CC BY
60
♦ программ ные пакеты, установленные на экспериментальном стенде и на лабораторном сервере, необходимые для проведения лабораторных практикумов - Matlab, LabVIEW, Альтиум Дизайнер, NeuroTeacher 0.3;
♦ для проведения лабораторных практикумов по имитационному моделированию нейросетевых средств биометрической аутентификации по рукописному почерку - планшеты Genius.
,
позволит повысить качество знаний студентов, обучающихся по направлениям
200300 и 200400.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ист омич В.В., Истомина ТВ. Виртуальное обучение на кафедре ИТММБС ПГТА // Сб. ст. VII межрегиональной теоретической и практической конференции студентов и аспирантов «Инновационные технологии в экономике, информатике, образовании и медицине». - Пенза, ПГТА, 2010. - C. 4.
2. Баран Е., Захаров П., Любенко A. Web-лаборатория «Микроконтроллеры и сигнальные процессоры» // Современные технологии автоматизации. - 2005. - № 1.- С. 64-70.
3. Осадчиев В.М., Федоров В.А. Создание лаборатории виртуальных приборов (ЛВП-МИФИ) // Сб. науч. тр.: Московский инженерно-физический институт (государственный университет). Научная сессия МИФИ-2008. 12-я выставка-конференция «Телекоммуникации и новые информационные технологии в образовании». - М., 2008. - С. 142-146.
4. . . - -
ционных и измерительно-управляющих систем: Автор. дис... канд. техн. наук. - Казань, 2007. - 20 с.
Истомин Виктор Владимирович
Пензенская государственная технологическая академия.
E-mail: v.ist@mail.ru.
440031, г. Пенза, ул. Кижеватова, 28-118.
Тел.: +79534469770.
Istomin Victor Vladimirovich
Penza State Technological Academy.
E-mail: v.ist@mail.ru.
28-118, Kizhevatova street, Penza, 440031, Russia.
Phone: +79534469770.
УДК 378.147
Е.Е. Котова
ВИЗУАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ В СРЕДЕ ОБУЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПСИХОГЕННЫХ ФАКТОРОВ ИНФОРМАЦИОННОГО ХАРАКТЕРА
Рассматриваются вопросы восприятия и переработки информации, основные мыслительные операции, способы формирования онтологий предметных областей знаний, предложен метод визуального представления знаний.
Восприятие информации; онтологии знаний; компетентность.
E.E. Kotova
VISUAL REPRESENTATION OF KNOWLEDGE AS THE WAY OF INCREASE OF PROFESSIONAL COMPETENCE OF STUDENTS IN THE ENVIRONMENT OF TRAINING TAKING INTO ACCOUNT INFLUENCES OF PSYCHOGENIC FACTORS OF INFORMATION CHARACTER
Questions of perception and processing of the, the basic cogitative operations, ways of subject domains ontology formation are considered, the method of visual representation of knowledge is offered.
Conception of the information; ontology of the knowledges; competence.
Воздействие информационных факторов на человека ощущается во всех сфе-. , сопрождающаяся повышением умственных нагрузок. Как отмечается в [1], «среди , ,
».
Актуальным становится индивидуальный подход к образованию, учет индивидуальных особенностей и способностей, творческого потенциала и личностных . -новым качеством на основе внедрения новых обучающих технологий с ориентировкой на компетентностный подход.
В современных условиях учебной деятельности на фоне быстроты изменений технологий и устареваний имеющихся знаний компетенции профессионального специалиста определяются не только лишь профессиональными знаниями и умениями (опытом). Все чаще приоритет отдается наряду с профессиональной подготовкой личностным особенностям специалиста, к которым относятся и умение управлять информацией, владение способами переработки и восприятия .
Понятие компетентности и ее составляющих имеет ключевое значение и подвергается глубокому психологическому анализу и изучению в процессах обучения. В психолого-педагогической литературе (Л.Д. Давыдов, Э.Ф. Зеер, Т.С. Зеленецкая, И.А. Зимняя, Дж. Равен, ЮТ. Татур, и др.) большое внимание уделяется рассмотре-, « », « -», « » . -ляются различные виды компетентностей: социальные, специальные, личностные, а также их составляющие, такие, как операционально-технологические, мотивационные, поведенческие, ценностно-смысловые и др.
Понятие компетентность в современной литературе рассматривается как понятие интегративного характера. Компетентность характеризуется определенным , , и поведенческих навыков, необходимых для выполнения определенной задачи.
В настоящее время многими авторами предприняты попытки описать компетенции в различных профессиональных областях, представляющие собой профессиональные знания и личностные аспекты, позволяющие эффективно выполнять некоторые функции. В основном это профессиональные знания и умения, отражающие опыт специалиста и коммуникативные качества личности (модели персональной компетенции и модель функциональной компетенции, например, исследовались Р.Торпом и Д.Холменом [2]), или пофессионально важные качества личности, представленные, например А.К.Ерофеевым и Е.В.Масловым в определении компетенции как группы личностных характеристик (таких, как способности, навыки, ценностные ориентации), определяющих рабочее поведение [3].
Понятие «компетентность» ассоциируется с успешным поведением в нестандартных ситуациях, предполагающих неформализованное взаимодействие с партнерами, с решением недоопределенных или запутанных задач, с оперированием
, -цессами, управление которыми требует теоретического знания [4]. Отдельно выделяется информационая компетентность, особенно важная в условиях, когда успешность профессиональной деятельности в значительной степени определяется готовностью к продуктивной переработке информации. В качестве показателей информационной компетентности, например, выделяют готовность к аналитической обработке информации [5]. Анализ и синтез как основополагающие мыслительные операции познавательной деятельности выступают исходными интеллектуальными операциями при формировании умений работы с насыщенными ин-
. - -комление с первичными данными, их извлечение и оценивание [6]. Такие интел, , , , , , , -нивать, систематизировать, классифицировать, визуализировать информацию. Это говорит о том, что понятие компетентности включает когнитивную составляющую как одну из важнейших по отношению к процессам восприятия информации и применения мыслительных стратегий обучаемым в процессе обучения.
Применяемые и разрабатываемые технологические приемы обучения и контроля знаний должны способствовать выработке у обучаемых эффективных стра-.
использование разнообразных дидактических средств.
По данным, представленным в исследованиях, до 30 % студентов отмечают недостаточную сформированность умений самостоятельно анализировать учебную и научную (статьи, монографии и др.) информацию [6]. А.В.Беляева, например, представляет метод редактирования как метод учебной и научно-информационной работы, предназначенный для управления интеллектулаьной деятельностью [6].
Понимание учебного материала является важным показателем качества про.
объективно представленной информации в субъективно значимое личностное осмысленное знание. Отмечается, что, несмотря на наличие исследований по данной теме, остаются нерешенными следующие проблемы: как должен строиться процесс , , -вать понимание? На выявление объема удержанной информации направлены все, . , американским психологом А. Анастази, диагностирующие объем информации, со.
информациоными потоками стоит задача разработки иных концепций тестов.
В качестве диагностирующего средства предлагается методика диагностики когнитивной компетентности студента с построением когнитивного профиля. В основе методики - визуальное представление предметной области в виде онтоло-.
предметной области (ПО) некоторого пространства информации или сферы его .
Термин «онтология» в области интеллектуальных систем употребляется в контексте с такими понятиями, как концептуализация, структурирование знаний. При этом под концептуализацией понимается процесс перехода от представления предметной области на естественном языке к точной спецификации этого описания с применением некоторых формальных языков.
В простейшем случае онтология описывает иерархию концептов, связанных . -ции предметной области, зависит от задач, при решении которых планируется ее , . и некоторые спецификации их значений, что позволяет ограничивать возможные интерпретации терминов и отражать взаимосвязь понятий. При таком подходе онтология похожа на понятие «тезауруса» [7]. Модель онтологии, предложенная отечественными учеными в области разработок интеллектуальных систем ТА. Гавриловой и В.Ф. Хорошевским, задает тройка: 0 = (Х,К,Ф), где X - конечное множество концептов (понятий, терминов) ПО, которую представляет онтология, И - конечное множество отношений между концептами, Ф - конечное множество функций интерпретации, заданных на концептах и (или) отношениях. Модель является разновидностью сетевой модели знаний.
В соответствии с определением онтологии пользователю предлагается построить концептуальную структуру ПО в виде онтологической схемы. Форма представления может быть:
♦ неформальной на естественном языке,
♦ полуформальной на структурированном подмножестве естественного языка,
♦ слабоформализованной на языке с формальным синтаксисом,
♦
, .
На минимальном уровне необходимо представить все значимые объекты изучаемой предметной области, определить отношения между ними, установить причинно-следственные связи между ними, произвести упорядочение (иерархию) .
На основе анализа литературы по когнитивной психологии и когнитивным ( . . , . , . . ), -ния и процессу деятельности (А.В. Брушлинский, Л.С.Цветкова), процессам восприятия и переработки информации (В.А.Холодная и др.) сформирована группа оцениваемых параметров когнитивной компетентности.
На данном этапе при проведении эксперимента были определены и экспертами оценивались следующие параметры структуры:
♦ количество базовых понятий (объектов) в соответствии с тезаурусом ПО;
♦ связи и отноше ния между ними;
♦ уровень глубины представления понятий (поверхностный уровень - глу-
);
♦ ( );
♦ уровень детал изации объектов;
♦ наличие о пределений;
♦ степень репрезентативности ПО (поверхностная - детальная);
♦ декларативные и процедурные представления.
Экспертами оценивались следующие параметры когнитивной компетентности:
♦ сформированное^ операцион ной системы анализа и синтеза;
♦ сформированное^ л огического мышления;
♦ аналитичность мышления;
♦ уровень и глубина пони мания предметной области;
♦ сформированное™ понятийной структуры (способность пользователя вы-
);
♦ способность кл ассифицировать;
♦ способность замечать и представлять детали;
♦ построение ие рархий объектов, связей между понятиями и объектами;
♦ предпочтительный стиль восприятия информации (визушгьный - вербальный, абстрактный - конкретный) и др.;
♦ умение детализировать информацию;
♦ умение извлекать релевантную информацию, выявлять основные понятия,
.
На основе полученных данных экспертами (преподавателями) оценивается уровень знаний студента, понимания информации, полнота воспринимаемой ин-, « » (
). -циента информативной значимости предметной соотнесенности знаний на основе интеграции количественной и качественной оценки.
При помощи дополнительных диагностических методик оцениваются также владение определенными мыслительными стратегиями, стили обучения.
Данная методика позволяет оценивать сформированность, например, сле-, :
♦ умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и пись-
;
♦ владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, вос-
;
♦ владение основными методами, способами и средствами получения, хра-
, ;
♦ способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
♦ способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности;
♦ способное ть собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования;
♦ способность осуществлять сбор и анализ научно-технической информа-
, ;
♦ готовность участвовать в составлении аналитических обзоров.
По методике проводилось исследование групп студентов Санкт-
« ».
Пример визуальной структуры предметной области по курсу «Интеллектуальные технологии и представление знаний «ИТиПЗ) представлен на рисунке.
.
1. « -
( )» ( - 54 ,
- 18 ), « » -стра (лекции - 34 часа, практика - 18 часов) студентам было предложено в течение 30-40 -
ского редактора онтологий, с которым они были ознакомлены и который был ими изучен в режиме обычных университетских занятий. Часть курса была представ-
( ), - -танционного обучения с различными видами представления информации (текстовом, визуально-образном) в условиях ограничения по времени. Кратко была изложена инструкция для выполнения задания по Методике оценки когнитивной ком-
( - ).
2. .
3. -
« ».
4. Анализ и построение индивидуальных профилей когнитивной компетентности.
5. Классификация и оценка системой уровня когнитивной компетентности (4 уровня) и продуктивности работы обучаемых (высокопродуктивный средне-и низкопродуктивный).
6. Анализ полученных результатов.
На данном этапе для создания визуальных онтологических структур использовался свободно распространяемый пакет программ Ргс^е. Визуализация тестовой и эталонной моделей онтологий осуществлялась с помощью библиотеки Ьа^г.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Беспамятное ГМ., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. - Л.: Химия, 1985. - 528 с.
2. Смирнов Б.А., Долгополова Е.В. Психология деятельности в экстремальных ситуациях. Гуманитарный центр. - Харьков, 2008. - 290 с..
3. Thorpe R., Holman D. The Management Charter Initiative in Higher Education // The HEC Journal, Capability. - 1994. - Vol. 1. - C. 67-74.
4. Ерофеев A.K., Е.В. Маслов Е.В. Профессиональная компетентность работников банка // Психологическая диагностика. - 2005. - № 1. - С. 71-85.
5. Kirschner P., Vilsteren, P.V., Hummel H. and Wigman M. The desighn of a study environment for acquiring academic and professional competence. Studies in Higher Education, 22 (2), 1997. - C. 151-171.
6. . ., . . -
пользования. - М.: Akademia, 2005. - 347 с.
7. . . .
// Вестник Ставропольского государственного университета. - 2003. - № 35.- С. 122-128.
8. . ., . . . - .: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 304 с.
Котова Елена Евгеньевна
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет <^ЭТИ». E-mail: alenakotova@mail.ru.
197101, . - , . . , 5.
Тел.: 88122343798.
Kotova Elena Evgenjevna
Saint Petersburg State University LETT.
E-mail: alenakotova@mail.ru.
5, Prof. Popov street, Saint Petersburg, 197101, Russia.
Phone: +78122343798.
УДК 004.77
C.B. Фролов, МЛ. Лядов, Султан Г. Фареа
КОРПОРАТИВНАЯ СИСТЕМА СИНХРОННОГО ТЕЛЕМЕДИЦИНСКОГО
КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ
Рассматривается информационная модель корпоративной системы синхронного телемедицинского консультирования на языке UML, показаны основные аспекты данной системы. Разработана реализация модели - информационная система «Телеконсис».
Телемедицина; автоматизация; информационные системы; моделирование.
S.V. Frolov, M.A. Lyadov, Sultan G. Farea
CORPORATE SYSTEM FOR SYNCHRONOUS TELEMEDICAL
CONSULTING
Information model of corporate system for synchronous telemedical consulting is considered on the language UML, basic aspects of this system are shown. Implementation of the model was developed. It is the information system «Teleconsys».
Telemedicine; automation; information systems; modeling.
Введение. Сотрудники корпораций, заводов, учреждений и ведомств нуждаются в медицинском обслуживании. Имеются примеры присутствия лечебнопрофилактических учреждений (ЛПУ) для обслуживания работников государст-, . -лению договоров на медицинское обслуживание работников (социальный пакет) с государственными и частными медицинскими центрами.
Напряженный ритм работы, а также территориальная разобщенность затрудняют использование медицинской помощи, которую оплачивает корпорация. Для повышения качества медицинского обслуживания и его экономической эффективности необходимо создать новую систему медицинского обслуживания, максимально полно использующую возможности информационных технологий.
В настоящее время на кафедре «Биомедицинская техника» Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) создан и функционирует теле-( ), -зация модели корпоративной системы телемедицинского консультирования «Телеконсис» [1]. Данная система внедряется в ТГТУ и служит для приближения медицинской помощи к сотрудником ТГТУ при помощи информационно. -ционная модель корпоративной системы синхронного телемедицинского консуль-
