (подсетей). Рассмотрим возможности и перспективы применения теории сети Петри к формированию БЗ по теме «Автоматизированные математические системы». В этом случае БЗ описывается как линейная последовательность состояний р! и действий 1^. Состояния - это новые знания, навыки и умения, которыми должен обладать нейросубъект, после выполнения некоторого действия. Сетевая модель сочетает в асинхронном и параллельном режиме композиционное применение традиционной (тропа с действиями 1 - 1;4) и дистанционных (тропа с действиями 1;5 - 1;12 и тропа 1;13 - 1;20) методик. Действиями 11 - 14 представлены традиционные аудиторные формы занятий, предоставляющие учебно-методический материал раздела «Автоматизированная система МаШСАО». Действиями 1;5 - 1;12 представлены дистанционные формы занятий, раздела «Автоматизированная система МаШСАО». Действиями 1;13 - 1;20 представлены дистанционные формы занятий, раздела «Автоматизированная система МАТЬАВ».
Информационное наполнение корпоративной БЗ осуществляется как материализованная форма востребованной информации. Критериями эффективности БЗ считаем: функциональным наполнением каждой позиции, и каждой тропы обучения; паспортизация позиций, троп, графа; многообразием организационных отношений, организационная система оборота документов; «живучесть» и обновление учебно-методической информации.
Рис. 1. Сетевая модель формирования БЗ по теме «Автоматизированные математические системы».
где
po - начальное состояние нейросубъекта (уровень знаний по результатам нулевого среза);
ti - действия или форма учебного занятия (темы, изучаемые нейросубъектом), i=1...k;
pi - позиция (новые знания, навыки, умения, которыми обладает нейросубъект в исходный момент времени);
token (метка) - графический маркер (точка), который ставится в кружке, чтобы отметить на каком этапе образовательного процесса находится обучаемый.
Метка выставлена в начальную позицию р0. Если система тестов поддерживает каждую лабораторную работу, метки выставляются в позиции, соответствующие успешным сдачам или непосредственно в позицию р4, после успешного итогового контроля темы «Автоматизированные математические системы» - действие 1;21. Логические узлы р4 существуют в многократных копиях и окрашены в серый цвет. Какой бы тропой не пользовался обучающийся, в конечном итоге он владеет необходимым инструментарием для автоматизации
математических инженерных вычислений. Обратная связь является более гибкой по причине цикличности и многообразия входных позиций. Обучающийся может вернуться в любую позицию тропы p12 - p4. системы «MathCAD» (тропа с действиями t13 - t20).
Композиционная схема, представленная на рис. 1 отображает горизонтальное (тематическое) и вертикальное (инструментальное) наполнение содержания раздела. С учетом профессиональной направленности, студентам предоставляется дополнительная возможность самостоятельного изучения системы «MATLAB», тематическое содержание которой отражает аналогию математической системы «MathCAD».
Сеть Петри позволяет хранить большие массивы данных. Ее анализ дает информацию о структуре, динамическом поведении моделируемой БЗ, помогает осуществить прогнозирование.
Библиографический список
1. Беликов, В. А. Философия образования личности: Деятельностный аспект: Монография [Текст]/В.А.Беликов . - М.: Владос, 2004. - 357с.
2. Грант, Р.М. Процветание в динамически-конкурентной, окружающей среде: организационная способность как интегрированное знание ', Наука Организации, 1996. - №7(2) - 135 с.
3. Дорогов, А.Ю. Структурные модели быстрых нейронных сетей. В сб. «Интеллектуальные системы» [Текст]/Труды второго международного симпозиума, под ред. К.А. Пупкова, т.2 - М: Из-во ПАИМС, 1996. -138-143 с.
4. Информатизация общего среднего образования / под ред. Д.Ш. Матро-са.[Текст] - М.: Педагогическое общество Россия, 2004. -384 с.
5. Киники, А. Корпоративная культура как движение по карте к успеху. Школа Бизнеса и эксперт по корпоративной культуре. http:// knowl-edge.wpcarey.asu.edu/
6. Кларк, К. Архитектурная инновация: Изменение существующих технологий продукта и неудачи авторитетных фирм. / К. Кларк, Р. Хендерсон - М.: Административная наука, 1990. - №1(25).- 136С.
7. Комов, С. А. Парадный вход в корпоративное знание http://www.connect.ru/article.asp?id=6847
8. Нонака, И. ' Динамическая теория организационного создания знания ', Наука организации, 1994. №1 (5)- С. 256.
Bibliography
1. Belikov, V.A. Philosophy of a Person’s Education: Monograph [Text] /
V.A.Belikov. - M.: Vlados, 2004. - 357 p.
2. Clark, K., Henderson R. Architectural Innovation: The Reconfiguration of Existing Product Technologies and the Failure of Established Firms // Administrative Science Quarterly, Vol. 35, Iss. 1, 1990.
3. Dorogov, A.J. Structural Models of Fast Networks // Intellectual Systems [Text] / Works of the Second International Symposium, Editor K.A.Pupkov. - M: PAIMS Pub. House, 1996. T.2. - P. 138-143
4. Information of the Secondary Education / Editor Matros D.Sh. [Text] - M.: Pedagogical Society Russia, 2004.-384 p.
5. Grant, R. M. Prospering in Dynamically-Competitive Environment: Organizational Capability as Knowledge Integration, Organization Science, Vol. 7, No.2, 1996.
6. Kinicki, A. Corporate Culture as a Motoring Map to Success. Professor of Management at the W.P. Carey School of Business and an Expert in Corporate Cultures. - [Electronic resourse]. - Mode of Access: http://knowledge.wpcarey.asu.edu/
7. Komov, S.A. Main Entrance in Corporate Knowledge [Electronic resourse]. -Mode of Access: http://www.connect.ru/article.asp? id=6847
8. Nonaka, I. A Dynamic Theory of Organizational Knowledge Creation, Organization Science, Vol. 5, No. 1, 1994.
