ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕМЕНТіВ СУБ’єКТИВНОГО АНАЛіЗУ У ВИРіШЕННі ПРОБЛЕМ НАВЧАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

■а о

У cmammi розглядаються методологiчнi CKMadoei щодо виршення проблем удоскона-лення навчання

Ключовi слова: процес навчання, ресурси, суб'ективний аналiз

□-□

В статье рассматриваются методологические составляющие относительно решения проблем усовершенствования учебы

Ключевые слова: процесс обучения, ресурсы, субъективний анализ

□-□

In the article methodological constituents are examined in relation to the decision of problems of improvement of studies

Key words: process of studies, resources, sub'ektivniy analysis

■о о

УДК 378.14 (045)

ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕМЕНТ1В

сУБ'ективиого

АНАЛ1ЗУ У ВИР1ШЕНН1 ПРОБЛЕМ НАВЧАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ

В.О. Касьянов

Доктор техычних наук, професор Кафедра мехашки* Контактний тел.: 8 (044) 406-72-72

Ю.Т. Гуз

Кандидат техычних наук, доцент Кафедра автоматизацп та енергоменеджменту* Контактний тел.: 8 (044) 406-70-58

1.В. Прохоренко

Астрантка* Контактний тел.: 8 (044) 406-70-96 *Нацюнальний аерокосмiчний шститут пр. Космонавта Комарова, 1, м. КиТв, 03058

Постановка проблеми

Процес навчання розглядаеться, як розв'язання по-слщовност проблемно-ресурсних ситуацш перетво-рення ресурив студента та викладача що складаються з трьох компоненпв: передачi iнформацii, модифжу-вання (розвинення якостей штелекту), модифжуван-ня його етичних засад - виховання. Вказуеться, що можливою ефективною основою аналiзу та синтезу навчального процесу може бути суб'ективний аналiз.

Аналiз деяких дослщжень i публiкацiй

Значне посилення уваги до ощнки якостi навчання в системах управлшня навчальним процесом ввдбуло-ся пiсля замiни традицiйноi форми оцiнки навчання на форму ощнки навчання за рейтинговою системою ощнювання знань та кредитно-модульною системою, як прюритетною системою оцiнювання знань передо-

вих держав свiтy Ця система, хоча i е деяким кроком уперед, мае, в тому вигляд^ в якому вона шнуе деяк суттевi вади.

Фронтальний наступ державних Положень стосов-но впровадження сертифжацп системи менеджменту i якосп у всi сфери промисловостi не обшшов стороною i навчальний процес у якому вихвдною продукцiею з надання освггянських послуг е майбутнш конкурен-тоспроможнiй фахiвець.

Аналiз деяких дослщжень i публiкацiй [7-9] стосовно формування ощнки якосп навчання в системах управлшня навчальним процесом визначив скеровашсть роби - вплив нових шформацшних технологiй навчання на активiзацiю навчально-пiзнавальноi дiяльностi студен-пв. У працi [6,7] пропонуеться вдея впровадження в навчальний процес проблемно - ресурсну технолопю з використанням елеменпв суб'ективного аналiзу та суб'ективноi ентропii i суб'ективноi iнформацii, до проблем планування та дiагностики начального процесу i в кшцевому сенсi до управлiння ним.

■Г

Формування щлей стати

Необхщно розглянути головш аспекти навчально-го процесу (прогнозування, планування, оцшка ефек-тивностi та якосп, формування засобiв та програм управлшня навчальним процесом, його удосконален-ням) розглянутi с точки зору суб'ективного аналiзу, розвиненого iнструментарiя та ввдповвдних методiв. При цьому придметним змштом дослiдження е посль довшсть проблемно-ресурсних ситуацiй, що до яких можна структурувати навчальний процес.

Основш аспекти проблеми

Концепцiя проблемно-ресурсно! технологи базу-еться на розробленш проблемно-ресурснiй методо-логii, яка оргашчно вписуеться до аналiзу активних систем (АС). Центральним елементом АС е суб'ект осо-биспсть, яка приймае ршення i здiйснюе управлiння.

Опираючись на евристичне розумiння пiд АС ми маемо на увазi кнуючу систему в певних просторових i часових межах з урахуванням, що суб'ект (люди-на, група людей) задiянi у функцiюваннi системи та управлшш системою з використанням власних ресур-сiв (матерiальнi, енергетичнi, шформацшш технологи, засоби виробництва).

Зрозумiла недосконалiсть такого не строгого виз-начення АС зумовлена евристичшстю дослiдження iснуючоi проблеми управлшня i самоуправлiння в активних системах навчального процесу.

Запропонований тдхвд мае деякi загальнi риси з тдходами характерними для синергетики [1] де Г.Ха-кеном було уведене поняття вщносних значущостей р аттракторiв, множина р нормуеться на одиницю. Под-iбно до нього в робот дослiджуеться шенонiвська ш-формащя, яка виражена через переваги, теж нормоваш подiбно до отриманих результапв Р.Л.Страновичем [2] Хакен пропонуе розглядати принцип максимум шформацп з обмеженням виду

4 Ф,(к)Р . (1)

1=1

та з врахуванням умов нормування

¿Р =1. (2)

1=1

i отриманням каношчного розподiлу для р . У на-шому випадку в якоси функцп fi(k) дослiджуються параметри ресурсних потоюв що взаемодiють мiж собою та суб'ектами навчального процесу з урахуванням ресурав людсько! психiки i побудовою композицii двох корисностей за наявшстю вiдомоi iмовiрностi для кожно! упорядковано! пари альтернатив.

Пропонуеться вважати iмовiрностi оцiнки об'ектив-ними характеристиками, навггь коли вони пов'язанi з прийняттям тих чи шших рiшень суб'ектом, а переваги ввдповщш кiлькiснi мiри якi визначаються на шту!тив-ному рiвнi - суб'ективними характеристиками.

Таким чином ми тдшшли до використання теорii корисностi, яка була започаткована В^ьфредом Па-рето i в подальшому завдяки Джона Неймана, Оскара Моргенштерна [3], П. С. Фшберна [4] i Арнеса та Зшеса [5] розвинута до строго! теорп. Тематична на-

правленiсть роботи пов'язана з теорiею корисностi, але проблема розглядаеться тд дещо iншим кутом зору.

Вiдмiннiсть вiд вище згаданих праць полягае у вико-ристанш проблемно-ресурсного пiдходу i частково шшо-му вiдношеннi до ймовiрносного аналiзу та ймовiрносних характеристик. Використовуеться анолопя мiж норму-ючими функцiями переваг i розподiлом ймовiрностi, але при цьому вважаеться, що розподш переваг не е розподь лом ймовiрностей i у зв'язку з цим деяк спiввiдношення на вiдмiну ввд теорп ймовiрностей постулюються. За розробленим методом центральною ланкою активно! системи е суб'ект навчального процесу. До сказаного слвд додати те, що в робоп не ставиться задача побудови дея-ко! «модель людини» як ланки в системi управлшня под-iбно технiчним задачам (динамжа польоту, ергономiки i т. шш.). Уникаючи громiздкостi викладання матерiалу в роботi наведемо деякi властивост цiеi ланки за рахунок чого формуеться загальна схема поведшки суб'екта при рiзних проблемно-ресурсних ситуацiях. Наведене нижче слвд розглядати як фактори, що впливають на прийняття ршення суб'ектом i як доповнюючi суб'ективш фактори при визначеннi об'ективно! оцiнки: подвiйне вияв-лення суб'екта, як шдиввдуума i як громадсько! iстоти, проблемно-ресурсна структура дiяльностi, «мшмуму» ресурсiв для пiдтримки свого фiзичного iснування, праг-нення до оволодшня додатковими ресурсами, власний характер особист проблеми, спiввiдношення проблем рiзних iндивiдуумiв, iснування в середовищi собi под-iбних, спiввiдношення iндивiдуальних проблем з колек-тивними. Евристичне сприйняття кожного iз факторiв дозволяе стверджувати, що кожний суб'ект безперервно знаходиться в деякш проблемнiй ситуацп. I якщо го-ворити про товариство iндивiдуумiв то ми маемо свое-рiдну «тканину» зикану з iснуючих проблем. Вивчення структури ще! проблемно! «тканини» е основною для видшення та класифжацп товариств, об'еднаних такою тканиною. Стетнь ув'язаностi iндивiдуальних проблем з деякою колективною проблемою визначаеться степенем !х узгоджуваностi або не узгоджуваностi мiж собою i в цiлому «тканиною» проблем, яка «накинута» на деяку сукупшсть ресурав. Якщо «суму» уах iснуючих проблем виразити в юльюсних термiнах, ув'язаних з ресурсами то ця «сума» буде бшьшою за кнуючу, «суму» - ресурсiв, що певним чином вказуе на ввдмшшсть даного тдходу вiд поняття запиту i пропозицii в економiцi. Подальша по-будова конценцii потребуе розкриття !! основно! теми, а саме, ктоти проблемно-ресурсно! методологи.

Як було вiдмiчено вище, людина е одночасно што-тою iндивiдуальною та штотою суспiльства з його со-щальною сутнiстю зафiксованою на бiологiчному рiвнi в його фiзiологii та психщь

Набiр iснуючих проблем iндивiдуума не ствпадае з набором проблем як породжуе суспiльство i не вичерпуе !х. Образно кажучи, цi двi множини проблем можуть пе-ресжатися, але не спiвпадати. Таким чином в порiвняннi з традицiйною оцшкою навчального процесу нами ви-явлено принципову ввдмшшсть i одночасно встановлено мехашзм зв'язку мiж iндивiдуальним та колективним, як в шдиввдуальнш i в груповiй психологii. Така точка зору установлюе виникнення понять iерархii проблем, узгод-женостi або розбiжностi, взаемного впливу проблем тд-систем активно! системи. 1ерархт проблем необхвдно розглядати з урахуванням того, що кожна проблема мае персонального носiя в психологii. Виходячи з цього для

досягнення щлей роботи в обов'язковому порядку не-обхвдно урахувати наступнi окремi фрагменти процесiв iндивiдуальноi психологii: закон «шерцп», принцип най-меншоi ди, принцип найбiльшого результату, принцип досяжностi, людина вирiшуе тiльки своi «власш» про-блеми, нерiвнiсть - джерело проблем, закон зворотноi пропорцiйностi ввд «вiдстанi» мiж суб'ектами.

Для достовiрностi визначення критерiiв якостi i ефективноси при вирiшеннi проблемних ситуацiй, на нашу думку, слщ урахувати i фундаментальний елемент соцiальноi психологii - концепщю соцiальноi правди, що, в свою чергу, надасть можлившть скласти основу понять категорш проблемно-ресурсного аналь зу i, навпаки, осмислити сощальш категорii з позицiй проблемно-ресурсного аналiзу.

Проблемно-ресурсний метод - унiверсальний метод аналiзу i синтезу «активних систем» незалежно ввд по-лiтичних, економiчних, iдеологiчних основ суспiльства. Метод базуеться на використанш таких категорiй як : «проблема», «мета», «ресурси» з установленням взае-мозв'язюв помiж ними i упевненiстю, що практично яку завгодно ситуацiю можна трактувати, як виршення дея-коi проблеми шляхом щльового використання ресурсiв. Особливiсть методу полягае в тому, що вш установлюе зв'язки мiж категорiями i уявленнями та матерiальними об'ектами i процесами. Проблемно-ресурсний метод в робоп використовуеться як метод упорядкування мiр-кувань та виконання аналиичних операцiй тд час вибо-ру альтернатив i прийняттю рiшень об'ектами навчання. Наше припущення, що переваги формуються на основi ентропiйного варiацiйного принципу, дозволяють от-римати моделi функцiй розподшу переваг.

Переваги 1-го роду (предметш переваги п ) зада-ються на множинi предметних альтернатив, переваги 2-го роду (рейтинговi переваги ^ ) виникають у гру-пах суб'екпв .Переваги як 1-го так i 2-го роду визнача-ються утилiтарними та етичними факторами. Як мiра невизначеностi суб'екта використовуються вщповщш суб'ективнi ентропii Нп.Суб'ективна iнформацiя визначаеться як прирiст ентропп

£п(о) = 1.

(4)

Ъ = НП- Н„(А).

N - число альтернатив що вивчаються, нормуван-ня яких може бути обгрунтоване з погляду психологи i необов'язково е одиничним, проте з метою спрощен-ня ми розглядатимемо одиничне нормування. Ентро-тя Нп переваг задаеться формулою.

Нр = -£П(О,)1П п(о.).

(5)

та за формою сшвпадае з ентропiею Шеннона, проте функщя п(oi) - не е вiрогiднiстю 1

птах = ЬЧ П(0,) = ^ ;

До складу функцiонала вводиться функщя ефек-тивностi, у виглядк

Е ^(о^).

(6)

(3)

де - А який - небудь випадок, що змшюе розпод^ переваг.

В робот пропонуеться ряд схем моделювання ди-намiки активних систем, як динамжи предметних та рейтингових переваг, в тому числ^ виникнення та за-тухання стресових ситуацiй. Наявшсть аналiтичних виразiв розподiлу переваг дозволяе характеризувати еластичшсть та жорсткiсть переваг по вщношенню до рiзних факторiв i при цьому трактувати '¿х як, «ела-стичнiсть» та «жорстюсть» психiки.

Алгоритмом передбачаеться, що суб'ект в кожен момент часу аналiзуе певну юльюсть альтернатив, i формуе на цш кiлькостi розподiл переваг. Стутнь не-визначеностi розподiлених переваг характеризуеться ентротею розподiлу переваг. Приймаеться гшотеза, що кожного разу розподiл переваг являеться, вщ-носним в розумшш деякого функцiонала головною частиною якого виступае, ентротя переваг. В даному разi версiя суб'ективного аналiзу розглядае два типи переваг: предметш i рейтинговi переваги.

Предметнi переваги або переваги першого роду зада-ються на юлькосп альтернатив oi i нормуються виразом:

Функцiя Е - визначае суть конкретноi поставленоi задач^ що вирiшуеться у даний момент, вона може бути виражена через ресурси, або через ймовiрнiсть невизначених подш або через корисшсть. Критерш визначаеться виразом:

Ф = -£я(о,)1пп(о,)±р4£п(о,) + Т1 £п(о,) . (7)

Функщя ефективност може мати змкт ризику при цьому Ф(о) визначаеться можливою втратою в результат вибору тiеi або шшо' альтернативи. Взагалi Ф(о) -визначаеться рацюнальними, утилiтарними, етичними чинниками, що складае одну з ввдмшностей даноi версii суб'ективного аналiзу, наприклад у ввдповвдних проблемах, в теорп iнформацii. До утилiтарних чинникiв ввдносяться ресурси рiзного вигляду, i розглядаються як ресурси, що реалiзуються в процеа навчання. З погляду «належностЬ» ресурсiв введено поняття активних ресурав га та пасивних ресурав гр, де активнi ресурси - це «особистЬ» ресурси суб'екта системи, що дозволяють йому дiяти, управляти системою, виконувати вс опера-ци для того, щоб система кнувала i розвивалася, будучи шструментом для розв'язання «його» перманентно ви-никаючих проблем. Пасивнi ресурси гр - це ресурси, що знаходяться в систему в межах компетенцп суб'екта, якi вiн може спрямувати на виршення «його» проблем.

З точки зору мкця цих ресурав при вирiшеннi тiеi або шшо' проблеми в процесi навчання дослщжуються ресурси, якi знаходяться в розпорядженш суб'екта ЯЛр i ресурси, що витрачаються Я. Ресурси Я майже завжди являються спецiалiзованими.

Ресурси яю находяться в розпорядженнi суб'екта ,можуть бути як спецiалiзованi так i ресурсами унiверсальними (час, грош^. Процес навчання, в робой розглядаеться, як процес перетворення ресурав, основною метою якого е збшьшення активних ресур-сiв того, що навчаеться та постачання його певним набором альтернативних ресурав (що можуть викори-стовуватися суб'ектом в професшнш дiяльностi).

У перетвореннi з переходом одного виду ресурав в шший, використовуються ресурси обох суб'екпв.

Разом з перевагами 1-го роду вводяться переваги 2-го роду, або рейтинговi перевагиДО,, якi також е важливим елементом процесу навчання

=1

коли йдеться про переваги в групах студенпв, вини-кае завдання аналiзу агрегацii предметних переваг i рейтингових переваг.

Рейтинговi переваги, за припущенням знаходимо як розв'язання варiацiйноi задачi з критерiями основною складовою, якого е ентротя рейтингових переваг.

Зокрема критерш мае вигляд:

м м

ф5=-£ад/оь ад/о ±в2 +

3-1 3=1

м (8)

+т 2 Ёад/о

3=1

= 1; ;

3=1 3=1

л(о,) =

?а)=

е±р'Р(с,) ;

£е±Р'Р(^ч)'

ч='

е±Р2иа)

±Р2Щр)

Р=1

р=1

р21и(р/1>

1. Обчислюються iндивiдуaльнi бали суб'ектiв, якi пiдлягaють тестуванню у!(1 = 1,...п) , та визначае результат виконання теста кожним суб'ектом.

У. =1X

(13)

3=1

2. Обчислюються середнi результати у сумарних бaлiв тестових оцiнок:

I У,

У = -

(14)

(9)

3. Обчислюеться дисперая Sy2 i стандартне вщхи-

Вирiшуючи вaрiaцiйнi зaдaчi пов'язаш з описаними вище критерiями ми одержимо наступш розподiли:

лення SY сумарних бaлiв:

£(у, - у)2 2 _ _|=1_ •

V =

п -1

(10)

(11)

(12)

^ .

(15)

(16)

4 шаг. Визначаються властивост тестiв (кореля-щя), яка вiдобрaжaе ступiнь лiнiйноi залежност мiж двома множинними даними, в яких коефвдент коре-ляцп визначаеться виразом:

£(х,- х)2(у - у)

т = —

п -1

(17)

Наступним важливим припущенням е припущен-ня про наявшсть шдивщуальних ентропiйних порогiв, де передбачаеться наприклад, що кнуе порогове зна-чення ентропп НП - такого, що, якщо поточна ентротя перевищуе порщ Н^ц > НП то ступiнь невизнaченостi високий i суб'ект не може здшснити вибiр. Необхiдною умовою вибору е нерiвнiсть: Нп(1) < НП

6нтропiйний шар [ НП Нптах ] можна назвати обла-стю дискусii або умовно «царством свободи» в якому можливi ршення формуються i реaлiзуються по за «царством свободи».В динaмiчному розумiннi процес навчання зв'язаний з неодноразовим переходом тих хто навчаеться через кордон НП зверху вниз i зни-зу вверх. У цьому розумшш спокусливим являеться трактування i оргaнiзaцiя деяких важливих понять суб'ективного aнaлiзу, зокрема, це вщносно до форма-лiзaцii понять «проблемне навчання».

В данш роботi предстaвленi результати експеримен-ту з визначенням переваг 1-го i 2-го роду студенпв цiллю якого е обробка структури анкет та спроба провести вдентифжащю теоретичних розподiлiв предметних та рейтингових переваг. Отриманий результат базуеться на проведеному дослщженш методом тестування студенпв Аерокосмiчного iнституту 203, 401, 402 груп стосовно визначення предметних рiвнiв переваг дисциплш та рейтингових оцшок iнтелектуaльних здiбностей студентiв.

Предметний - визначае рiвень переваг рiзних дис-циплiн навчального плану.

Рейтинговий - визначае диференщальш рейтинги в груш студенпв. Результати тестування отриманий за первинною статистичною обробкою даних тестування у ввдповвдносп з теорiею тестування. Алгоритм про-цесу статистичного опрацювання матриц результaтiв тестування виконуеться наступним чином:

Iдентифiкaцiя розподшу предметних переваг базуеться на завданнях теста, що мали нaмiр за 100 бальною шкалою надати оцшку важливост для суб'екта кож-но! навчально! дисциплiни за термш навчання. Вибiр навчальних дисциплiн експериментального тестування проведено у ввдповвдносп до навчального плану i умовно розподшеш на унiверсaльнi, що мiстять достатне число дидактичних iнвaрiaнтiв високого рангу та спещальш -якi мктять в бiльшостi дидaктичнi iнвaрiaнти 1 i 0 рaнгiв. Ранги дисциплш або стутнь унiверсaльностi дисципль ни визначеш числовим значенням умовно нами введений для певного напряму фaхiвцiв i для нaглядностi пред-ставлеш на схемi визначення рангу дисциплш (рис.1). Ранг дисциплш визначаеться за формулою: Я1,Я2,Я3...ЯК . (18)

Рис. 1. Схема визначення рангу дисциплш

.3

и

е

Бшьше розумшня формування суб'ективноi оцiн-ки навчання надае результат опрацювання тестування експерименту, що встановлюе залежшсть мiж рангом дисциплш 1 часом (рис.2)

Рис. 2. Графк залежност рангу дисциплш в1д часу

який витрачаеться на вивчення даноi дисциплiни (блоку дисциплш) тут необхщно вiдмiтити, що час визначався у ввдповщносп з навчальним планом, i може лише побiчно вiдображати час, що дiйсно за-трачуеться студентом. Цей час може оцшюватися як потрiбний навчальним планом для вивчення даноi дисциплiни.

Для розширення параметричноi бази даних i бiльш об'ективного визначення часу потрiбного для опану-вання дисциплiною введено, як параметр шдивщуаль-ний потрiбний час. На графiку рис.3. показана залежшсть мiж рангом дисциплш i суб'ективним рейтингом.

Аналiз графiчних результатiв залежностi рангу дисциплiн вщ потрiбного часу передбаченим навчальним планом для опанування дисциплшою вказуе на необхщшсть його корегування так як не враховано суб'ективний фактор кожного суб'екта.

Графж залежност мiж рангом дисциплiн i суб'ективним рейтингом вказуе на неоднозначшсть визначення суб'екпв, що тдтверджуе необхiднiсть враху-вання здiбностей природних особливостей кожного суб'екта та врахування якост шюльно' пiдготовки.

Висновок

Запропоновано використання методiв суб'ективно-го аналiзу i зокрема проблемно-ресурсноi технологii як основу для вивчення важливих проблем навчання. Такий тдхщ дае можливiсть впровадити в цш досить невизначенiй областi кшьюсш оцiнки. Запропоноване поняття дидактичного iнварiанту яке означае понят-тя «модуля», а також поняття рангу та суб'ективного рейтингу дисциплш та '¿х роздiлiв. Наведено алгоритм формування суб'ективноi оцiнки та алгоритми визна-чень рангу та рейтингу дисциплш.

Рис. 3. Графк залежност м1ж рангом дисциплш \ суб'ективним рейтингом

Лиература

1. Хакен, Г. Информация и самоорганизация [Текст] : тдруч-

ник / Г. Хакен — М.: Мир, 1991. — 240 с.

2. Стратонович, Р.Л. Теория информации [Текст] / Р. Л.

Стратонович. — М.: Сов.Радио, 1975. — 424с.

3. Фишберн, П. Теория полезности для принятия решений

[Текст] / П. Фишберн; Пер. с. анг. — М.: Наука, 1978. — 352 с.

4. Касьянов, В. А. Элементы субьективного анализа [Текст] /

В. А. Касьянов. — К.: НАУ, 2003. — 224с.

5. Касьянов, В. А. Субьективный анализ [Текст] / В. А. Ка-

сьянов. — К.: НАУ,2007. — 512с.

6. Дуткевич, Т. В. Конфлштолопя з основами психологи

управлшня [Текст] / Т.В. Дуткевич. — Навчальний по-абник. - Ки'в.: Центр навчально' л1тератури, 2005. - 456 с.

7. Калшша Л. Концептуальна модель системи управлшня

ВНЗ з позицш системно-габернетичного тдходу [Текст] / Калшша Л. // Осв1та 1 управлшня. Науково-практич-ний журнал, том 7, № 3 — 4, 2004. — с. 7 — 17.

8. Циба В. Т. Системна сощальна психолопя [Текст] / В.Т.

Циба. — Навчальний поабник. — Ки'в.: Центр навчаль-но' л1тератури, 2006. - 328 с.