Формирование управленческих компетенций с использованием экспертных систем обучения Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ФОРМИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ КОМПЕТЕНЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ

Ю.А. Аляев, к. т. н., доц., проректор по научной работе академик Академии информатизации образования РФ Тел.: (342) 2-660-690, E-mail:[email protected] Пермский региональный институт педагогических информационных технологий

http://pripit.perm.ru А.Ю. Беляков, к. т. н., доц., доц. каф. Тактико-специальной, боевой и физической подготовки Тел.: (342) 2-614-620, E-mail: [email protected] http://www.kafedratsp.narod.ru Пермский филиал Нижегородской академии МВД России http://www.iperm.ru/company2309.html Л.К. Гейхман, д. пед. н., проф. зав. каф. Прикладной лингвистики и информационных технологий образования Тел.: (342) 2-164-164, Е-mail: [email protected] Пермский государственный технический университет http://www.pstu.ru

The article focuses on development of basic management competencies, especially, independent cognitive activity. Students gain their experience guided by an interactive educating tool referred to the class of expert systems.

Введение

Одна из проблем организации профессиональной подготовки курсантов вузов

МВД, характерная для системы высшего профессионального образования в целом, связана с педагогическим противоречием между теоретическим и предметным характером обучения, с одной стороны, и практическим и межпредметным характером реальной профессиональной деятельности, с другой. Следствием этого противоречия является неспособность значительной части выпускников учебных заведений непосредственно перенести и использовать в практической деятельности знания и теоретизированные, абстрактные умения. На решение этой проблемы обратил внимание Министр внутренних дел России Р.Г. Нургалиев, который, в частности, подчеркнул, что «... приходящие молодые сотрудники имеют в своем балансе лишь теоретическую подготовку. И лишь единицы из них способны решать поставленные перед

ними задачи, исходящие из реалий нового времени» [3]. Так, например, по результатам мониторинга служебной деятельности выпускников Нижегородской академии МВД «Выпускник - 2003» только половина выпускников получила положительную оценку уровня готовности к самостоятельной деятельности [6].

Следовательно, приоритеты в организации учебного процесса в вузе не расставлены в соответствии с потребностями заказчика - государства и общества, и/или требования заказчика не отражают действительно необходимых составляющих профессионального развития выпускника, а критерии уровня его профессиональной готовности требуют корректировки.

Поиск путей приведения в соответствие целей учебного процесса потребностям правоохранительных органов ведется профессорско-преподавательским составом вузов постоянно. Анализ педагогической литературы показывает, что в настоя-

ш

щее время в теории и практике профессионального образования нет единой доминирующей парадигмы. Наибольшее развитие получили когнитивно-, деятельностно- и личностно-ориентированная парадигмы. Все представленные парадигмы образования востребованы профессиональной школой, и на различных этапах развития личности обучаемого каждая из них может играть ведущую роль. Однако, по ряду объективных причин, применение именно деятельностно-ориентированной модели образования наиболее оправдано при изучении специальных дисциплин [5].

Инновационным звеном указанных образовательных парадигм является существующая в настоящее время тенденция к активному внедрению в учебный процесс принципов компетентностного подхода, перечисленных в документах Болонского процесса, Концепции модернизации Российского образования, ГОСах третьего поколения. Реализация принципов компетентностного подхода в профессиональном образовании меняет ориентиры процессов обучения, воспитания и развития, определяя в качестве основной цели становление личности специалиста, обладающего набором ключевых и профессиональных компетенций, способного эффективно реализовать в деятельности по специальности свой интеллектуальный, творческий и административный потенциал, мотивированного и готового к деятельности по специальности, к самореализации и саморазвитию.

Достижение целей компетентностно-ориентированного обучения возможно только после отказа от существующей в настоящее время тенденции применения информационно-сообщающих методов обучения в подавляющем большинстве случаев, особенно при использовании информационных технологий. Сбалансированное использование педагогических программных средств различного рода (моделирующих, тестовых, электронных учебников, тренажеров) с акцентом на стимуляцию самостоятельной учебной деятельности, деятельностный характер учения, исследовательский и проблемный виды познавательной деятельности способствует поднятию достижимого в ходе учебного процесса уровня овладения знаниями от ознакомительного и репродуктивного до продуктивного (творческого).

Очевиден тот факт, что современное качественное обучение без использования

информационных технологий неосуществимо, однако цели и формы применения педагогических программных средств должны своевременно корректироваться вслед за сменой требований к уровню и качеству подготовленности выпускника. Рассмотрим формирование базовых профессиональных компетенций руководителя специального подразделения, включающего в качестве одного из этапов учебного процесса самостоятельную познавательную деятельность, реализующуюся в ходе взаимодействия с таким классом интерактивных обучающих систем, как экспертные системы.

Управленческие компетенции и проблемы их формирования

Под компетенцией будем понимать нормативное описание системы специальных знаний, умственных и двигательных умений и навыков, профессионально-значимых качеств личности, необходимых и достаточных для эффективной профессиональной деятельности.

Компетенции могут быть ключевыми (базовыми) и профессиональными (специальными). Ключевые компетенции не имеют принадлежности к определенной профессии - обладание ими необходимо специалисту

любого профиля. В современных условиях ключевые компетенции, как универсальные ресурсы личности широкого спектра, рассматриваются как база для освоения компетенций более специфического назначения, узкой направленности, то есть -профессиональных компетенций. Содержание профессиональных компетенций близко к содержанию квалификационной характеристики выпускника соответствующей специальности. Оно должно быть дополнено описанием способностей индивида, лежащих в сфере профессиональной деятельности, но выходящих за рамки фиксированного алгоритма деятельности специалиста, механистического решения задач, запрограммированной и безличностной реализации заданного функционала.

В нашем случае исследуются возможности информационных технологий в формировании компетенций, составляющих предметную область тактико-специальной

подготовки. Данная учебная дисциплина охватывает различные стороны управленческой деятельности руководителя специального подразделения, включая организацию и проведение специальной операции, управление деятельностью групп боевого применения, планирование и руководство службой нарядов. Поэтому под управленческой деятельностью в нашем случае будем понимать систему умственных и организационных действий лица, принимающего решение, осуществляемых в условиях энтро-пийности внешней среды, формируемой компонентами инфо-, техно- и социосферы, и направленных на эффективное использование подчиненных сил и средств по разрешению сложившейся проблемной ситуации в рамках нормативно-правовой базы. Ввиду этого компетентностно-ориентированное обучение в рамках указанной дисциплины должно быть направлено на подготовку к самостоятельной управленческой деятельности, что выходит за пределы традиционных ЗУНов и в контексте компетентностно-го подхода может быть определено как развитие компетентности, которую можно именовать тактико-специальной, дифференцируя от любой другой управленческой деятельности.

Определим тактико-специальную компетентность как систему развивающихся качеств личности специалиста (руководителя спецподразделения МВД), детерминирующую способность и готовность к осуществлению управленческой деятельности в особых условиях, включающую информационно-аналитические, предметно-деятель-ностные, психолого-педагогические и контрольно-организующие компоненты (компетенции), интериоризованные в процессе обучения и самостоятельной профессиональной деятельности, и базирующуюся на свойствах, способностях и направленности личности.

Под информационно-аналитическими компонентами понимаются владение специальной информацией и способами ее преобразования, а также умения, связанные с проведением системного анализа ситуаций, и навыки построения в виде умственных представлений модели управляемой системы и прогнозирования возможных изменений ее состояния.

Предметно-деятельностные компоненты могут быть представлены следующим перечнем: владение специальными умениями и навыками в рамках предметной облас-

ти тактико-специальной подготовки, включая иерархию тактико-специальных умений и навыков должностных лиц, состоящих в подчинении, на уровне достаточном для самостоятельного решения управленческих задач; умения проведения планирования в условиях неполноты и неоднозначности исходной информации и воплощения сформулированных проектов в действительность.

В свою очередь психолого-педагогические компоненты - это владение способами психологического и педагогического воздействия, а контрольно-организующие -владение способами организации подчиненных и себя, контроля и самоконтроля.

Для формирования названных компетенций наиболее приемлемым следует считать учебный процесс, включающий, помимо прочего, модельное или реальное исполнение профессиональных обязанностей, иные формы профессиональной самореализации и получения опыта решения практических задач [1]. Однако подобная организация обучения основам тактико-специальной подготовки в учебных заведениях МВД наталкивается на ряд препятствий экономического и временного характера. Тактическая «игра» на местности с реальным оппонентом - это дорогой, трудоемкий и продолжительный, относительно промежутков учебного времени занятий, процесс. Кроме того, не все тактические ситуации можно воссоздать в реалии образовательного учреждения ввиду отсутствия достаточных сил, средств, технической возможности, да и наличия опасности для жизни. При организации занятий «в поле» (тактико-специальных учений) обычно ограничиваются одной, двумя типичными задачами, при этом основная масса обучаемых участвует в роли исполнителей (подчиненных), а навыки самостоятельной деятельности получают лишь единицы.

Часть из указанных компонентов компетентности может быть сформирована и в ходе проведения традиционных аудиторных занятий, в особенности информационно-аналитические и предметно-деятельностные составляющие. Однако при традиционном для вузов фронтальном методе обучения -один преподаватель и много обучаемых -учебный процесс сводится зачастую к репродуктивному. Такие серьезные дидактические недостатки этого обстоятельства, как отсутствие индивидуального подхода, малое число отработок, незначительный объем разобранных вариантов ситуационных задач,

отсутствие опыта самостоятельного принятия решения не позволяют в полной мере считать такой учебный процесс направленным на формирование тактико-специальной компетентности.

Описание принципов организации взаимодействия обучаемого с экспертной системой

Существенным подспорьем преподавателям при внедрении принципов компетент-ностного подхода в организацию занятий по тактико-специальной подготовке могут оказаться компьютерные программы, относящиеся к классу экспертных систем. Программы данного класса способны моделировать при решении задач логику рассуждений человека-эксперта в какой-либо предметной области и, обычно, используются в системах поддержки принятия решения. При использовании в учебном процессе экспертные системы способны реализовать помимо традиционных качеств, присущих всем педагогическим программным средствам, дидактические потребности компетентностно-ориентированного обучения:

- деятельностный характер обучения;

- возможность организации исследовательского режима познавательной деятельности;

- создание условий для приобретения виртуального опыта самостоятельной деятельности, опыта достижения цели;

- смена роли обучающей программы -от источника информации до проводника в мире информации;

- интеллектуальная интерактивность обучающей системы;

- адекватно индивидуальная «траектория» обучения;

- интеллектуальная контекстная помощь;

- диагностика успешности овладения умениями и навыками;

- имитация решения проблем во взаимодействии.

Однако чему именно учить и каким именно образом учиться с использованием таких компьютерных программ, сочетающих свойства оперативно-тактического тренажера и интеллектуального собеседника? Как с помощью экспертной системы создать условия для формирования управленческих компетенций и как обеспечить долговремен-ность сохранения приобретенных продуктов обучения?

Анализ модели деятельности руководителя спецподразделения в рамках решения

тактических задач и содержания тактико-специальной подготовки показал, что наибольшего эффекта от использования экспертных систем можно ожидать в ходе формирования информационно-аналитических и предметно-деятельностных компетенций [2]. В частности затруднение, как правило, вызывает организация таких необходимых составляющих компетентностно-ориентиро-ванного учебного процесса как развитие способностей к проведению системного анализа ситуаций, формирование и закрепление навыков тактически грамотного планирования, получение опыта в самостоятельном принятии тактического решения, эволюция способностей к синтезу альтернативных вариантов развития ситуаций и прогнозированию наиболее вероятного исхода. В данном случае именно посредством учебной деятельности во взаимодействии с экспертными системами могут быть частично разрешены проблемы формирования управленческих компетенций руководителя спецподразделения.

В чем собственно состоит существо тактического управления? За последние два тысячелетия существо тактики практически не изменилось. Так, например, неизвестный византийский генерал в труде «Стратегия» (ок. 530 г. н.э.) писал, что «тактику можно разделить на четыре части: правильное боевое построение, распределение оружия, правильное движение войск в соответствии с обстановкой и выгодное использование местности». Тринадцать столетий спустя Ан-туан-Анри де Жомини, военный теоретик и историк, русский генерал в «Резюме военного искусства» (1838 г.) указывал, что «тактика - это искусство размещения войск на поле боя в соответствии с особенностями местности».

В настоящее время деятельность органов внутренних дел регулируется нормами права. Последовательность и содержание работы руководителя спецподразделения после получения задачи на проведение специальной операции отражены в соответствующих ведомственных нормативных документах, там же уточняются основы расчета сил и средств, планирования подразделений для решения тактических задач. Ознакомление с различного рода документацией -лишь начальный этап на пути к становлению тактико-специальной компетентности, и компьютерные обучающие программы, при соответствующем методическом обоснова-

нии, могут обеспечить успешность этого процесса.

Один из таких подходов, основанный на использовании экспертной системы обучения, реализован на базе Пермского филиала Нижегородской академии МВД. Он заключается во включении в учебный процесс этапа, направленного на формирование базовых управленческих компетенций в ходе игрового решения тактических задач в интерактивной среде с последующим развитием и закреплением полученных новообразований в ходе модельного исполнения служебных обязанностей при проведении тактико-специальных учений.

При работе с компьютерной программой обучаемому предлагается виртуальное тактическое поле в форме схемы местности, на которой он с помощью компьютерной «мыши» может разместить элементы боевого порядка подразделения. Формулировки задач ограничиваются необходимостью принятия решения о тактически грамотном расположении сил и средств на местности исходя из условий обстановки. Объекты управления можно перемещать, добавлять и удалять, менять их структуру и взаимное расположение, наблюдая ответные реакции экспертной системы. Интерактивность среды обучения обеспечивает машина вывода экспертной системы, включающая блок принятия решения о правильности тактического расположения, предлагаемого обучаемым, и блок генерации контекстной справки в форме гипертекстового документа.

Сценарий работы с такой программой предполагает последовательное решение задач возрастающей сложности. Преодолевая с помощью экспертной системы возникающие в ходе отработки сценария проблемы, обучаемый овладевает специальными знаниями на уровне, недостижимом при обычном информационно-сообщающем обучении. Эффективность самостоятельной учебной деятельности с использованием информационных технологий во многом определяется уровнем активности обучаемого, которая зависит от используемых способов организации взаимодействия в системе «обучаемый-компьютер». В отличие от простейшей гипертекстовой технологии и иных способов организации взаимодействия описанный недетерминированный, вариативный подход к получению знаний позволяет обучаемому заняться собственной исследовательской деятельностью, приобрести так называемый «виртуальный опыт».

Познавательные процессы, реализуемые в ходе взаимодействия с экспертной системой, направлены на формирование продуктов обучения, разнородных по способам интеллектуальной деятельности - конвергентных и дивергентных. Необходимость этого определяют особенности управленческой деятельности, выражающиеся в сочетании трех факторов: частичной определенности требований нормативных документов по организации проведения специальных операций, полной неопределенности складывающихся тактических задач в реальных условиях и абсолютной четкости в формулируемых решениях и приказах.

Конвергентные навыки мыслительной деятельности обнаруживают себя в показателях правильности и скорости нахождения единственно возможного (нормативного) ответа в соответствии с требованиями заданной ситуации. В свою очередь дивергентные способности (креативность) определяют возможности индивидуума порождать множество разнообразных оригинальных идей в нерегламентированных условиях деятельности и формулировать гипотезы относительно недостающих элементов ситуации.

Развитию дивергентных способностей способствует взаимодействие обучаемого с интеллектуальной обучающей системой, реализующей исследовательский режим познавательной деятельности. В свою очередь развитие конвергентных способностей требует отдельного обсуждения.

Рассматривая различные технологии обучения, следует признать, что наилучшим образом цели развития конвергентных способностей соответствует система планомерно-поэтапного формирования умственных действий, обеспечивающая преподавателя инструментом управления познавательной деятельностью обучаемого [4]. Система П.Я. Гальперина ориентирована на модель умственной деятельности как некоторой сложной структуры и на возможность ее декомпозиции с целью поэтапного формирования с заданными характеристиками. В рамках системы Гальперина основой усвоения и мышления считается действие в уме - умственное действие, формирующееся посредством интериоризации в ходе шести этапов познавательной деятельности, нацеленных на формирование мотивации и ориентировочной схемы, а затем, на их основе действий: в материализованной форме, в социализированной речи, в речи «про себя», в скрытой

речи. Естественно, в практике обучения часть этих этапов может быть свернута или даже упразднена, что определяется возможностями организации занятия, ресурсом времени и самим учебным материалом.

Рассмотрим подробнее форму и особенности реализации названных этапов при организации обучения с использованием экспертных систем.

Из трех типов мотивации (внешняя, соревновательная, внутренняя), выделяемых Гальпериным, при работе с экспертными системами обучения наиболее просто формируется соревновательная. Объясняется это следующими причинами:

- обучение производится с использованием программы внешне похожей на стратегическую игру - возникает непроизвольное желание оценить свои силы, быть не хуже других, победить компьютер (рис. 1 а -см. цв. вставку);

- обучение производится в компьютерном классе, поэтому всегда есть возможность посмотреть, на каком этапе находится сосед и с каким успехом осваивает учебный материал, тем более что в программе организован учет количества допущенных ошибок и времени исполнения (рис. 1 б - см. цв. вставку);

- привлекает также неоднозначное, отчасти интеллектуальное, поведение программы в зависимости от текущей учебной ситуации (рис. 1 в - см. цв. вставку).

Однако следует с осторожностью относиться к неподдельному интересу обучаемых к компьютерной обучающей программе ввиду большой вероятности смены приоритетов. Интерес обучаемых, направленный не на изучаемый предмет, а на возможность найти лазейку в логике построения программы, обмануть ее, то есть на приемы обращения с компьютером или на изучение интерфейса и структуры программы, сведет на нет все затраты на разработку и использование экспертных систем и снизит продуктивность обучения. Несмотря на то, что в программе учтены возможности попытки взлома базы результатов учебной деятельности и предусмотрены превентивные защитные мероприятия, ведущая роль в формировании необходимой направленности познавательных мотивов остается за преподавателем.

Рассмотрим процесс формирования схемы ориентировочной основы действия при организации занятия с использованием экспертных систем.

Ориентировочная основа действия есть не что иное, как деление действия на такие мелкие, элементарные операции, которые посильны обучаемому и опираются на усвоенные им ранее знания, умения и навыки. Данный этап играет решающую роль в формировании эффективного и устойчивого умственного действия. Обучаемые предварительно знакомятся с характером деятельности, условиями ее протекания, последовательностью ориентировочных, исполнительных и контрольных действий. Уровень обобщенности действий, а значит, и возможность переноса их в другие условия зависят от полноты ориентировочной основы этих действий. Выделяют три типа ориентировок:

- конкретный образец (например, показ) или описание действия без указаний о методике его выполнения (неполная система ориентировок);

- полные и подробные указания о правильном выполнении действия (методика выполнения действия);

- ориентировочная основа действия создается обучаемыми самостоятельно на основе полученного знания.

В работах последователей системы П.Я. Гальперина обсуждаются достоинства и недостатки различных типов ориентировок. Между тем применение первого типа ориентировки при формировании умений принятия тактического решения совершенно бессмысленно, так как достаточно велико множество различных тактических приемов и условий их использования, и образцовое решение по одной ситуативной задаче ни в коей мере не дает представления о способах решения других или даже аналогичных, но при смене исходных условий. Применение третьего типа ориентировки ограничено сложностью разработки компьютерного методического обеспечения, способного обеспечить контроль правильности и коррекцию синтеза обучаемым ориентировочной основы действия, и особенностями формируемых умственных действий, ограниченных возможностями и полномочиями руководителя специальных операций, устанавливаемых нормативными документами. Поэтому в рассматриваемой программе за основу был принят второй тип ориентировки (не исключая совсем третий) - обучаемому излагается методика принятия управленческого решения, учитывающая особенности ситуации и состоящая из последовательности нескольких шагов, каждый из которых предполагает

выполнение некоторых элементарных умственных действий.

Форма представления обучаемому методики принятия управленческого решения как схемы ориентировочной основы действия требует отдельного обсуждения.

В рамках осваиваемой модели управленческой деятельности схема ориентировочной основы действия может быть представлена списком шагов алгоритма принятия решения. Каждый из представленных шагов в свою очередь может быть разбит на последовательность элементарных действий. Процесс формирования ориентировочной основы действия индивидуален, так как различны начальный уровень подготовленности и темпы освоения нового материала. Учет этих различий при предъявлении материала создаст комфортные условия индивидуальной познавательной деятельности.

Одним из наиболее перспективных подходов к решению этой проблемы является использование для разработки методического пособия гипертекстовой технологии, к достоинствам которой следует отнести простоту реализации, наглядность представления и удобство навигации в учебном материале. В зависимости от сформированности соответствующих умственных действий каждый обучаемый может выбрать индивидуальную траекторию и глубину детализации учебного материала.

При первом знакомстве со схемой ориентировочной основы действий обучаемые получают ее в полном объеме, в дальнейшем при итеративной отработке ситуационных тактических задач в случае затруднений, при неправильном решении, обучаемому указывается на наличие ошибки, однако правильное решение он ищет сам, возвращаясь к ориентировке. В этом случае ориентировка меняет свой вид, в зависимости от настроек преподавателя и текущей учебной ситуации. В ориентировке выделяются только те пункты, которые обеспечивают целенаправленную навигацию по учебному материалу, скорейший поиск причин неудачи и исправление ошибки обучаемого (рис. 2 - см. цв. вставку ). При этом остальные пункты ориентировки, по предварительной настройке, могут быть либо скрыты, либо остаться без выделения.

Данный этап - этап формирования ориентировочной основы действия - рекомендуется сопровождать составлением опорного конспекта. Информация о последовательности действия, хотя и сведена в четкую,

легко просматриваемую за счет средств навигации иерархическую структуру, однако представляет собой достаточно объемный и разнородный материал, поэтому процесс фиксирования каждого отдельного положения обеспечит более благоприятные условия для последовательной интериоризации формируемых продуктов обучения. Следует учитывать, что при изучении схемы ориентировочной основы действия обучаемый не сталкивается с абсолютно новым для себя материалом, большая часть из рассматриваемых элементарных действий в той или иной мере присутствовала на предыдущих этапах обучения - лекциях. Новым для обучаемого является методика принятия управленческого решения, которая включает некоторую последовательность элементарных шагов и основана на полученных ранее знаниях.

Третий этап формирования умственного действия - это формирование действия в материализованной форме, то есть выполнение действия с полной системой опор. На этом этапе активная самостоятельная деятельность обучаемых только начинается -он приступает к решению специально подобранных задач. Любое действие, связанное с усвоением содержания методики принятия управленческого решения, здесь выполняется пооперационно в материализованной форме и с полной системой опор (схема ориентировочной основы действия, предлагаемая обучающей программой, собственный опорный конспект, учебник и др.). Обучаемый уясняет состав операций выполняемых действий под наблюдением преподавателя, более опытного товарища или обучающей программы (рис. 1 в, 3 в - см. цв. вставку). Основная цель третьего этапа -научиться выполнять усваиваемое действие самостоятельно, безошибочно и с необходимыми внешними опорами.

Представление материализованной формы в данном случае выполняет компьютерная программа посредством условных графических обозначений, символов, слов, карт и т.п. Учитывая, что этап формирования действия в материализованной форме играет решающую роль в процессе осознания и последующей интериоризации учебного материала, следует обратить особое внимание на процесс предъявления обучаемому объектов материализованной формы. Дело в том, что, с одной стороны, компьютер предоставляет широкие возможности по анимации, масштабированию, размноже-

нию, преобразованию, сохранению и другим редакционным функциям, позволяющим гибко и разнообразно формировать визуальный ряд, но, с другой стороны, компьютер -формально организованная машина, что создает некоторый (зачастую существенный) барьер на пути взаимодействия обучаемого и изучаемого им материала.

Из множества причин дискомфорта, возникающего при организации человеко-машинного диалога, в нашем случае решающую роль будет играть пользовательский интерфейс, построенный без учета субъективных факторов. Поэтому интерфейс рассматриваемой здесь экспертной системы разрабатывался при непосредственном участии так называемых «типовых» обучаемых и с учетом сложившихся стандартов оформления приложений Windows, что позволило максимально снизить время адаптации обучаемых к программе и уменьшить психологическую напряженность, неизбежно возникающую при реализации учебного процесса в непривычных дидактических условиях.

Как показывает опыт, для пользователей, имеющих даже самые примитивные навыки работы в среде Windows, полученные при работе с офисными приложениями или в играх, не составляет большого труда освоить систему управления предлагаемой обучающей программы. Чему способствует также наличие виртуального консультанта, сопровождающего учебный процесс на всех этапах (рис. 3 а-в - см. цв. вставку), и учебника по работе с программой, рассчитанного на начинающего пользователя (рис. 3 г - см. цв. вставку).

Итак, грамотная, продуманная реализация третьего этапа неизбежно приводит к усвоению исходной материализованной формы действия посредством анализа его содержания. Несомненно, что содержательные элементы действия в процессе усвоения подвергаются обработке, включающей развертывание и обобщение учебного материала. В результате такой обработки содержание действия становится по-настоящему ясно обучаемому. Но вслед за этим в формировании действия наступает обратный процесс - некоторые операции сокращаются, а действие в целом как бы свертывается. Сокращение операций происходит при формировании любых умственных действий, но протекать оно может по-разному: либо стихийно, либо сознательно. Только активная и самостоятельная отработка элементов схемы ориентировочной основы действия в удоб-

ном для обучаемого темпе гарантирует сознательность и целенаправленность процессов сокращения операций. Именно интеллектуальные свойства экспертной системы обучения способны обеспечить деятельно-стный, активный характер познавательных процессов.

С формированием материализованной формы действия параллельно начинает формироваться и речевая форма. Формирование действия в социализированной речи - важнейший, но зачастую недооцениваемый, этап процесса обучения. Наличие данного этапа в учебном процессе определяет глубину освоения и долговременность запоминания учебного материала. Поэтому по возможности процесс самостоятельного индивидуального изучения следует прерывать после того, как большинство обучаемых прошли этап формирования ориентировочной основы действия с тем, чтобы дать возможность двум-трем обучаемым перед аудиторией объяснить существо проделанных ими умственных манипуляций. При этом преподаватель должен обращать особое внимание на недопустимость двух известных ошибок: заучивания правил без умения пользоваться ими и неумения объяснить действие, практическое выполнение которого, на первый взгляд, освоено. Необходимо избегать однотипных формулировок, иначе может оказаться, что за внешне правильной формой не кроется правильное значение. Поэтому желательно, чтобы обучаемый излагал материал своими словами. И лишь потом, когда все эти разные способы выражения одной и той же предметной мысли будут обыграны, можно ввести речь в русло стандартных формулировок, ведь тогда они уже будут нести за собой все многообразие возможных речевых выражений одной семантики. При наличии резерва времени целесообразен следующий подход. Обучаемые, для отработки этапа формирования действия в социализированной речи, разбиваются попарно и в течение нескольких минут излагают друг другу существо производимых умственных манипуляций при принятии тактического решения. При этом желательно, чтобы оппонент играл роль активного собеседника для стимуляции и взаимного контроля.

По мере углубления понимания содержания и состава операций формируемого действия, схема действия начинает постепенно переходить во внутренний план, в сознание обучаемых, то есть присваивается

ими, становясь ориентировочной основой их будущей самостоятельной деятельности. На следующем этапе громкоречевое действие преобразуется в речь про себя - во внутреннюю речь и далее, в умственное действие. Эти этапы в значительно меньшей степени поддаются контролю и управлению, однако правильная организация предшествующих этапов в значительной мере гарантирует успешность и безошибочность дальнейшего формирования умственного действия. Тем самым умственное действие окончательно формируется лишь тогда, когда действие, на основе которого оно вырабатывается, пройдя поэтапное формирование, становится обобщенным, сокращенным, автоматическим и подсознательным умственным процессом.

Описанная самостоятельная, но управляемая учебная деятельность в большей мере соответствует принципам компетентно-стно-ориентированного обучения, чем иные формы предъявления учебного материала с использованием педагогических программных средств.

Заключение

Обобщая рассмотренные принципы организации взаимодействия обучаемого с экспертной системой, отметим ряд требований, реализация которых обеспечит успешность самостоятельной учебной деятельности под управлением компьютерной программы:

о интуитивно понятная организация взаимодействия человека и программы, простота задания управляющих воздействий, «дружественный» стиль оформления диалогов;

о наличие:

- своевременной и понятной реакции системы на ошибки пользователя, наличие понятных выходных сообщений;

- виртуального консультанта, направляющего учебную деятельность в случаях, когда пользователь попадает в затруднительную ситуацию;

- простой инструкции для пользователя о правилах работы с обучающей программой, удобный доступ к учебной информации;

- системы критериев оценивания деятельности обучаемого, фиксация деятельности обучаемого и возможность самоконтроля;

- банка задач и сценариев работы программы различного уровня сложности;

- стимуляторов активности обучаемого (ограничение на время принятия решения, похвала со стороны виртуального консультанта и т.п.).

В рамках описанного подхода к обучению задачи преподавателя сводятся к организации, координации, оказанию контекстной помощи и контролю действий обучаемых. При этом традиционные инструменты стимуляции учебной деятельности компилируются применительно к используемым компьютерным средствам организации обучения. Наиболее значимым инструментом в компьютеризированном обучении, несмотря на тривиальность, является собственный интерес обучаемых.

Приступая к разработке интерактивных обучающих систем, прежде всего, следует обратить внимание на необходимость выбора целей обучения, адекватных современным требованиям к уровню подготовленности выпускников. Необходимо преодолеть ограниченность образовательного процесса, состоящего исключительно в освоении фиксированного набора знаний, умений и навыков. Акцент использования педагогических программных средств в контексте компе-тентностно-ориентированного обучения состоит в направленности на деятельно-стный характер учения, в стимуляции самостоятельной учебной деятельности, в активном использовании исследовательского и проблемного видов познавательной деятельности. При этом не следует забывать, что излишнее увлечение компьютеризацией обучения, чреватое подменой направленности познавательных процессов, как и ограниченность информатизации учебного процесса могут негативно сказаться на развитии профессиональных компетенций.

Литература

1. Беляков А.Ю. Проблема формирования тактико-специальной компетентности курсантов вузов МВД//Материалы конференции: «Практическая направленность обучения в Нижегородской академии МВД России». - Нижний Новгород: НА МВД России, 2005. - С. 24-28.

2. Беляков А.Ю. Экспертные системы обучения основам тактической подготовки // Психопедагогика в правоохранительных органах. - 2005 - №1. - Омск: Омская академия МВД России, 2005. - С. 94-97.

3. Выступление Р.Г. Нургалиева на заседании коллегии МВД России 22 октября 2003 г.

4. Гальперин П.Я. Лекции по психологии. - М.: Книжный дом «Университет»: Высшая школа, 2002. - 400 с.

5. Зеер Э.Ф., Павлова А.М., Сыманюк Э.Э. Модернизация профессионального образования: компе-тентностный подход: Учебное пособие. - М.: Московский психолого-социальный институт, 2005. - 216 с.

6. Кузьменко С.А. Практическая направленность обучения в Нижегородской академии МВД России: анализ, проблемы и пути решения. Материалы конференции: «Практическая направленность обучения в Нижегородской академии МВД России». - Нижний Новгород: НА МВД России, 2005. - С. 10-21.

АНАЛИЗ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ПО ИНФОРМАТИКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСПЕВАЕМОСТИ УЧАЩИХСЯ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И ТЕЗАУРУСНОГО МЕТОДА

Т.А. Кувалдина д.пед. н., доц., проф. каф. Теории и методики обучения физике и информатике Тел.: (8442) 30-28-82, E-mail: [email protected], [email protected] С.В. Краморов, магистрант физического факультета Волгоградский государственный педагогический университет

http://www.vspu.ru

Examination systems' designing questions are discussed. We analyse the methods in terms of a network modeling (Petri nets), knowledge representation (information and semantic simulation of knowledge base), thesaurus and first used in combination with artificial neural networks. Thesaurus is the basic aid which let concept structures be efficiently evinced.

Нами сделана постановка задачи определения соответствия/несоответствия учебного тезауруса как модели системы понятий учебного курса, системы тестовых заданий и индивидуального тезауруса как модели знаний учащегося после тестирования. Для этого нами использованы методы представления знаний (информационное и

семантическое моделирование базы знаний), тезаурус-ный метод, сетевое моделирование на базе сетей Петри и — впервые в сочетании с названными методами — рассмотрена возможность использования аппарата искусственных

Как показало наше исследование, для того, чтобы обеспечить проверку и оценку качества знаний учащихся в соответствии с современными требованиями (мониторинг успешности обучения, диагностика способностей и др.), необходимо, во-первых, выявить систему понятий учебного курса —

инвариант относительно любой программы образовательного учреждения, во-вторых, построить формализованную модель системы понятий, названную нами «учебный тезаурус». При этом следует уточнить определения основных понятий, составить деск-рипторные статьи, словарь терминов (глоссарий). Для выявления семантических и логических связей между понятиями и терминами наряду с тезаурусным методом мы использовали сетевое моделирование (сети Петри). Укажем, что сетевые модели представления знаний предназначены именно для систематизации, синтеза семантической информации об объекте на формальнологической основе, что дает возможность эффективной разработки обучающих и тестовых систем.

В свою очередь система тестовых заданий должна быть построена на основе системы понятий с учетом логических взаимосвязей между основными понятиями учебного курса. Количество тестовых заданий, на наш взгляд, должно быть минимизировано с тем, чтобы в идеале представлять собой некий инвариант, к которому можно составлять дополнения по основным разделам общеобразовательного курса информатики («Компьютер», «Информационные техноло-

нейронных сетей [1].