Модели, методы и алгоритмы управления процессом оптимального формирования учебного плана с учетом внешних требований
На правах рукописи
ЛАВЛИНСКАЯ Оксана Юрьевна
МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОПТИМАЛЬНОГО ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНОГО ПЛАНА С УЧЕТОМ ВНЕШНИХ ТРЕБОВАНИЙ
05.13.10 – Управление в социальных и экономических системах
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Воронеж – 2008
Работа выполнена в Автономном некоммерческом образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский институт высоких технологий»
| Научный руководитель: | доктор технических наук, профессор, Сербулов Юрий Стефанович |
| Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор, Питолин Владимир Михайлович; доктор технических наук, профессор, Сумин Виктор Иванович |
| Ведущая организация: | Тамбовский государственный технический университет |
Защита диссертации состоится «23» января 2009 г. в 1000 на заседании диссертационного совета Д 212.034.03 при Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 118.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.
Автореферат размещен на официальном сайте ВГЛТА: www.vglta.vrn.ru
| Автореферат разослан «19» декабря 2008 года | |
| Ученый секретарь диссертационного совета | Е.А.Аникеев |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Управление учебным процессом в высшем учебном заведении относится к классу сложных, слабоструктурированных задач, требующих принятия решения при выборе стратегии достижения цели (реализации миссии) вуза. Учебный план (УП) относится к основным документам, регламентирующим учебный процесс, а его формирование является прерогативой лица, принимающего решение (ЛПР). В силу этого принятие решения при наличии неполной, слабоструктурированной информации в условиях необходимости учета внешних требований (со стороны сектора промышленности и экономики, государства, личных предпочтений и др.) к УП носит субъективный характер, основанный на традициях, опыте и личных представлениях ЛПР. Проблема субъективности принятия решения особенно актуальна в настоящее время в условиях интеграции образования и производства, ослаблении роли государства в регламентации образовательной деятельности, осуществлении принципа непрерывности образования и в связи с реализацией Болонского соглашения.
Преодоление субъективизма возможно за счет применения комплекса научно-обоснованных методов принятия решения, реализованных в виде инструментальных средств поддержки принятия управленческих решений на основе использования современных информационных технологий для предоставления информации ЛПР в структурированном виде, что способствует получению оптимального решения в задачах управления.
Актуальным проблемным вопросом оценки эффективности принятия решения является выбор агрегированного критерия оптимальности для определения которого можно представить задачу формирования УП как задачу, связанную с выбором и распределением информационных ресурсов, формирующих его структуру с расчетом максимально возможного результата в процессе достижения цели.
Диссертационная работа выполнена в Воронежском институте высоких технологий в рамках госбюджетной НИР по теме «Моделирование информационных технологий; разработка и совершенствование методов и моделей управления, планирования и проектирования технических, технологических, экономических и социальных процессов и производств» (№ г.р. 01.2005.2305).
Цель работы: разработать модели, методы и алгоритмы выбора и распределения информационных ресурсов, обеспечивающих построение инструментальных средств в виде проблемно-ориентированной системы поддержки принятия управленческих решений по оптимальному структурно-параметрическому формированию УП с учетом внешних требований.
Для достижения цели предполагается решение следующих задач:
- Проведение анализа современных тенденций в сфере образования и определение внешних требований к УП, которые задают выбор критерия эффективности и ограничений, а также формируют совокупность информационных ресурсов, необходимых для оптимального структурно-параметрического построения учебного плана.
- Разработка моделей выбора и распределения информационных ресурсов учебного плана для получения информации, необходимой ЛПР для принятия решения по оптимальному структурно-параметрическому формированию УП с учетом внешних требований.
- Построение методов и алгоритмов решения задач выбора и распределения информационных ресурсов, направленных на разработку механизма принятия решения и оптимизации процесса структурно-параметрического формирования УП.
- Разработка проблемно-ориентированной системы поддержки принятия решения и оптимизации процесса структурно-параметрического формирования УП.
- Апробация и внедрение результатов исследований в образовательном процессе высшего учебного заведения и предприятий.
Методика исследования базируется на использовании теории управления, методах принятия решения, кибернетическом моделировании, теории информации и комбинаторной логики, методах экспертизы, математического моделирования и программирования. Общей методологической основой работы является системный подход.
Научная новизна полученных результатов и работы состоит в следующем:
- Разработана модель выбора информационных ресурсов УП, отличающаяся от известных выделением структурных элементов УП, в виде дидактических единиц, количественные значения которых учитываются при определении максимума профессиональных компетенций выпускника вуза при выборе стратегии целедостижения образовательного процесса.
- Предложен критерий эффективности построения УП в виде достижения максимума идеальной массы учебного материала, который, в отличие от известных, позволяет учитывать значения ресурсных признаков, количественно выраженных в плотности и объеме информационных ресурсов.
- Разработана модель распределения информационных ресурсов УП по временным периодам расчета в соответствии с выбранными ЛПР условиями и ограничениями, которая, в отличие от известных, реализует итеративный процесс генерации информации, необходимой для принятия решения, на основе сравнения расчетных значений массы информационных ресурсов с их идеальными значениями в периоде.
- Разработан механизм управления процессом оптимального структурно-параметрического формирования УП, который, в отличие от известных, основан на поэтапном принятии решения с осуществлением контроля нарастания массы учебных материалов, что позволяет на каждом этапе расчета оценить достижение требуемой степени профессиональной компетенции специалиста.
Теоретическая значимость полученных результатов состоит в разработке комплекса моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих построение инструментальных средств, в виде проблемно-ориентированной системы, поддержки принятия решений в процессе управления оптимальным структурно-параметрическим формированием УП.
Практическая значимость работы. Разработанный комплекс методов, моделей, алгоритмов и программное обеспечение позволяют расширить класс решаемых прикладных задач по управлению сложными социальными системами. Основной практический результат диссертационной работы выражен в создании инструментальных средств поддержки принятия управленческих решений в сфере образования с возможностью применения в социальной и экономической сферах.
Реализация и внедрение результатов работы. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены в практику управления образовательным процессом в Воронежском институте высоких технологий, в центре подготовки специалистов по технической защите информации при Государственном научно-исследовательском испытательном институте проблем технической защиты информации ФСТЭК России и в систему подготовки и переподготовки кадров в ОАО Концерн «СОЗВЕЗДИЕ» для составления учебных планов, а также формирования требований к подготовке специалистов в виде профессиональных компетенций. Эффект от внедрения выражен в оптимизации управления образовательным процессом с целью повышения качества обучения и в реализации концепции участия промышленных сообществ в организации учебного процесса.
На защиту выносятся: Модели выбора и распределения информационных ресурсов с учетом внешних требований; методы и алгоритмы определения показателя обобщенного критерия эффективности формирования учебного плана; механизм принятия решения по формированию учебного плана с использованием проблемно-ориентированной системы поддержки принятия управленческого решения по формированию УП; результаты экспериментов и внедрения.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийских научно-технических конференциях «Теория конфликта и её приложения» (г. Воронеж, 2004, 2006, 2008), "Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах" (г. Воронеж, 2007, 2008); Всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы» (г. Воронеж, 2004), «Социально-экономическое развитие России в условиях усиления глобализации» (Воронеж, 2008); XXIII межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствования охраны государственной границы и объектов» (г. Калининград, 2008); отчетных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского института высоких технологий (Воронеж, 2004-2005, 2005-2006, 2006-2007 и 2007-2008 уч. гг.).
Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 21 печатная работа, включая две работы, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК. Пятнадцать работ написаны без соавторов. В работах, выполненных в соавторстве и приведенных в списке в конце автореферата, автору принадлежат следующие результаты: в [2] разработка логической схемы дисциплин УП в структурно-параметрическом представлении; в [3] - структурный анализ образовательной системы вуза на основе SADT-методологии; в [4] – схема учета обратной связи в модели усвоения знаний студентами; в [8] – модель конфликтной ситуации при построении учебного плана в условиях взаимодействия с внешней средой; в [20] – проведен анализ возможности применения методики расчета коэффициента потери информации к процедуре формирования УП, в [21] рассмотрен пример применения расчета меры статуса Харари на примере иерархии дисциплин УП.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 125 наименований и приложения. Работа изложена на 161 странице машинописного текста (основной текст изложен на 148 страницах), содержит 29 рисунков и 2 таблицы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы работы, формулируется ее цель, задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.
В первой главе проводится анализ современных тенденций в сфере высшего образования и выявляются требования, которые необходимо учитывать в процессе формирования УП специальности. Первоочередное внимание уделяется проблеме связи учебного процесса с требованиями промышленности и бизнеса к подготовке специалистов и формированию знаний, навыков и умений, необходимых в их дальнейшей профессиональной деятельности. Обосновывается необходимость учета внешних требований при построении УП в части вузовской составляющей и возможность вариативного синтеза УП. Рассматриваются проблемы перехода российского образования на двухступенчатую модель, в связи с подписанием Болонского соглашения. Данная проблема диктует необходимость в использовании кредитного способа расчета трудоемкости обучения и определяет переход на индивидуальный принцип образования. Таким образом, в первом разделе формируется модель предметной области, внешние требования, задающие условия и ограничения, которые необходимо учитывать в процессе формирования УП.
Во второй части первой главы рассматриваются существующие подходы к формированию УП, проводится их сравнительный анализ. Делаются выводы о том, что формирование УП относится к классу слабоструктурированных задач, решение которых лежит в сфере ответственности ЛПР. В связи с уменьшением нормативных требований к процессу образования со стороны государства от ЛПР требуется осуществление управления формированием УП с учетом ситуативной обстановки на момент принятия решения. Механизм принятия решения должен основываться на использовании научно-обоснованных методов генерации необходимой информации для принятия решения, обеспечивающего достижения цели образования. Эффективность составления УП связана с оптимальным выбором необходимого решения на каждом этапе его синтеза. Обобщением является схема исследований диссертационной работы (рисунок 1).
Во второй главе рассмотрена кибернетическая модель УП (рисунок 2), определяющая, в соответствии с методологией структурного анализа и проектирования, входы, выходы, управляющие воздействия и механизм реализации формирования учебного плана. Вход в предложенной модели определен наличием множества информационных ресурсов (D(d)). Особенностью данной модели является наличие обратной связи в механизме реализации процедуры формирования УП (X(t)), возможность возврата на начальный (предыдущий) этап синтеза УП, в случае, если оценка эффективности ((X)) не соответствует критерию оптимальности (Eидеал(W)).
Рисунок 1 – схема исследований диссертационной работы
Рисунок 2 - кибернетическая модель учебного плана
Единицей информационных учебных ресурсов предложено считать дидактическую единицу (ДЕ), т.е., определенную порцию знаний, имеющую семантическую однозначность, выраженную в виде словосочетания, предложения или группы предложений, определяющих ее смысл. Для того чтобы определить ДЕ, необходимо семантически выразить порцию знаний в виде законченной лексической конструкции.
В отличие от существующих подходов дидактическая единица рассматривается как информационный ресурс, потребляемый и преобразуемый в процессе цикла обучения. В диссертационной работе обосновывается, что дидактическая единица обладает признаками информационного ресурса, которые могут иметь количественное выражение, и особенностями информационного ресурса, такими как многократность воспроизводства и эффект повторного производства знаний.
Выделены признаки ДЕ, как единицы информационного ресурса:
- Дидактическая единица несет определенную массу информации, характеризующую ее вклад в общую массу знаний, которые должен получить обучаемый в течение всего срока обучения для овладения компетенцией.
- Дидактическая единица имеет определенный ранг. Предлагается определять ранг ДЕ как базовый, промежуточный опорный (зависимый) и конечный. Данное определение учитывает модульный принцип логики изложения учебного материала в течение всего срока обучения.
- Статус ДЕ. Мера статуса является количественной мерой вычисления статуса. Статус определяет место дидактической единицы в иерархической структуре учебного материала.
- Дидактическая единица бывает фиксированной и назначенной.
- Дидактическая единица имеет признак принадлежности учебной дисциплине, а выбор ДЕ имеет однозначный характер, т.е. ДЕ может быть информационным ресурсом только одной структурной единицы.
В работе предложен подход к измерению массы ДЕ по следующей формуле
, (1)
где 
- плотность ДЕ.
Показано, что измерение массы ДЕ необходимо осуществлять в количестве дидактических единиц m =[de].
Объем ДЕ (Vde) – это количество нормативных единиц, необходимых для изучения учебного материала, входящего в ДЕ. Ее объем может измеряться в единицах времени, например, аудиторных часах. В принципе, если ввести иную меру нормативных единиц, например, кредитов, то объем будет измеряться в этих единицах. Таким образом, характеристика объема ДЕ является универсальной с точки зрения соотношения единиц измерения, что позволяет считать предложенный способ универсальным для любого подхода к формированию УП.
Плотность ДЕ 
характеризует связь ДЕ между собой в логической цепочке дисциплин. Если соблюдена логика изложения учебного материала, то плотность зависимой ДЕ увеличивается на величину по сравнению с опорной ДЕ. За эталонную единицу плотности учебного материала примем плотность базовой единицы. Физический смысл плотности ДЕ выражается через систему единиц измерения:
. (2)
Плотность ДЕ, как мера расширения базовой совокупности знаний, определяет, сколько ДЕ приходится на единицу времени при изучении учебного материала в рамках одной дисциплины, учебного курса или всего срока обучения. Чем дальше она находится в логической цепочке, тем выше ее плотность и эта плотность содержит предыдущий базовый материал. Таким образом, чтобы учесть приращение плотности ДЕ необходимо составить логическую цепочку взаимосвязи между элементами и учесть ее место в этой последовательности, а также определить количество ДЕ, которые предшествуют рассматриваемой ДЕ в процессе обучения и увеличивают ее плотность.
В диссертационной работе предлагается рассматривать дисциплину как элементарную структурную единицу, обладающую определенными свойствами, которая играет системообразующую роль в синтезе УП. Основная особенность данной структурной единицы – потреблять информационные ресурсы, сходные по признакам семантической принадлежности и свойственные данной структурной единице.
Предложена структурная модель УП, отличительной особенностью которой является представление в качестве его структурной единицы - учебной дисциплины (учебного курса), как ресурсного класса, объединяющего информационные ресурсы, сходные по общим признакам. Важной особенностью предложенного подхода является процедура оптимизации структуры УП в зависимости от внешних требований, условий и ограничений.
Для выбора критерия оптимальности предлагается использовать известную модель < Ц, Ф, С, К, О >, где Ц - цель системы; Ф - ее функция; С - структура реализации функции; К - компоновка элементов Ц, Ф, С в соответствующем пространстве; О - организация процедуры управления синтезом УП. Для определения целедостижения выбран агрегированный критерий оптимальности, учитывающий несколько локальных критериев, а именно логику изложения учебного материала и равномерность его распределения по временным этапам обучения, максимальным значением которого является идеальная масса знаний, навыков и умений в виде профессиональных компетенций, как результата преобразования информационных ресурсов. Предложена формула расчета идеальной массы, что является отличительной особенностью предлагаемой методики формирования УП в виде решения двух задач, а именно, задач выбора и распределения информационных ресурсов. Задача выбора сводится к назначению информационных ресурсов в ресурсный класс по сходным признакам и вычисление количественных значений этих признаков. Задача распределения сводится к равномерному распределению структурных элементов УП в зависимости от заданных условий и ограничений, при контроле ЛПР оптимальности формирования УП на каждом шаге синтеза в соответствии с критерием оптимальности. Отличительной особенностью оценки оптимальности формирования УП является расчет меры удаленности от показателя идеальной массы учебного материала, оптимальным считается УП, масса учебного материала которого в виде информационных ресурсов на каждом шаге синтеза соответствует значению идеальной массы или наиболее близок к ней. Значение отклонения выбирается ЛПР и таким образом, от его решения зависит точность результата. Обобщенная схема процедуры оптимального формирования УП представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 схема процедуры оптимального формирования УП
В третьей главе описаны методы, методики и алгоритмы реализации выбора и распределения информационных ресурсов при оптимальном формировании УП с учетом внешних требований.
Этап выбора связан с формированием модели предметной области и построении на ее основе модели специалиста. Предложенная в работе модель специалиста может служить информационной основой для реализации выбора информационных ресурсов при формировании УП, а именно, перечень всех информационных ресурсов, необходимых для формирования УП, определение их ранга, в виде базовых и конечных элементов. Основной смысл предложенной методики составления модели специалиста – это обобщение внешних требований со стороны промышленности (экономики), выраженных в виде профессиональных компетенций конкретной деятельности на основе жизненного цикла продукта экономической деятельности (товара или услуги, информационной технологии).
Дидактическая модель формирования требований к УП представлена на рисунке 4.
Обобщение и формулировка внешних требований дает исходную информацию для формирования УП в виде управляющих рекомендаций:
- набора профессиональных компетенций, которые являются результирующим обобщением выбора и распределения информационных ресурсов;
- базовых предметных знаний, необходимых для начала обучения по моделируемой специальности;
- набора информационных ресурсов, составляющих логическую цепочку вида: базовые знания информационные ресурсыпрофессиональные компетенции;
- условий формирования УП, диктуемых индивидуальными предпочтениями студентов и уровнем профессиональных компетенций;
- ограничений на формирование УП, вытекающих из условий.
Рисунок 4 дидактическая модель формирования требований к УП
Получив множество информационных ресурсов на основе сформированной модели специалиста, необходимо определить количественные значения признаков информационных ресурсов, определение предложено проводить по следующему алгоритму:
1. Определение признака принадлежности ресурсному классу, дисциплине (учебному курсу) в соответствии со структурной схемой УП (сфера ответственности экспертного совета высшего учебного заведения или нормативов регламентирующих органов). Далее расчет ведется относительно количественных значений ресурсного класса как совокупности ресурсных единиц. Дисциплина становится элементом УП.
2. Формирование логических цепочек связи элементов УП, которые составляются на основе проведения экспертизы парного сравнения между элементами. Разработана методика и алгоритм полного и частичного парного сравнения элементов. Доказано, что данный подход оптимален в условиях проведения экспертизы для больших количеств парных сравнений. Методика и алгоритм экспертизы ориентированы на использование автоматизированной процедуры проведения экспертизы. В результате формируется матрица парного сравнения элементов, представляющая собой матрицу D размерностью nn, где rij – значения, выражающие результат экспертного сравнения, а n- количество сравниваемых элементов.
3. Определение количественных значений статуса элементов УП, как величины, учитывающей место элемента в логической цепочке, на основе предложенного алгоритма расчета транзитивных логических цепочек. Для определения статуса элемента необходимо оптимизировать длину логической цепочки элементов за счет контроля отсутствия транзитивных замыканий и выбора максимального пути из всех полученных путей в матрице D и рассчитать количество связей, которые поставляют информацию данному элементу. Количество связей выражается в величине, именуемой полустепенью исхода в теории графов. Таким образом, статус определяется по формуле:
, (3)
где ur – уровень элемента в иерархии, 
-полустепень исхода:
o(di ) = 
, (4)
где o(di ) – полустепень исхода, rij- элемент матрицы парных сравнений, di – элемент сравнения.
Для расчета плотности элемента предложен подход, основанный на учете полустепени захода и статуса элемента:
, (5)
где 
- полустепень захода, величина, характеризующая количество входящих в элемент связей:
в(di ) = 
, (6)
Масса элемента в конечном виде выражается следующей формулой:
, (7)
где 
- плотность базового элемента УП; 
- приращение плотности элемента УП; 
- объем элемента УП.
4. Определение идеальной массы учебного материала с учетом всех ранее проведенных расчетов:
, (8)
где 
- идеальная масса учебного материала; 
- масса i-го элемента; N – количество элементов УП.
Этап распределения информационных ресурсов связан с расположением в структуре УП ресурсных классов оптимальным образом по дискретным периодам обучения. Условия и ограничения при формировании УП задаются ЛПР. Предложена математическая модель учета условий и ограничений.
В соответствии с заданными условиями и ограничениями синтезируется конкретный УП методом динамического программирования с возможностью реккурентного комбинаторного выбора методом бектрекинга. Отличие предлагаемого подхода заключается в совокупности применяемых методов, комбинация которых дает возможность принятия решения на каждом этапе формирования учебного плана. Количество этапов связано с количеством периодов расчета и ЛПР имеет возможность выбора наиболее оптимального варианта из всех возможных в соответствии со следующим принципом: сформировать УП так, чтобы:
, (9)
где i-номер периода, а 
, k-количество периодов, mk масса элементов всех периодов, mA – масса А-го варианта элементов, mmax – идеальная масса, рассчитанная на этапе выбора информационных ресурсов. Формула
, (10)
выражает принцип распределения нарастания массы, которое определено в соответствии с законом арифметической прогрессии.
Таким образом начинать вычисления нужно с первого периода. Эта процедура сводит одну многошаговую задачу ко многим одношаговым задачам. Для этого используем m0 для вычисления как оптимального плана на один период, так и для вычисления m следующего периода.
Следовательно, решение задачи сводится к нахождению
, (11)
где 
- масса А-го варианта элементов на i-ом периоде, 
- масса элементов для выбранного А-го варианта предыдущего периода, при i1.
В заключение третьей главы приводится обобщение рассмотренных методов и алгоритмов, как средства структуризации и параметрического представления информации, необходимой ЛПР для принятия решения по формированию УП.
Схема процедуры принятия решения при управлении формированием УП представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – схема процедуры принятия решения при управлении формированием учебного плана
На рисунке 6 приведен алгоритм распределения элементов УП, соответствующих пятому этапу принятия решения ЛПР, представленному на рисунке 5.
Рисунок 6 алгоритм распределения элементов учебного плана, соответствующих шестому этапу принятия решения ЛПР
Алгоритм определяет действия ЛПР на этапе распределения ресурсов при формировании УП с возможностью осуществления контроля достижения максимально возможного результата при оценке массы учебного материала на конкретном этапе формирования и принятие решения при выборе допустимого варианта из всех возможных альтернативных решений. В случае отсутствия возможности выбора осуществляется возврат на предыдущий этап и изменение начальных условий синтеза УП.
В четвертой главе на основе предложенных в работе моделей, методов и алгоритмов разработана структура проблемно-ориентированной системы формирования УП, в виде инструментального средства поддержки принятия управленческого решения, состоящая из информационной компоненты, представляющей базу данных, пользовательского интерфейса и программного модульного обеспечения. Предложен и обоснован аппаратный комплекс средств реализации проблемно - ориентированной системы формирования УП, отличительной особенностью которой является наличие постоянной и
переменной компонент базы данных, которые содержат справочную и расчетную (вариативную) информацию, что позволяет ЛПР формировать УП в течение времени с возможностью сохранения промежуточной информации, возможностью возврата на предыдущие этапы и коррекции результатов в зависимости от изменения условий, ограничений и предпочтений ЛПР. Приведен пример формирования учебного плана на примере специальности 230201 «Информационные системы и технологии».
Основные результаты диссертационной работы:
- Проведен анализ современных тенденций в сфере образования и определены внешние требования к УП, которые задают выбор критерия эффективности и ограничений, а также формируют совокупность информационных ресурсов, необходимых для оптимального структурно-параметрического построения УП.
- Разработана модель выбора и распределения информационных ресурсов УП для получения информации, необходимой ЛПР для принятия решения по оптимальному структурно-параметрическому формированию УП с учетом внешних требований.
- Разработана структурная схема учебного плана, элементарной структурной единицей которой предложено использовать понятие дисциплины (учебного курса) как ресурсного класса. Ресурсом являются дидактические единицы, выбираемые и распределяемые лицом, принимающим решение при формировании УП.
- Предложен способ оценки эффективности синтеза УП при учете логической связи между ресурсными единицами на основе математической модели массы учебного материала, для определения которой рассчитываются количественные значения признаков информационных ресурсов, определение и параметрическое представление которых также предложено в работе.
- Предложена и обоснована методика проведения экспертизы для оценки логической связи между ресурсными единицами. Предложены алгоритмы расчета логических цепочек между ресурсными единицами при полном и частичном парном сравнении элементов.
- Разработана проблемно-ориентированная система формирования учебного плана в виде математического, программного и алгоритмического обеспечения, как инструментальное средство поддержки принятия управленческого решения.
- Разработан механизм управления процессом оптимального структурно-параметрического формирования УП, который, в отличие от известных механизмов управления, основан на поэтапном принятии решения с осуществлением контроля нарастания массы учебных материалов, что позволяет на каждом периоде расчета оценить достижение требуемой степени профессиональной компетенции специалиста.
Основные публикации по теме диссертации:
1. Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
- Лавлинская О. Ю. Физическая модель учебного плана высшего учебного заведения/О. Ю. Лавлинская // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2007. Т.3 №12. С.146-149.
- Сербулов Ю.C. Структурно параметрический метод построения логичес-кой схемы дисциплин учебного плана высшего учебного заведения / Ю.C Сербулов, О.Ю. Лавлинская // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2005. Т.1 №11. С.14-17.
2. Статьи и материалы конференций
- Лавлинский В.В. Подход к формированию информационной системы вуза в условиях решения конфликтов, возникающих в процессе обучения / В.В. Лавлинский, О.Ю. Лавлинская // Теория конфликта и ее приложения: Матер. III Всерос. науч.-техн. конф. Воронеж: Научная книга, 2004. С. 175-176.
- Лавлинская О. Ю. Подходы для решения задач обучения студентов при их разном уровне знаний /О. Ю. Лавлинская, В.В. Лавлинский // Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы: матер. Всерос. науч.- практ. конф. – Воронеж: Научная книга, 2004. – С. 154.
- Лавлинская О. Ю. Влияние различных макро- и микроэкономических факторов на формирование региональной компоненты учебного плана ВУЗа /О. Ю. Лавлинская // Матер. отчетной науч. конф. профессорско-преподавательского состава ВИВТ за 2004-2005 гг.: тезисы докладов. – Воронеж: Воронежский институт высоких технологий, 2005. – С. 21-22.
- Лавлинская О. Ю. Структурно-параметрическая модель учебного плана ВУЗа / О. Ю. Лавлинская //Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: Научная книга, 2005. Вып. 2. – С. 51-53.
- Лавлинская О. Ю. Ранжирование учебных дисциплин с использованием экспертных оценок / О. Ю. Лавлинская // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. – Воронеж: Научная книга, 2006. – Вып. 3. Ч. 2. С. 80-83.
- Лавлинская О. Ю. Принципы формирования учебного плана высшего учебного заведения на основе бинарных отношений конфликта, сотрудничества и безразличия /О. Ю. Лавлинская, В.В. Лавлинский // Теория конфликта и ее приложения: Матер. IV Всерос. науч.-техн. конф.– Воронеж: Научная книга, 2006. Ч. 1. С. 199-202.
- Лавлинская О. Ю. Объектная модель построения учебного плана вуза /О. Ю. Лавлинская // Интеллектуализация управления в социальных и эко-номических системах: тр. Всерос. конф. Воронеж: ГОУВПО ВГТУ, 2007. – С. 65 – 66.
- Лавлинская О. Ю. Структурно-параметрическая модель учебного плана с учетом требований промышленного и социального заказа на подготовку специалистов /О. Ю. Лавлинская // Вестник Воронежского института высоких технологий. – Воронеж: ВИВТ, 2007. № 1. С. 79-82.
- Лавлинская О. Ю. Приложение метода структурных матриц для описания и анализа организационно – управленческих структур на примере организационной структуры высшего учебного заведения / О. Ю. Лавлинская // Материалы отчетной научной конференции профессорско-преподавательского состава ВИВТ за 2006-2007 учебный год. – Воронеж: Воронежский институт высоких технологий, 2007.–С. 3-4.
- Лавлинская О. Ю. Математическая постановка задачи синтеза учебных планов вузов /О. Ю. Лавлинская // Вестник Воронежского института высоких технологий. – Воронеж: ВИВТ, 2007. №2. – С. 19-22.
- Лавлинская О. Ю. Объектная модель построения учебного плана /О. Ю. Лавлинская // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: Научная книга, 2007. Вып. 4 . С.161-165.
- Лавлинская О. Ю. Модель синтеза учебного плана специальности высшего учебного заведения на основе формулы расчета физической массы /О. Ю. Лавлинская // Социально-экономическое развитие России в условиях усиления глобализации: сб. ст. Всерос. науч. конф. – Воронеж: Научная книга, 2008. – С. 304-307.
- Лавлинская О.Ю. Ресурсное представление учебного плана высшего учебного заведения с позиций системного подхода / О. Ю. Лавлинская // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: Научная книга, 2008. Вып. 5. С.191-194.
- Лавлинская О.Ю. Метод оценки взаимосвязи учебных дисциплин на основе модели нечеткой логики в среде MATLAB /О. Ю. Лавлинская // Проблемы и перспективы совершенствования охраны государственной границы и объектов: материалы XXIII межвуз. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава: научно методический сборник. – Калининград: КПИ ФСБ России, 2008. № 23. Ч. 5. – C. 105–108.
- Лавлинская О.Ю. Использование метода бектрекинга при синтезе учебного плана вуза /О. Ю. Лавлинская // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: тр. Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2008. – С.251-252.
- Лавлинская О. Ю. Системное моделирование и построение общей модели выбора и распределения ресурсов системы учебный план / О. Ю. Лавлинская // Материалы отчетной научной конференции профессорско-преподавательского состава ВИВТ за 2007-2008 учебный год. – Воронеж: Воронежский институт высоких технологий, 2008.–С. 12-14.
- Лавлинская О. Ю. Совершенствование механизма принятия решения при формировании учебного плана /О. Ю. Лавлинская // Теория конфликта и ее приложения: матер. V Всерос. науч.-техн. конф.– Воронеж: Научная книга, 2008. Ч. 1. С. 86-91.
- Сербулов Ю.С. Моделирование процесса построения учебного графика на основе методики расчета коэффициента потери информации / Ю.C Сербулов, О.Ю. Лавлинская // Материалы отчетной научной конференции профессорско-преподавательского состава ВИВТ за 2005-2006 учебный год. – Воронеж: Воронежский институт высоких технологий, 2006. – С. 86-88.
- Сербулов Ю.C. Метод определения меры статуса в иерархии логической взаимосвязи дидактических единиц учебного плана высшего учебного заведения / Ю.C Сербулов, О.Ю. Лавлинская // Социально-экономическое развитие России в условиях усиления глобализации: сб. ст. Всерос. науч. конф. – Воронеж: Научная книга, 2008. С. 513-515.
Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, направлять по адресу: 394613, г.Воронеж, ул.Тимирязева, 8, ВГЛТА, ученому секретарю. Тел / Факс (4732)-53-67-05.
Лавлинская Оксана Юрьевна
МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОПТИМАЛЬНОГО ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНОГО ПЛАНА С УЧЕТОМ ВНЕШНИХ ТРЕБОВАНИЙ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Подп. в печать17 декабря 2008г. Формат 60*841/18. Обьем 1 п.л. Заказ № 985
Тираж 100 УОП ВГЛТА 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.
