CC BY
66
И.Г. Дровникова,
доктор технических наук, доцент
ПОСТРОЕНИЕ МИКРОВРЕМЕННОЙ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ
CONSTRUCTION OF EDUCATIONAL PROCESS’ MICROTIME MODEL IN EXPERTS’ TRAINING SYSTEM FOR LAW-ENFORCEMENT BODIES
Предложена микровременная модель образовательного процесса. Доказано утверждение об условии реализации эффективного процесса подготовки специалистов для органов внутренних дел при наличии контроля и быстрого восстановления знаний, умений и навыков курсантов (слушателей).
The microtime model of educational process is offered. The statement about effective process realization of experts’ training for law-enforcement bodies in the presence of control andfast cadets ’ knowledge, skills restoration is proved.
Введение
Решение сложных задач управления в системе профессиональной подготовки кадров для органов внутренних дел (ОВД) в настоящее время практически невозможно без предварительного математического моделирования образовательного процесса [1—3]. Этому способствует широкое применение современной компьютерной техники в образовательных учреждениях МВД России, позволяющее в оперативном режиме решать задачи управления образовательным процессом на основе разработанных математических моделей различного вида [4—7].
Теоретический анализ
Как показано в [8], обученность, являясь наиболее значимым комплексным динамическим показателем качества профессиональной подготовки, может рассматриваться как основной параметр, характеризующий процесс подготовки специалистов для ОВД [9]. При этом влияние на обученность других показателей может быть учтено через изменение интенсивности усвоения знаний, умений и навыков (ЗУН) в образовательном процессе. Следовательно, совершенствование подготовки специалистов для ОВД требует глубокого теоретического анализа количественных и качественных изменений обученности в образовательном процессе. Поэтому для её аналитической оценки целесообразно применять метод математического моделирования с использованием аналитических моделей, которые при их практической реализации обеспечат совершенствование образовательного процесса за счёт повышения уровня обученности курсантов (слушателей) [10—12].
Современная теория выделяет микро- и макровременные модели образовательного процесса, отличающиеся длительностью его протекания.
Макромодели, как правило, охватывают долговременные периоды изучения крупных разделов, всей дисциплины или цикла учебных дисциплин — от недель, месяцев до нескольких лет [13].
Микромодели охватывают кратковременные периоды образовательного процесса — одно или несколько занятий. Это существенно затрудняет их построение, по-
скольку на небольших временных интервалах надо учитывать особенности нервной системы человека, значительное влияние лабильности на характеристики запоминания и забывания, реминисценцию в запоминании и другие факторы [12, 14].
Однако для ряда задач, например при сравнении эффективности различных методик профессиональной подготовки, эти факторы могут не учитываться, что приводит к значительному упрощению микромодели.
Предположим, что образовательный процесс за короткий промежуток времени характеризуется равномерным законом распределения вероятности получения ЗУН, а их забыванием можно пренебречь.
С учётом этого запишем выражение для вероятности получения ЗУН как функции времени Рп(г) в виде:
Рп(г) = Уп г, (1)
где уп характеризует интенсивность получения ЗУН в течение времени г.
Аналогично, вероятность восстановления ЗУН (если оно реализуется) с интенсивностью ув будет выражаться формулой:
Р«(0 = Ув г. (2)
Для заданных условий будем считать уп, ув величинами постоянными, не зависящими от времени.
Пусть учебное занятие проводится по графику, представленному на рисунке.
Во временном интервале от го до г1 осуществляется контроль ЗУН (с восстановлением или без него), а в интервале времени от г1 до гк — собственно обучение.
С учётом статистического определения вероятности получим временную зависимость объёма усвоенных ЗУН (уровня обученности О) в течение занятия в общем виде:
О при г < ¿о;
0(е) = Оо +-< Ув е при в1 > е > ео ; (3)
^бо + Ув (¿1 - ¿о) + уп (г - ¿1 - ¿о) при г > ¿к ,
где Оо — начальный уровень обученности, имеющейся по изучаемой дисциплине
(объём ЗУН по дисциплине, полученных ранее).
Рассмотрим три варианта проведения учебного занятия, считая го = о:
1) без контроля и восстановления ЗУН.
Динамика изменения уровня обученности в процессе учебного занятия:
1-й вариант — без контроля и восстановления ЗУН;
2-й вариант — с контролем, но без восстановления ЗУН;
3-й вариант — с контролем и восстановлением ЗУН
Для этого варианта значение б(г) = О в конце занятия (при г = гк) будет выражаться формулой:
О = Оо + Уп г к; (4)
2) с контролем, но без восстановления ЗУН.
Для данного варианта значение б(г) = 02 будет рассчитываться по формуле:
°2 = °о + Уп (гк - г1); (5)
3) с контролем и восстановлением ЗУН.
Для этого варианта 0(г) = 03 будет определяться выражением:
Оз = Оо + Ув ¿1 + Уп (¿к - ¿1). (6)
Результаты
Введём понятие эффективного образовательного процесса.
Определение.
Эффективным называется образовательный процесс, при котором происходит увеличение уровня обученности курсанта (слушателя) относительно начального с учётом полностью восстановленных ЗУН к началу учебного занятия.
Из данного определения следует, что занятие тем более эффективно, чем более высокий уровень обученности достигнут к его окончанию.
Осуществим выбор наиболее эффективного варианта реализации образовательного процесса из трёх вариантов проведения учебного занятия, предложенных выше.
Сравнив попарно выражения (4) и (5), (5) и (6), получим, что при равных значениях па-
раметров 0о, Уп, гк, г 1 и при любом Ув > о всегда выполняются неравенства:
Оз > 02; (7)
О > О2. (8)
Докажем утверждение, определяющее условие выбора варианта реализации образовательного процесса из оставшихся предложенных, обладающего набольшей эффективностью.
Утверждение: Для реализации эффективного образовательного процесса при наличии контроля и восстановления ЗУН в соответствии с разработанной микро-временной моделью интенсивность восстановления ЗУН должна быть больше, чем интенсивность их получения.
Доказательство.
Рассмотрим, при каком условии третий вариант проведения учебного занятия будет более эффективным, чем первый, то есть будет выполняться неравенство:
Оз > О1. (9)
Подставляя выражения (4) и (6) в неравенство (9), получим:
°о + Ув ¿1 + гк -Уп г1 > °о + Уп гк . (1о)
После ряда простых преобразований неравенство (1о) примет вид:
Ув > Уп. (11)
Что и требовалось доказать.
Отметим, что г1 не может превышать времени, необходимого для полного восстановления ЗУН, полученных ранее, то есть для третьего варианта реализации образовательного процесса должно быть справедливо неравенство:
о < г1 < . (12)
Ув
Заключение
Сформулированное условие может быть практически реализовано в процессе подготовки специалистов для ОВД в образовательных учреждениях МВД России на основе применения современных методов и компьютерных средств обучения с использованием специально разработанных контрольно-обучающих программ [15, 16].
ЛИТЕРАТУРА
1. Голобоков В. Современная модель образования и проблема личности // Высшее образование в России. — 2оо4. — № 1о. — С. 15о—151.
2. Орлов П.А., Дровникова И.Г. Методы математического моделирования процесса обучения // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». — 2оо9.
— Вып. № 1 (февраль). — ИКЬ: http://ipb.mos.ru/ttb.
3. Сыготина М.В. Моделирование процесса обучения в высшем учебном заведении: дис. ... канд. тех. наук / М. В. Сыготина. — М., 2оо5. — 16о с.
4. Моделирование процесса обучения специалистов для систем безопасности / И.Г. Дровникова [и др.] // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. — 2оо9.
— № 1. — С. 116—126.
5. Свиридов А.П., Шалобина И.А. Сетевые модели динамики знаний / под ред. Ю.Н. Мельникова. — М.: Изд-во МЭИ, 1992. — 88 с.
6. Членов А.Н., Дровникова И.Г., Орлов П.А. Математическая модель процесса коллективного обучения // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. — М., 2оо9. — № 4. — С.121—125.
7. Дровникова И.Г. Модель адаптивного управления процессом подготовки специалистов для систем безопасности на основе компьютерных средств // Проблемы безопасно-
сти и чрезвычайных ситуаций. — 2009. — № 1. — С. 105—114.
8. Дровникова И.Г. Методы и алгоритмы управления подготовкой специалистов для систем охранной безопасности: дис. ... д-ра техн. наук / И.Г. Дровникова. — М., 2010. — 429 с.
9. Дровникова И.Г., Членов А.Н. Комплексный показатель качества обучения при подготовке специалистов вневедомственной охраны в образовательных учреждениях МВД России // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». — 2008. — Вып. № 1 (февраль). — URL: http://ipb.mos.ru/ttb.
10. Дровникова И.Г., Орлов П.А. Новый подход к построению аналитической модели процесса обучения курсантов (слушателей) в образовательных учреждениях МВД России // Обеспечение законности и правопорядка в странах СНГ: сб. матер. ме-ждунар. науч.-практич. конф. Ч. 1. — Воронеж, 2009. — С. 76—79.
11. Членов А.Н., Орлов П.А. Статистическая динамическая модель процесса обучения / А.Н. Членов, П.А. Орлов // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. — М., 2009. — №3. — С. 128—133.
12. Дровникова И.Г. Микровременная модель процесса обучения // Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов: сб. тр. XVIII Ме-ждунар. конф. 19—20 мая 2009 г. — М., 2009. — С. 115—117.
13. Орлов П.А., Дровникова И.Г. Анализ методов математического моделирования процесса обучения // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности».— 2009.— Вып. №1 (январь). — URL: http://ipb.mos.ru/ttb.
14. Свиридов А.П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний: методич. пособие. — М.: Высш. школа, 1981. — 263 с., ил.
15. Буцынская Т.А., Орлов П.А. Основные направления применения современных компьютерных информационных технологий для повышения эффективности процесса обучения // Интернет- журнал «Технологии техносферной безопасности».— 2008.— Вып. №1 (январь). — URL: http://ipb.mos.ru/ttb.
16. Дровникова И.Г., Буцынская Т. А. , Шакирова А.Ф. Компьютерная контрольно-обучающая программа для подготовки специалистов в области систем безопасности // Вестник Воронежского института МВД России. —2009. — №2. — С. 66—70.
