CC BY
54
© Н.А. Ташани, О.Е. Фомичева, 2011
Н.А. Ташани, О.Е. Фомичева
РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ПОСТРОЕНИЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ЗА РУБЕЖОМ
Дана характеристика процесса обучения за рубежом. Выбран подход к решению проблемы управления качеством обучения студентов за рубежом с учетом их психологических способностей на основе современных информационных технологий. Сформулированы цели и задачи исследований.
Ключевые слова: интеллектуальная система управления качеством обучения студентов за рубежом (ИС УКО), психологическая поддержка, психотип личности, перспективность, мотивация к обучению, адаптация к новой среде, управленческие воздействия, рекомендации, управляющая система (УС), объект управления (ОУ), входные сигналы (Х), выходные сигналы (У)..
Обучение за рубежом - сложный и многоплановый процесс. Обучаемый в процессе образования сталкивается с проблемами, которые могут носить не только учебный, но и психологический характер. Под психологическими проблемами следует понимать психологическую адаптацию обучающихся за рубежом при смене социокультурной ситуации [1]. Межкультурная адаптация понимается как сложный процесс, благодаря которому молодой человек достигает соответствия («совместимости») с новой культурной средой [2]. Актуальными для исследования становятся вопросы о том, как происходит включение личности в разнообразные ситуации нового социокультурного окружения, как человек преобразует, переосмысливает для себя действительность, как преодолевает преграды, стоящие на пути реализации его привычного поведения, как переживаются личностью конфликты, возникающие в процессе адаптации [3].
Однако существуют и другие психологические проблемы, связанные с вопросами усвоения знаний, снижением его самооценки, интересом к работе, мотивацией и эмоциональным настроем.
В результате исследования специфики рассматриваемой предметной области необходимо применение методов искусственного интеллекта для решения поставленной задачи из-за отсутствия прямого математического аппарата для решения данной проблемы
и наличия «творческой» составляющей. То есть данные и знания рассматриваемой предметной области неструктурированы и неполны, а задачи решаются методом неформальных рассуждений. Но огромную важность имеет разработка общего подхода к контролю качества обучения студентов за рубежом и поддержке обучаемых с учетом психологических особенностей, поскольку многие, кто учился за рубежом, не смогли адаптироваться к новым условиям жизни или к учебной деятельности.
Принципиально важную роль в процессе управления качеством обучения студентов за рубежом играет полная и достоверная информация о состоянии процесса обучения. При этом получение подобной информации должно постоянно возобновляться в течение достаточно короткого промежутка времени (например: семестр). В противном случае управляющие воздействия могут оказаться неэффективными или даже бесполезными. Поэтому такая задача должна быть возложена на Бюро культуры в посольстве данного государства за рубежом.
Необходимым условием обеспечения эффективности процесса управления качеством обучения является использование современных информационных технологий, а существующие компьютерные системы в данной области (например, для оценивания понятийного состава знаний обучаемого, для оценки качества знаний в системе открытого образования, для обучения, для профориентации и др.) строятся, в основном, в классе информационно-справочных систем. Современные уровни развития информационных технологий позволяют использовать вычислительную технику для повышения эффективности данного процесса. Поэтому создание интеллектуальных информационных обучающих и советующих систем, предназначенных для управления, контроля и самоорганизации процесса обучения, является актуальной задачей. Многие вопросы ещё не решены, в частности управление качеством обучения за рубежом с использованием психологического аппарата и построение необходимой системы, помогающей обучаемому решать психологические проблемы, возникающие в процессе обучения.
Система должна содержать модели различных ситуаций и модели принятия решений в этих ситуациях. В системе должны храниться результаты успеваемости и большого количества тестов по каждому обучаемому - тесты на определение психологического состояния обучаемого за рубежом, уровня адаптации и др.
В связи с этим возникает актуальная задача разработки моделей и алгоритмов для интеллектуальной системы управления качеством обучения студентов за рубежом (ИС УКО) с учетом психологических аспектов личности студентов. Под психологическими аспектами личности понимаются его психотип, уровни мотивации, перспективности, знания иностранного языка, организация учебного процесса и организация свободного времени. А также исследование личности на эмоциональное состояние в процессе всего обучения.
Основными задачами компьютерной системы управления качеством обучения студентов за рубежом являются следующие:
• Психологическая поддержка: оценка внутреннего состояния обучаемого, сопереживание ему, вселение в него уверенности, стимулирование к самосовершенствованию, разрешение возникающих противоречий и проблем в процессе обучения за рубежом;
• Повышение качества обучения путем регулярного запроса об успеваемости студентов у иностранных деканатов и предоставления бюро культуры разнообразных отчетов, связанных с эмоционально-психическим состоянием студента и его успеваемостью. Осуществление постоянного контроля над процессом обучения позволит прогнозировать критические ситуации, а также адаптировать студента к новым условиям за рубежом, что увеличит продуктивность работы студента и в итоге повысит качества обучения студентов;
• Быстрая социализация обучаемого за рубежом;
• Выдача студенту рекомендаций по результатам и проблемам обучения.
• Формирование индивидуального плана управленческих действий над студентом с учетом психотипа личности и его эмоционального состояния;
Предлагаемая система должна выполнять роль советчика, и студент будет обращаться к ней по мере возникновения вопросов, как учебного, так и социально-психологического характера.
Целью работы является разработка обоснованного подхода к построению интеллектуальной системы «Управление качеством обучения студентов (ИС УКО) за рубежом».
Для достижения цели в работе необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать подход к созданию интеллектуальной системы поддержки обучаемых на основе методов инженерии знаний с учетом психологических особенностей.
2. Разработать формальные модели интеллектуальной системы для решения поставленной задачи на основе объектноориентированного анализа с использованием UML-модели-рования и ORM- диаграмм для построения БД интеллектуальной системы.
3. Разработать модели представления знаний для базы знаний интеллектуальной системы, а также алгоритмы и методику наполнения БЗ.
4. Разработать информационное, алгоритмическое, программное обеспечение для реализации предложенных алгоритмов и моделей в компьютерной среде, исследовать эффективность предложенного подхода.
В работе используются методы системного анализа, теории принятия решений, моделирования, объектно-ориентирован-ный подход к проектированию системы, методы инженерии знаний и искусственного интеллекта, методы математической статистики, методы психодиагностического тестирования.
В конце работы приводятся следующие результаты исследований:
1. структура ИС УКО, в состав которой входят блок формирования информационного и психологического портрета личности студента и блок управление качеством обучения за рубежом с учетом психологических способностей студентов;
2. формальные модели работы интеллектуальной системы, построенные на основе объектно-ориентированного анализа и моделирования (UML-модели и ORM-диаграммы) для программной реализации системы;
3. модели представления знаний, набор правил для наполнения БЗ ИС УКО для принятия решений по управлению качеством обучения за рубежом с учетом психотипа личности;
4. алгоритмы и методики получения и представления правил для БЗ ИС УКО с учетом психологических способностей студентов на основе методов инженерии знаний.
Новыми являются разработанные и исследованные:
• предложенная структура системы с наличием интеллектуального блока для выработки рекомендаций по созданию индивидуального управленческого воздействия согласно психологическим
портретам личности построена с учетом психологических способностей студентов.
• предложены модели интеллектуальной системы, новизна которых состоит в применении методов объектно-ориентированного анализа для построения моделей всех компонентов ИС УКО. На стадии моделирования построены UML-модели всех актеров системы. На стадии анализа рассмотрены диаграммы классов. Определены риски, которые могут возникнуть при построении системы, предложены пути их уменьшения. Для рассмотренного класса систем они предложены впервые.
• разработаны модели представления знаний для управления качеством обучения студентов за рубежом с учетом их психологических способностей, алгоритмы и методики получения и представления правил для БЗ ИС УКО. Новизна состоит в учете психологических способностей студентов и их психотип личности.
Результаты данной работы имеют практическую значимость, т.к. внедрение данной системы позволит реализовать принцип индивидуального подхода к каждому обучаемому, повысит качество обучения, создаст комфортные условия для достижения поставленной цели с учетом своих психологических особенностей. Анализ психологического климата в среде обучаемых позволит бюро культуры своевременно принимать необходимые меры по предотвращению проблемных ситуаций в процессе обучения за рубежом, а также выявлять слабо подготовленных студентов. Система позволит выявлять социально-психологические проблемы, возникающие на отдельных этапах процесса обучения за рубежом, и находить способы их разрешения, что обеспечит повышение качества и эффективности обучения.
Разработанные рекомендации дадут возможность профессионалам, работающим в бюро культуры, грамотно информировать
Схема управляющей системы: Х - входные сигналы: результаты тестирования, результаты успеваемости; Я - выходные сигналы информационной системы: рекомендации; У - выходные сигналы: результаты обучения с учетом психологической поддержки. ОУ - объект управления: обучаемый; Предметный эксперт - бюро культуры и служащий деканата; Знания предметного эксперта - знания об успеваемости, о психологических особенностях личности и др.
Инженер по знаниям: Знания инженера по знаниям - метод построения ЭС; БЗ - база знаний: Д - декларативные знания, П -процедурные знания. ЛПР- лицо принимающее решение Бюро культуры, административное лицо.
молодых людей о типичных проблемах адаптации к иностранной культуре и учебной деятельности за рубежом и использовать эти знания при психологическом сопровождении учащейся молодежи в процессе адаптации к иностранной культуре и учебной деятельности [1].
Разработанный алгоритм работы системы позволит выделить необходимые блоки системы для внедрения в той или иной службе Бюро культуры.
Созданный программный продукт поможет автоматизировать процесс обучения за рубежом, учитывая поддержку студента на всех стадиях обучения.
При доработке данная система может быть использована в бюро культуры разных посольств с учетом особенностей соответствующей страны.
Результаты работы системы внедряются в Бюро культуры посольства республики Йемен в Москве для решения задачи «Контроль качества обучения студентов республики Йемен в вузах РФ и стран СНГ».
Необходимость создания ИС УКО обуславливается:
• возможностью существенной экономии времени (средств) Бюро культуры, чтобы контролировать процесс обучения студентов за рубежом;
• повышением качества процесса обучения.
Сформулированные требования к системе «Управление качеством обучения студентов за рубежом» на основе информационных технологий позволяют определить основные функции системы и ее место в общей структуре системы управления процессом обучения.
Выбранная схема построения экспертной системы ЭС относится к классу управляющей системы (УС). Основная задача УС в общем виде может быть сформулированная следующим образом. Пусть ОУ - объект управления. X — входные, а У - выходные сигналы. На основе анализа в реальном времени о входных и выходных сигналах, а также информации о состоянии ОУ экспертная система должна делать заключения о «правильности» деятельности ОУ. Должны определяться места «неисправностей» в работе ОУ и выдаваться рекомендации предметному эксперту и инженеру по знаниям с целью вывода ОУ из кризисной ситуации. Схема управляющей системы представлена на рисунке.
1. Шолохов И.А. Научная статья «Психологические проблемы адаптации учащейся молодежи за рубежом». // Развитие личности. - М., 1999, № 2. - С. 72-85. - 0,9 п. л.
2. Шолохов И.А. Проблемы адаптации учащейся молодежи за рубежом. // Личность на пороге XXI века. Тезисы международной конференции психологов, педагогов, историков, философов, филологов, культурологов. - М.: Прометей, 2001. - С. 307-311. - 0,3 п. л.
3. Шолохов И.А. автореферат «Психологические особенности адаптации учащейся молодежи за рубежом» Год: 2002 к.п.н. - М.: 2002. - 235 с.
4. «Интеллектуальная система поддержки обучаемык с учетом псиколо-гический особенностей личности» diss.rsl.ru 2005 Сунанова, Мария Валерьевна. шил
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------
Ташани Нахед Абдулфаттах - факультет магистратуры, n_tashani@hotmail. com
Фомичева Ольга Евгеньевна - доцент, кандидат технических наук, Московский государственный горный университет,
Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru
