CC BY
28
3. Изранцев В.В., Шепета Д.А. Моделирование внешних сигналов бортовых приборных комплексов летательных аппаратов пятого поколения // Изв. Вузов / Приборостроение. 2000, №2. С. 76-83.
4. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. М: «Радиотехника», 2005.
5. Nenashev V.A., Shepeta А.Р. Modeling algorithm for SAR image based on fluctuations of echo signal of the Earth's surface / V.A. Nenashev, A.P. Shepeta // Proc. of SPIE Remote Sensing, Vol. Toulouse, France, 2015, pp. 96420X-1-96420X-8.
6. Дудник П.И., Ильчук A.P., Татарский Б.Г. Многофункциональные радиолокационные системы. М.: Дрофа, 2007.
Б01: 10.12731/2218-7405-2017-4-2-58-69
ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ЗНАНИЯМИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ОТРАСЛЕВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
Волегжанина И. С.
ОЯСГО: 0000-0002-5523-714Х, Сибирский государственный университет путей сообщения, г. Новосибирск, Российская Федерация
В статье предпринята попытка определить потенциал использования технологий управления знаниями для подготовки отраслевых кадров в системе профессионального образования. Поскольку конкурентоспособные кадры является частью производимого отраслью продукта, реализуемого на отечественных и зарубежных рынках, формирование знаниевого ресурса обучающихся должно осуществляться в системе «отрасль - отраслевая образователь-
ная организация». Это требует выбора адекватной формы представления знаний как информационных объектов. Таким стандартом представления знаний сегодня признаются онтологии. Также существует потребность в создании специальных инструментов управления знаниями в данной системе. Приводятся некоторые результаты проекта по разработке программной среды для создания многоязычных образовательных ресурсов в формате онтологии, которые могут рассматриваться как инструмент управления знаниями при подготовке кадров железнодорожного транспорта в интернациональном образовательном пространстве.
Ключевые слова: отраслевые знания; информатизация образования; подготовка кадров транспортной отрасли; управление знаниями; онтологии; конкурентоспособность; программная среда.
NATURE OF KNOWLEDGE MANAGEMENT OF STUDENTS IN SECTOR EDUCATION FOUNDATIONS WITHIN INFORMATIZATION OF EDUCATION
Volegzhanina I.S.
ORCID: 0000-0002-5523-714X, Siberian Transport University, Novosibirsk, Russian Federation
In the article, an attempt to understand the potential of knowledge management technologies applying to sector workforce education is made. As competitiveness is a part of sector product sold in national and global markets, formation of knowledge resource of a student should be organized within the "sector-sector educationfoundation " system. This requires an adequate form of knowledge (as data entities) representation. Nowadays ontologies are recognized as an international standard for knowledge representation. There is also a need to develop specific tools for knowledge management within this system Some results of implementation the project for the development of software environment to design multilingual education resources in an ontology format are given. These resources could be
considered as knowledge management tools in railway transport workforce education within the international education space.
Keywords: sector-related knowledge; informatization of education; transport sector workforce education; knowledge management; ontology; competitiveness; software environment.
В последние несколько лет можно наблюдать возобновление научного интереса к проблеме управления знаниями. Если в юнце 90-х-начале 2000-х управление знаниями обсуждалось в основном применительно к бизнесу и созданию экспертных систем, то сегодня данная тема все чаще поднимается в контексте информатизации образования. Объяснение этому можно найти, если рассматривать образовательную организацию как особую коммерческую структуру, рыночная стоимость которой определяется таким нематериальным активом, как знание.
Зависимость качества подготовки выпускников к профессиональной деятельности от качества знаний, усвоенных в процессе обучения, является очевидной. Знания составляют основу всех структурных компонентов подготовки обучающихся к профессиональной деятельности— теоретического обучения, практического обучения и формирования ценностно-смысловой ориентации на профессиональную деятельность. Знания проявляют себя на всех уровнях результата профессиональной подготовки: на стратегическом—в профессиональной компетентности; на тактическом — в готовности к профессиональной деятельности; на оперативном - при решении учебно-профессиональных задач [ 1 ; 7].
Что такое знание
Получить однозначный ответ на этот вопрос, что такое знание, представляется затруднительным, несмотря на то, что сущность знания кажется нам интуитивно понятной. Во многом это связано с комплексной природой знания. В результате проведенного анализа научной литературы был сделан вывод, что в содержании понятия «знание» можно выделить психолого-педагогический, социально-экономический, информационно-технологический и лингво-пере-водческий аспекты. Предлагается следующее рабочее определение
знания, которое представляется полезным для концептуализации системы управления знаниями при подготовке обучающихся к профессиональной деятельности в условиях информатизации образования.
Знание - это информационный объект, являющийся результатом познавательной деятельности агента (естественного или искусственного), выраженный в знаковой форме, хранящийся в памяти этого агента в упорядоченном виде и способный к развитию в среде, называемой интеллектом. Поскольку агент - это действующая сущность с целью, то для него знания являются основным ресурсом для достижения данной цели в некотором пространстве. Если агент является обучающимся, то он способен генерировать новые знания на основе уже имеющихся знаний, как самостоятельно, так и под управляющим воздействием, в том числе с использованием специальных технологий [5].
Отраслевые знания как особая категория знаний
Работа со знаниями является основной деятельностью всех образовательных организаций - классических и профильных. Однако в отраслевых образовательных организациях такая работа осуществляется в тесном контакте с отраслью, поскольку подготовка конкурентоспособных кадров - часть производимого отраслью продукта, реализуемого на отечественных и зарубежных рынках. Это позволяет предположить, что знания, которые подлежат усвоению в системе отраслевого образования, являются специализированными и могут быть отнесены к особому виду знаний. Такие знания (определим их как «отраслевые») представляют собой всю совокупность знаний, циркулирующих в той или иной отрасли экономики (общепрофессиональные, узкоспециальные, корпоративные знания). Они отражают специфику деятельности хозяйственных единиц, относящихся к данной отрасли, и непрерывно формируются в системе «производство - наука - образование» с участием и под контролем органов отраслевого управления [2].
Специфика отраслевых знаний определяет специфику управления знаниями в отраслевых образовательных организациях, поскольку бизнес-процессы отрасли (работодателя) в части относящейся к человеческим ресурсам должны разделяться структурой, которая
реализует подготовку кадров для данной отрасли в системе профессионального образования.
При этом важно различать понятия «менеджмент знаний» и «управление знаниями». Менеджмент знаний - это стратегия, которая трансформирует все виды интеллектуальных активов организации в более высокую производительность и эффективность, обеспечивая ее конкурентоспособность. Управление знаниями - системный процесс идентификации, использования и передачи знаний, в основу которого положен жизненный цикл формирования знаний.
В системе «отрасль - отраслевая образовательная организация» каждый ее участник управляет знаниями на этапах жизненного цикла, формирование которого ограничено рамками либо отрасли, либо образовательной организации (внутренний цикл). Однако в системе «отрасль - отраслевая образовательная организация» потоки знаний формируют еще один жизненный цикл — общий для всех элементов системы (интегрированный цикл). На основе такого интегрированного жизненного цикла формируется единое информационно-образовательное пространство отрасли и знаниевый ресурс, разделяемый отраслью и отраслевыми образовательными организациями.
Конкурентоспособность, профессиональная готовность и знания
Все вышесказанное определяет использование технологий управления знаниями перспективным направлением для решения задачи, поставленной Правительством Российской Федерации перед отраслевыми образовательными организациями, — подготовка кадров, конкурентоспособных на международных отраслевых рынках.
Конкурентоспособность выпускника определенной ступени профессионального образования является показателем качества результата его профессиональной подготовки. В свою очередь, качество результата подготовки обеспечивается готовностью к профессиональной деятельности в отрасли. А знания в структуре готовности являются ее обязательным компонентом (готовность = желание + знание + умение). С другой стороны, конкурентоспособность, будучи изначально
экономической категорией, предполагает способность выпускников отвечать потребности конкретной отрасли в определенных компетенциях [1]. Это находит отражение в качестве знаниевого ресурса личности, который был сформирован на разных ступенях профессионального образования, в умении адекватно использовать данный ресурс для достижения поставленных целей в пространстве профессиональных задач, в разделении системы корпоративных ценностей отрасли и т.д.
Таким образом, конкурентные преимущества отраслевых кадров могут быть найдены в знаниях как ценном нематериальном ресурсе, который формируется в системе профессионального образования с участием работодателя. Это требует специальных инструментов для максимально технологичного управления потоками знаний в системе «отрасль - отраслевая образовательная организация».
В целом, проблему управления знаниями можно назвать хорошо исследованной отечественными и зарубежными авторами. В основном речь идет об управлении корпоративными знаниями отдельных организаций (в том числе образовательных) на основе информационных технологий — традиционных и инновационных [6; 8 и др.]. Из отраслевых проектов, направленных на образование, интересна система управления знаниями (интеллектуальной собственностью) государственной компании «Росатом», которая планируется к внедрению в вузах, подведомственных Министерству образования и науки РФ. Однако данная разработка не предназначена для управления интегрированным циклом знаний системы «отрасль - отраслевая образовательная организация». Фактически, данные исследования и проекты находятся в рамках менеджмента знаний.
Исследования, связанные с управлением знаниями, направлены на изучение возможностей технологий управления знаниями для повышения эффективности процесса обучения в школах и университетах. Практическая реализация предлагаемых идей также связана с созданием систем управления знаниями на основе как традиционных, так и инновационных технологий (например, технологий семантического веба) [4; 9 и др.]. Вместе с тем в данном блоке исследований нам не встретилось работ отраслевой направленности.
Репрезентация знаний в условиях развития международного партнерства
Выход транспортной отрасли России на зарубежные рынки, развитие международной кооперации и академической мобильности отраслевых кадров сопровождается потребностью в эффективном обмене знаниями, что становится возможным в рамках единого информационно-образовательного пространства транспортной отрасли. Поскольку лингвистическая составляющая модели мира, существующая в сознании человека, является разной в разных языках, то знания в них оформляются по-разному. Их согласование предполагает создание двух и более систем знаний (на базовом и других языках) и установление соответствий между ними, что требует решения проблемы репрезентации знаний на концептуальном и языковом уровнях.
С появлением современного международного стандарта представления знаний, признанного КОЛЕС, становится возможным говорить о стандартизации отраслевых знаний, существующих на разных национальных языках. Таким стандартом является онтология как компактная форма представления знаний в определенной предметной области в виде смысловых связей (семантической сети).
Преимущества использования онтологий для представления отраслевых знаний по сравнению с традиционным (текстовым и гипертекстовым) представлением видятся в следующем:
• Онтология обеспечивает общее понимание смысла (семантики) объектов и связывающих их отношений в рамках одной предметной области, что особенно значимо, если речь идет о профессиональном сообществе, членами которого являются представители разных стран мира, говорящие на разных национальных языках. С позиций культурно-исторической теории, онтология как язык описания концептуальных моделей является посредником для индивидуальной и общественной деятельности.
• Онтология - это машинно-ориентированная форма представления знаний, одновременно воспринимаемая человеком. Отсюда существует убеждение, что формально-логическое представление знания - это некоторая универсальная форма, после отделения мало зависящая от носителя знания и от национального языка.
• Благодаря тому, что онтологический формат признается современным международным стандартом представления знаний, вновь созданные онтологии сравнительно легко объединять с уже существующими для формирования глобального образовательного пространства. Поскольку многие онтологии являются англоязычными, практический интерес представляет разработка знаниевых ресурсов на нескольких естественных языках.
• Онтология - это структурированное знание, что позволяет производить компьютерную переработку знаний: пополнять, упорядочивать, обобщать, производить в рамках онтологии операции поиска, из существующих данных выводить новые и совершать другие формально-логические операции. В частности, появляется возможность полностью автоматизировать процесс генерации тестов и проверку знаний обучающихся.
• Онтология - это компактная форма представления знаний, что может способствовать сокращению времени обучения и более глубокому усвоению знаний.
• Создание образовательных ресурсов в формате онтологии может способствовать реализации принципа нелинейности при усвоении знаний в процессе самообразовательной деятельности:
- за счет возможности выбора между субъектно-ориенти-рованной системой управления знаниями (традиционное обучение с преподавателем) и объектно-ориентированной системой управления знаниями (обучение с использованием образовательного ресурса в формате онтологий);
- за счет возможности выбора между двумя формами представления учебного контента - линейной (текст, гипертекст) и нелинейной (структурированный текст онтологии учебной дисциплины, онтограф предметной онтологии);
- за счет возможности выбора индивидуальных траекторий усвоения знаний (от рецептивного к творческому; от неосознанного к осознаваемому; при обходе графа онтологии «сначала в ширину» или «сначала в глубину» при движении от усвоенных понятий к неусвоенным и т.д.).
Программная среда для создания многоязычных образовательных ресурсов в формате онтологий
Все вышесказанное определило интерес к разработке инструментов, которые бы позволили управлять отраслевыми знаниями в процессе подготовки обучающихся железнодорожных вузов к профессиональной деятельности.
В 2016—2017 гг. коллективом научно-исследовательской лаборатории «Информационные технологии транспорта» факультета «Бизнес-информатика» Сибирского государственного университета путей сообщения (г. Новосибирск) был разработан прототип программной среды (ПС) для создания многоязычных образовательных ресурсов в формате онтологий. Данный прототип был разработан по заказу учебно-методического центра по образованию на железнодорожном транспорте в рамках Государственного контракта №30/16 от 30.06.2016 г. В работе принимали участие сотрудники кафедры «Иностранные языки» и кафедры «Русский язык и восточные языки».
С помощью прототипа программной среды, получившей название Огйо.ркю, был создан фрагмент онтологии «Общий курс железных дорог» на русском, английском и китайском языках. Необходимо отметить, что созданная онтология является комплексной и включает в себя два взаимосвязанных и взаимообусловленных компонента онтологию учебной дисциплины «Общий курс железных дорог» и предметную онтологию «Железнодорожный транспорт». Разработчиками также была предпринята попытка создать эквивалентные версии онтологии учебной дисциплины на языках, относящихся к разным языковым группам. Примеров подобных проектов в процессе изучения существующего мирового опыта нам не встретилось. Данное направление лишь намечается как перспективное, а процесс разработки онтологий учебных дисциплин характеризуется как представляющий значительную сложность и отличающийся трудоемкостью.
Для реализации многоязычной онтологии учебной дисциплины была предложена специальная методика. В рамках данной методики был разработан русскоязычный вариант контролируемого (ограниченного) естественного языка (КЕЯ). КЕЯ является одним из способов
приближения онтологий к особенностям человеческого восприятия. Это естественный язык, на синтаксис которого налагаются существенные ограничения для облегчения интерпретации языковых выражений в виде логических утверждений. Сегодня группа КЕЯ на основе английского языка является наиболее развитой. В мире также предпринимаются попытки создания версий КЕЯ для других языков (немецкий, испанский, японский) [3]. Что касается контролируемого русского языка, то такая задача поставлена и обсуждается в открытой печати, однако реальные проекты в научной литературе пока не заявлены.
С использованием предложенной методики был подготовлен материал на русском языке и внедрен в ПС Огйо.ркю, поддерживающей такой способ представления знаний. Поскольку реализация многоязычности предполагала создание версий онтологии учебной дисциплины на других естественных языках, эквивалентно согласованных между собой, была предложена отдельная методика перевода, ориентированная на типологию текстов, а не на специфику конкретного естественного языка. Это позволяет использовать данную методику применительно к любому языку, на котором будут создаваться иноязычные версии базовой онтологии.
Помимо многоязычности, создаваемые в ПС Оп1:о.р1и8 образовательные ресурсы обладают такими свойствами, как мультимедийность, терминологический глоссарий и автоматическая генерация тестов.
Реализация терминологического глоссария делает возможным использовать онтологию как многоязычный лингвистический ресурс. Практически все понятия онтологии снабжены лингвистическими комментариями, включая пример поведения термина в контексте. Фактически, глоссарная статья является фреймом, слоты которого заполняются необходимой информацией. Одно из существенных преимуществ ПС Оп1;о.р1и8, по сравнению с другими онтологическими редакторами, заключается в возможности привязывать к понятиям ссылки и мультимедийные файлы. Всего в ПС Огио.ркю предусмотрено четыре типа свойств: текст, ссылка, изображение и видео.
Наконец, в ПС Огйо.ркю реализована автоматическая генерация тестов из онтологии учебной дисциплины. Тестовые задания пред-
ставлены в семи вариантах и формируются на основе таких базовых отношений, как родовидовые, агрегативные, «часть-целое», пространственные, временные, целевые и отношение назначения/ роли. Количество вопросов, генерируемых в тесте, ограничено размером онтологии. Размер онтологии лучше всего позволяет представить онтограф. При переходе в режим онтографа обучающийся может увидеть все понятия данной дисциплины в их взаимосвязи, которые подлежат усвоению в процессе обучения.
В настоящее время, для оценки потенциала использования образовательных ресурсов в формате онтологий для подготовки кадров железнодорожного транспорта, проводится апробация созданного прототипа. Основная задача - сравнить эффективность усвоения знаний при самостоятельной работе с образовательными ресурсами, контент которых представлен в формате текста и гипертекста, и с использованием прототипа образовательного ресурса в формате онтологий.
Заключение
Результаты проведенного исследования можно изложить в следующих обобщенных выводах:
1. Знания - это ценный нематериальный ресурс, разделяемый отраслью и отраслевыми образовательными организациями, поэтому он требует особого подхода к своему формированию.
2. Выбор адекватной формы представления знаний является важным условием эффективного управления знаниями. Такой формой сегодня признается онтология.
3. Программная среда для разработки многоязычных образовательных ресурсов в формате онтологий может рассматриваться как инструмент управления знаниями при подготовке кадров транспортной отрасли в интернациональном образовательном пространстве.
4. Образовательные ресурсы в формате онтологий не заменяют традиционные образовательные ресурсы, а дополняют их, позволяя обучающимся выбирать свой собственный маршрут усвоения знаний.
Полученные результаты и сделанные выводы, не претендуя на
полноту и окончательность, могут быть положены в основу создания
концепции системы управления знаниями в системе «отрасль - отраслевая образовательная организация».
Список литературы
1. Адольф В.А., Анюшин C.B., Гришаев C.B. Управление проектированием профессиональной подготовки выпускника гуманитарного вуза в рыночных условиях: монография. М.: Издательский дом» АТИСО». 2011. 303 с.
2. Волегжанина И.С. Формирование понятия «отраслевые знания» // Проблемы и тенденции развития высшего образования в России и за рубежом: коллективная монография / Отв. ред. А.Ю. Нагорнова. Ульяновск: Зебра, 2016. С. 6-20.
3. Kuhn Т. A Survey and Classification of Controlled Natural Languages // Computational Linguistics. Volume 40, Number 1. 2014, pp. 121-171.
4. Лишилин M.B., Белов M.A., Токарева H.A., Сорокин A.B. Концептуальная модель системы управления знаниями для формирования профессиональных компетенций в области ИТ в среде виртуальной компьютерной лаборатории // Фундаментальные исследования. 2015. №11-5. С. 886-890.
5. Мицук И.В., Хабаров В.И., ВолегжанинаИ.С. Управление отраслевыми знаниями в системе «Отрасль - отраслевое образовательное учреждение» // Образовательные технологии и общество. 2016. №3 С. 473^91.
6. Мильнер Б.З. Концепция управления знаниями в современных организациях//Российский журнал менеджмента. 2003. № 1. С. 57-76.
7. Степанова И.Ю. Проектирование подготовки педагога к профессиональной деятельности в образовательном процессе вуза : автореф. дис.....доктора пед. наук. Красноярск, 2013. 43 с.
8. Тузовский А.Ф., Чириков C.B., Ямпольский В.З. Системы управления знаниями (методы и технологии) / Под общ. ред. В.З. Ямпольского. Томск: Изд-во НТЛ, 2005. 260 с.
9. Холодкова И.В. Дидактические условия интеграции очной и дистанционной форм обучения: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Москва, 2009. 29 с.
