Настройка шрифта В избранное Написать письмо

Книги по педагогике 2

Печников А.Н. Теоретические основы психолого-педагогического проектирования / Страница 11

Главная (1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31)
едставлении его как целостного образования путем определения структуры системообразующих связей этих элементов, определяет ведущую роль и необходимость макропроектирования именно на ранних стадиях проектирования АС. После решения на ранних стадиях проектирования системы всех системных задач на уровне АС роль макропроектирования на последующих стадиях создания системы в основном сводится к обеспечению целостности проектируемой системы в рамках принятого замысла, решению конкретных вопросов стыковки проектных решений микропроектирования отдельных подсистем и видов обеспечения.

          Кроме того, ведущая роль макропроектирования именно на ранних стадиях создания АС определяется закономерностью потенциальной эффективности систем Флейшмана, которая утверждает, "что из элементов, обладающих определенными свойствами, при принятых правилах их взаимодействия принципиально невозможно создать систему более эффективную, чем позволяют сделать эти элементы и правила» [20, С.26]. Другими словами это означает, что в процессе микропроектирования системы (ее конструирования и разработки) невозможно превзойти тот потолок потенциальной эффективности системы, который определяется эффективностью технологий управления, процессов, моделей и алгоритмов обработки информации, определенных к реализации в системе на этапе формирования ее замысла. Т.е. максимально достижимый предел эффективности АС определяется потенциальной эффективностью результатов макропроектирования (замысел и исследование возможностей) и не может быть превышен за счет качества решения задач микропроектирования (конструирование и разработка).

          Далее необходимо отметить, что процесс пятикратного отображения проектируемого объекта на каждом из его этапов (объект – концепция, концепция – формальное рассуждение, формальное рассуждение – математическая модель, математическая модель – алгоритм, алгоритм – программный продукт) предполагает множественность исходов отображения. Значит при завершении каждого из этапов необходимо должен быть поставлен вопрос об адекватности полученного отображения (модели) исходному оригиналу. При этом необходимо учитывать следующие особенности:

          – цена ошибки при неадекватном отображении уменьшается по мере прохождения этапов, наиболее тяжелые последствия влечет неадекватность концептуальной модели объекта его оригиналу;

          – мощность методов диагностики адекватности отображения увеличивается по мере прохождения этапов, наиболее слабые методы диагностики адекватности отображения имеются на этапе "оригинал объекта – концептуальная модель объекта".

          Таким образом, уже самая первая фаза этапа макропроектирования, фаза формулировки проблемы, является наиболее ответственной в смысле последствий, возникающих в результате сделанной ошибки.

          В соответствии с методологией комплексного системного проектирования "выходом проектирования АС на макроуровне служит документ, который должен содержать:

          1) обоснование предлагаемых решений;

          2) достаточно подробное описание работы всей системы в целом;

          3) четкое описание подсистем;

          4) для каждой подсистемы: описание формы, числа и времени появления входов и выходов, описание функционирования, возможные методы физической реализации предложенного способа функционирования в пределах указанных ограничений и т.д.;

          5) развернутые технико-экономические, экологические, инженерно-психологические, социально-психологические, эстетические и другие задания на проектирование системы» [83, С.123].

          В соответствии с определенной ГОСТ [3, 4] формальной последовательностью стадий проектирования АСУ официальным документом, содержащим полное и окончательное решение всех приведенных выше вопросов, является технический проект системы. Значит, применение методологии комплексного системного проектирования является необходимым средством обеспечения эффективности проектных работ вплоть до завершения этапа 4.1 (разработка окончательных решений по общесистемным вопросам) стадии 4 (технический проект) [119, С.4] формальной последовательности стадий создания АСУ, определенной ГОСТ 24.602-86. На последующих стадиях создания системы роль макропроектирования сводится к обеспечению целостности замысла системы и решению задач стыковки проектных решений, принятых при разработке отдельных подсистем (функций, видов обеспечения и т.д.) методами микропроектирования.

          Завершая краткий анализ современной методологии комплексного системного проектирования, необходимо сделать следующие выводы:

          1. Основной целью применения методологии комплексного системного проектирования (макропроектирование и микропроектирование) является обеспечение необходимой эффективности разрабатываемой системы, начиная с самых ранних этапов ее создания.

          2. Методология комплексного системного проектирования предназначена для разработки и создания такого класса систем, который ГОСТ 24.601-86 обозначает термином "автоматизированная система". Данная методология представляет собой алгоритмизированную последовательность применения закономерностей, методов и средств теории систем и системного анализа в целях наиболее рационального решения задач формулировки системных характеристик АС и разработки моделей постепенной формализации сложных процессов принятия проектных решений при создании АС.

          3. Суть комплексного системного проектирования состоит в реализуемом на основе анализа целей и функций проектируемого объекта его представлении в виде системы и последующем итерационном процессе постепенной формализации и уточнения сформированного представления на основе оценки эффективности отдельных вариантов в отношении степени достижения целей проектирования объекта.

          4. Процесс постепенной формализации, уточнения и реализации сформированного представления о проектируемой системе есть процесс последовательного пятикратного отображения знаний о ней средствами диалектической, формальной и математической логики с последующим синтезом полученных моделей сначала алгоритмическими, а затем и программными средствами (алгоритмические языки программирования). Данный процесс включает пять звеньев цепи последовательного отображения любого объекта для представления его в виде программного продукта:

          – отображение оригинала объекта в его концептуальную модель, т.е. описание проектируемой АС на естественном языке средствами диалектической логики;

          – отображение концептуальной модели объекта в формальную модель, т.е. описание проектируемой АС на определенном языке средствами формальной логики;

          – отображение формальной модели объекта в математическую модель, т.е. описание проектируемой АС средствами математической логики с использованием соответствующих математических методов и средств;

          – отображение математической модели объекта в алгоритм, т.е. описание математических моделей проектируемой АС в виде строго определенной последовательности процедур обработки информации, которые обеспечивают синтез исходной математической модели;

          – отображение алгоритма в программу на алгоритмическом языке, т.е. представление проектируемой АС в виде программного продукта.

          Указанная последовательность отображений формально закреплена требованиями ГОСТ [3, 4] в виде обязательной для всех занимающихся созданием АСУ проектных организаций последовательности стадий создания системы, а также состава и содержания проектных работ на каждой из этих стадий.

          5. В соответствии с методологией комплексного системного проектирования формирование соответствующего каждой из формально определенных стадий создания АСУ вида отображения проектируемого объекта осуществляется в процессе его макрои микропроектирования. Процесс макрои микропроектирования есть итерационный процесс взаимно согласованного поиска, обоснования и распределения рациональной совокупности возлагаемых на АСУ функций (макропроектирование) с эффективными методами, способами и средствами их реализации (микропроектирование). Этап макропроектирования системы включает фазы формулировки проблемы, замысла и исследования возможностей, а этап микропроектирования – фазы разработки и конструирования. Целью этапа макропроектирования системы на любой из формально определенных стадий ее создания в общем случае является обоснование и разработка состава функций, возлагаемых на систему, определение последовательности их реализации и их распределение между элементами системы. Целью этапа микропроектирования в общем случае является поиск, обоснование и разработка эффективных методов, способов и средств реализации отдельными элементами рассматриваемой системы их определенных на этапе макропроектирования функций.

          6. Макропроектирование (системное проектирование, внешнее проектирование) есть осуществляемый на каждой из формально определенных стадий проектирования АС необходимый этап создания системы, в процессе которого решаются функционально-структурные вопросы рассматриваемой системы в целом. Макропроектирование АС реализуется методами системного анализа на основе данных общей теории систем, теории управления и теории информации в целях обеспечения необходимой эффективности разрабатываемой системы, начиная с самых ранних стадий ее создания. Макропроектирование АС включает осуществляемое последовательно в соответствии с уровнем формализации знаний о проектируемой системе решение следующих основных задач:

          – формулировку проблемы, включающую определение целей создания АС и круга решаемых ею задач, описание факторов, действующих на АС, и обоснование критериев оценки эффективности ее функционирования;

          – определение взаимоотношений управляющей системы с внешней средой и объектом управления, формирование закона управления, а также информационного описания и организационной структуры АС;

          – алгоритмизацию закона управления и разработку функциональной структуры АС;

          – выбор технических средств КСА для реализации информационных процессов и разработку структуры комплекса технических средств (КСА) АС.

          – формулировку требований к отдельным видам обеспечения разрабатываемой АС.

          7. Микропроектирование (основное проектирование, внутреннее проектирование) есть осуществляемый на каждой из формально определенных стадий проектирования АС необходимый этап создания системы, в процессе которого решаются вопросы обоснования и реализации методов, способов и средств выполнения отдельными подсистемами АС своих системоопределенных функций. Целью микропроектирования АС является обоснование, разработка и конструирование отдельных подсистем (видов обеспечения, функций, задач и т.д.) АС на основе определения наиболее эффективных методов и средств реализации возлагаемых на данную подсистему функций.

          8. Определяя потолок потенциальной эффективности системы, который не может быть превышен за счет качества решения задач микропроектирования, макропроектирование АС является наиболее ответственным этапом ее создания.

          В целях обоснования задач психолого-педагогического проектирования АОС рассмотрим специфику применения современной методологии комплексного системного проектирования в сфере разработки обучающих систем.

          Являясь практически единственной областью человеческого знания, которая рассматривает проблемы управления с целью повышения квалификационных характеристик органов управления, педагогическая наука исследует и определяет все процессы, происходящие в системе обучения. При этом, определяя основные закономерности, принципы и методы функционирования в рамках САО как АОС (обучающий и КОС), так и обучаемых, педагогика выступает в качестве специфической теории управления и определяет критерии эффективности, структуру САО и законы управления в ней. Анализ и формализация данных педагогической науки в данном аспекте, т.е. как специфической области теории управления, обеспечивает решение задач макропроектирования АОС и КОС. С другой стороны, определяя конкретные приемы и способы обучения, эффективные варианты их применения в различных конкретных дидактических ситуациях, педагогическая наука определяет технологию управления учебной деятельностью обучаемых в САО, т.е. конкретные алгоритмы реализации всех функций обучающей системы в рамках принятых на этапе макропроектирования АОС ее организационной структуры (структуры информационных связей между элементами САО) и соответствующего ей закона управления. Данный аспект анализа и формализации данных педагогической науки обеспечивает решение задач микропроектирования АОС (КОС). Таким образом, решение задач макропроектирования требует формализации данных педагогики в смысле их обобщения в целях разработки математический моделей, определяющих законы управления учебной деятельностью обучаемых при той или иной структуре информационных связей элементов в САО, и, наоборот, решение задач микропроектирования необходимо предполагает формализацию данных педагогической науки в смысле их декомпозиции, т.е. представление отдельных приемов и способов обучения в виде алгоритмизированной последовательности элементарных процедур, которые могут быть сформулированы на алгоритмических языках программирования. Оба аспекта анализа (индуктивный при макропроектировании и дедуктивный при микропрограммировании) и формализации данных педагогики полностью зависят и определяются современным состоянием педагогики и педагогической психологии как научных дисциплин, а прежде всего степенью формализации знаний в данных областях человеческой деятельности. Определяя педагогическую науку в основном как слабоформализованную и эмпирическую область человеческих знаний, выше был проведен анализ проблем проектирования АОС (КОС), лежащих в сфере педагогической науки. Результатом данного анализа является совокупность проблем психолого-педагогического проектирования АОС, представленная на рис. 1.1.1 в виде банка данных о целях создания АОС. Содержание сложной морфолого-временной структуры целей, отображающей логико-временную последовательность их достижения в процессе создания АОС, и является объектом приложения методологии комплексного системного проектирования. В свою очередь выработка пусть частного, но взаимосогласованного совокупного решения проблем педагогической науки, образующих указанную структуру, составляет основное содержание задач психолого-педагогического проектирования АОС (КОС), последовательность решения которых приведена в таблице 1.3.1.

          Таблица 1.3.1.

          Содержание и последовательность решения задач психолого-педагогического проектирования АОС (КОС)

          Стадии и этапы создания АОССодержание задач психолого-педагогического проектирования А О С

          1. Исследование и обоснование создания АОС

          1.1 Обследование автоматизируемого объекта.1.1.1 Анализ и оценка дидактической эффективности существующей системы обучения.1.1.2 Анализ данных педагогической науки о возможности повышения эффективности обучения, формулировка основных целей создания АОС.

          1.2 Разработка и оформление требований к системе.1.2.1 Разработка психолого-педагогического обоснования на создание АОС:– психолого-педагогическая характеристика исходной системы обучения;– обоснование возможности создания дидактически эффективной АОС;– выбор и обоснование состава процессов, подлежащих автоматизации в КОС;1.2.2 Разработка тактико-технического задания на создание АОС (определение требований к АОС и КОС, к качеству выполнения автоматизируемых функций управления обучением).

          2. Техническое задание

          2.1 Научно-исследовательские работы.2.1.1 Организации и выполнение предпроектных НИР по обоснованию и разработке принципиальных решений по отдельным частным психолого-педагогическим проблемам создания АОС (см.рис.1.1.1) и разработке общего алгоритма функционирования АОС.

          2.2 Разработка аванпроекта.2.2.1 Предварительная разработка проектных решений:– разработка вариантов структур информационных связей в САО, формулировка соответствующих им законов управления;– разработка фрагментов технологии обучения;– разработка вариантов функциональных структур АОС (КОС);– обоснование и разработка критериев оценки дидактической эффективности;– сравнительная оценка вариантов проектных решений.

          2.3 Разработка технического задания на АОС2.3.1 Разработка требований к АОС:– уточнение целей создания АОС;– укрупненное описание организационной и функциональной структур АОС;– уточнение состава автоматизируемых функций и требований к качеству их выполнения;– определение перечня комплексов задач, обеспечивающих реализацию автоматизируемых функций управления обучением и требований к временному регламенту их решения;– формулировка требований к системе отображения обучающей информации и инструментарию, обеспечивающему создание образов изучаемых объектов;2.3.4 Разработка частных ТЗ на функциональные подсистемы АОС и от дельные виды обеспечения;

          3. Эскизный проект

          3.1 Разработка предварительных решений по выбранному варианту АОС и отдельным видам обеспечения.3.1.1 Разработка психолого-педагогического проекта АОС:– разработка технологии компьютерного обучения, общего алгоритма функционирования АОС;– обоснование проектных решений по структуре информационных связей САО и функциональной структуре АОС;– формулировка законов управления обучением;– обоснование распределения функций по управлению обучением между обучающем и КОС в АОС, определение состава операций, функций выполняемых в автоматическом режиме;– разработка организационной и функциональной структур КОС, формулировка требований к структуре КСА;– уточнение состава комплексов задач, обеспечивающих реализацию автоматизируемых функций управления обучением и отображения обучающей информации;– разработка постановок задач отдельных функциональных подсистем;– разработка структур диалога между обучающим, КОС и обучаемым в САО;– определение принципиальных требований к КСА, состава требований к аппаратно-программных средствам систем управления обучением и отображения обучающей информации;– формулировка требований к структурам баз данных, обеспечивающих решение задач функциональных подсистем;– разработка критериев и методики оценки дидактической эффективности АОС;– оценка предполагаемой дидактической эффективности разрабатываемой АОС;

          3.2 Разработка предварительных решений по психолого-педагогическому обеспечению.3.2.1 Разработка алгоритмов основной и корректирующей программ управления обучением.3.2.2 Разработка моделей и алгоритмов решения задач функциональных подсистем КОС.3.2.3 Определение моментов, приемов и способов передачи управления обучением от обучающего к КОС и наоборот.3.2.4 Определение номенклатуры параметров учебной деятельности и психофизиологического состояния обучаемого в модели обучаемого.3.2.5 Разработка методов, моделей и средств измерения выходных контролируемых параметров деятельности и психофизиологического состояния обучаемых, алгоритмов их обработки в целях решения задач управления обучением.3.2.6 Разработка форм и способов реализации диалога между обучающим, КОС и обучаемыми в различных дидактических ситуациях.3.2.7 Разработка методов, моделей, приемов и способов отображения образов изучаемых объектов, требований к инструментальным средствам их создания, отображения и хранения.

          4. Технический проект.

          4.1 Разработка окончательных решений по общесистемным вопросам4.1.1 Уточнение психолого-педагогического проекта на основе предварительных решений по организационному, техническому, информационному, лингвистическому, программному и психолого-педагогическому обеспечениям.4.1.2 Разработка регламента функционирования АОС(КОС).4.1.3 Разработка и выдача частных ТЗ на проектирование отдельных видов обеспечений.

          4.2 Разработка решений по психолого-педагогическому обеспечению.4.2.1 Уточнение психолого-педагогического обеспечения на основе данных разработки других видов обеспечения.

          4.11 Составление заказной документации на компоненты и комплексы средств автоматизации или технических заданий на их разработку4.11.3. Определение технических требований и составление ТЗ на разработку технических и программных средств измерения и обработки выходных контролируемых параметров деятельности и психофизиологического состояния обучаемых.

          5. Рабочая документация

          5.1 Разработка рабочей документации по психолого-педагогическому обеспечению.5.1.1. Разработка методик и инструкций по использованию АОС (КОС) при проведении различных видов занятий;5.1.2. Разработка методик и инструкций по использованию средств КОС для разработки и создания АУЗ;5.1.3. Разработка программы и методики проведения испытаний по оценке дидактической эффективности АОС (КОС).

          5.5 Разработка или адаптация программ и программной документации.5.5.3. Разработка контрольных учебных занятий для испытания программ и программных средств.

          6. Изготовление несерийных компонентов КСА

          6.2 Автономная отладка и испытание компонентов КСА6.2.4. Автономная отладка и проведение испытаний технических и программных средств съема и измерения параметров деятельности и психофизиологического состояния обучаемого.

          7. Ввод в действие.

          7.1 Подготовка организации к вводу АОС в действие, обучение персонала использователя7.1.1. Обучение преподавательского состава использованию средств КОС при подготовке и проведении занятий.

          7.4 Пуско-наладочные работы (комплексная отладка)7.4.1. Разработка фрагментов учебных занятий для проведения пуско-наладочных работ.

          7.5 Проведение опытной эксплуатации АОС7.5.1. Организация и проведение контрольных учебных занятий.7.5.2. Анализ эксплуатации АОС, оценка ее дидактической эффективности по результатам опытной эксплуатации.

          7.6 Проведение приемочных испытаний7.6.1. Организация педагогического эксперимента по оценке дидактической эффективности АОС при проведении различных видов занятий.

          Все проблемы педагогической науки, составляющие представленную на рис. 1.1.1. структуру, тесно взаимосвязаны, и характер принятого в процессе психолого-педагогического проектирования АОС решения каждой из этих проблем или, наоборот, невозможность решения какой-то отдельной проблемы определяет дидактические возможности, а значит и эффективность всей разрабатываемой системы в целом. Степени разработки данных проблем в педагогической психологии и дидактике различны, кроме того имеемые их решения базируются на различных исходных данных (концепциях, теориях и т.д.). Цели психолого-педагогического проектирования не могут и не должны в себя включать фундаментальное разрешение указанных проблем, это прерогатива педагогической науки. Непосредственные цели психолого-педагогического проектирования намного скромнее, они включают в себя использование данных педагогической науки для выработки частных, но взаимосвязанных решений, таких решений, которые обеспечивают целостность разрабатываемой системы и наиболее полное соответствие своему предназначению, оцениваемое дидактической эффективностью. Принятые в процессе психолого-педагогического проектирования решения могут носить характер паллиативов, т.е. временных и частных средств решения проблем при введении условий, ограничивающих их полную формулировку. Однако, даже такая узко прагматическая направленность психолого-педагогического проектирования необходимо предполагает организацию и проведение в процессе проектирования АОС научно-исследовательских работ в области педагогической науки и прежде всего педагогических экспериментов по оценке дидактической эффективности принятых отдельных решений.

          Принципиальная возможность принятия решений, обеспечивающих необходимую дидактическую эффективность проектируемой системы, гарантируется при условии соблюдения сформулированных выше принципов психолого-педагогического проектирования:

          – принципа научной обоснованности управления обучением;

          – принципа соответствия технологии обучения потенциальным возможностям реализующих ее аппаратно-программных средств;

          – принципа полноты выполнения функций обучающей системы;

          – принципа абсолютной совместимости обучающего и КОС в рамках АОС;

          – принципа повышения качества функционирования АОС.

          Но неопределенность и вариантность формулировок отдельных положений дидактики и педагогической психологии, а также множественность исходов отображения этих положений на всех пяти ступенях их последовательной формализации затрудняют оценку степени соблюдения этих принципов в процессе проектирования системы. Основанные на ложных исходных данных или неадекватных методах их преобразования действия проектировщиков по соблюдению указанных выше принципов при решении отдельных задач психолого-педагогического проектирования могут привести к диаметрально противоположенному результату. Единственным способом проверки правильности и эффективности принятого отдельного решения является организация педагогического эксперимента, в котором характеризующие данное решение параметры являются варьируемыми факторами.

          В свою очередь необходимая взаимосвязь и взаимное соответствие решений отдельных проблем, целостность разрабатываемой технологии компьютерного обучения и АОС в целом гарантируется при соблюдении требований к решению задач макрои микропроектирования, а результативность проектных работ – строго линейным характером следования формальных стадий проектирования системы.

          В результате проведенного анализа современной методологии комплексного системного проектирования, а также возможностей и специфики ее применения к решению задач психолого-педагогического проектирования АОС необходимо сделать следующие выводы:

          1. Содержание задач психолого-педагогического проектирования и логико-временная последовательность их решения на каждой из пяти ступеней последовательной формализации знаний о проектируемой АОС определяется морфолого-временной структурой целей проектирования АОС (см. рис. 1.1.1.), базирующейся на современных представлениях педагогической науки о процессе обучения, и включает в себя:

          – диагностичную формулировку целей обучения;

          – обоснованный выбор сопряженных психологических теорий обучения и усвоения;

          – обоснование и разработку модели обучаемого;

          – разработку моделей и алгоритмов диагностики усвоения изучаемых объектов обучаемым;

          – разработку моделей и алгоритмов оценки качества усвоения изучаемых объектов обучаемым;

          – разработку фрагментов основных и корректирующих программ управления учебной деятельностью обучаемых для всех возможных структур информационных связей между элементами САО и принятых психологических теорий усвоения и обучения;

          – разработку моделей и алгоритмов формулировки дидактической ситуации, формулировки и решения дидактической задачи для различных структур информационных связей между обучающим, КОС и обучаемыми в САО;

          – обоснование и разработку объективных критериев оценки качества усвоения изучаемого объекта обучаемым и сложности изучаемого объекта;

          – обоснование и разработку законов управления обучением для различных структур информационных связей между обучающей системой (обучающий и КОС) и обучаемым в рамках САО;

          – разработку моделей структуризации содержания обучения и формирования образа изучаемого объекта в соответствии с целями его предъявления обучаемому;

          – рациональное распределение функций по управлению учебной деятельностью обучаемых между обучающим и КОС в рамках АОС для всех фрагментов различных технологий обучения;

          – синтез фрагментов различных технологий обучения в единую технологию компьютерного обучения в САО.

          2. Разработка и создание дидактически эффективных КОС гарантируется только на основе методологии комплексного системного проектирования АСУ, с учетом особенностей АОС как специфической управляющей системы. Психолого-педагогическое проектирование является одним из основных видов комплексного системного проектирования АОС (КОС) и обеспечивает решение задач как макропроектирования, так и микропроектирования разрабатываемой системы.

          3. В соответствии с методологией комплексного системного проектирования АС основными целями психолого-педагогического проектирования АОС (КОС) на макроуровне являются:

          – технико-педагогическое обоснование возможности создания дидактически эффективной АОС и разработка тактико-технического задания на ее проектирование;

          – обоснование критериев и методики оценки дидактической эффективности АОС;

          – обоснование и разработка информационного описания АОС, включающего формулировку закона управления и организационную структуру системы;

          – обоснование и разработка функциональной структуры АОС, постановка задач функциональных подсистем;

          – разработка принципиальных требований к КСА;

          – разработка требований к отдельным видам обеспечения.

          4. Сложность и масштабность целей психолого-педагогического проектирования АОС на макроуровне, их характер, определяющий идеологию проектируемой системы в целом, диктуют необходимость оформления решений принятых в процессе психолого-педагогического проектирования в виде психолого-педагогического проекта АОС как основной части эскизного проекта, выполняемого на этапе 3.1 (разработка предварительных решений по выбранному варианту АОС и отдельным видам обеспечений) стадии 3 (эскизный проект) создания системы.

          Место психолого-педагогического проекта в ряду последовательно выполняемых в соответствии с ГОСТ 24.601-86 и ГОСТ 24.602-86 проектных работ, а также содержание, решаемых при его разработке задач показано в табл. 1.3.1.

          5. В соответствии с методологией комплексного системного проектирования АС основными целями психолого-педагогического проектирования на микроуровне являются:

          – разработка основной и корректирующей программ управления учебной деятельностью обучаемых как формализованных последовательностей применения приемов и способов обучения в зависимости от специфики учебной деятельности обучаемых;

          – разработка моделей и алгоритмов решения задач функциональных подсистем КОС, обеспечивающих управление учебной деятельностью обучаемых, а также формирование образов изучаемых объектов;

          – определение моментов, приемов и способов передачи управления обучением от обучающего к КОС и наоборот в процессе обучения;

          – определение номенклатуры параметров учебной деятельности и психофизиологического состояния обучаемого, входящих в модель обучаемого и обеспечивающих решение задач диагностики усвоения изучаемого объекта обучаемым, а также управления его учебной деятельностью;

          – формулировка требований к структурам баз данных, обеспечивающих решение задач всех функциональных подсистем КОС;

          – разработка методов, моделей и средств измерения выходных контролируемых параметров деятельности и психофизиологического состояния обучаемых, а также алгоритмов их обработки в целях решения задач управления обучением;

          – разработка структур диалога между обучающим, обучаемыми и КОС в САО, форм и способов его реализации в различных дидактических ситуациях;

          – разработка методов, моделей, приемов и способов отображения образов изучаемых объектов, а также требований к инструментальным средствам их создания, отображения и хранения;

          6.Специфический характер АОС (КОС) в сравнении с другими видами АСУ определяет необходимость разработки психолого-педагогического обеспечения как одного из основных видов обеспечения, определяющего постановку задач на разработку других видов обеспечения (технического, информационного, лингвистического, эргономического, программного и методического) и характер проектных решений по ним.

          Содержанием задач психолого-педагогического обеспечения являются задачи микропроектирования АОС, лежащие в сфере педагогической науки. Порядок решения задач разработки психолого-педагогического обеспечения в соответствии с ГОСТ 24.601-86 и ГОСТ 24.602-86 представлен в табл. 1.3.1.

          7.В результате анализа применения методологии комплексного системного проектирования АС в сфере разработки АОС (КОС) содержание и последовательность решения задач психолого-педагогического проектирования АОС (КОС) в соответствии с требованиями ГОСТ 24.601-86 и ГОСТ 24.602-86 определяется в виде, представленном в табл. 1.3.1.

          1.3.4. Методы решения основных задач психолого-педагогического проектирования АОСДаже в случае соблюдения приведенных выше принципов проектирования АОС, а также методологии организации и проведения проектных работ достижение целей психолого-педагогического проектирования системы становится возможным только при условии и на основе применения адекватных методов проведения системных исследований и проектирования, которые развиваются в рамках системного анализа как научного направления, обеспечивающего на основе системного подхода разработку методов и процедур решения слабоструктурированных проблем при наличии существенной неопределенности. В рамках системного анализа в настоящее время различают следующие подходы и группы методов исследования и проектирования систем: эвристическое программирование, семиотический подход, методы аналогий, аналитические методы, имитационное моделирование, кибернетический подход, системно-структурный подход, информационный подход и т.д. Каждый из вышеперечисленных подходов объединяет целые направления развития методов системного анализа, так одно только эвристическое программирование [19,20,38] включает методы типа мозговой атаки или коллективной генерации идей, методы типа сценариев, методы экспертных оценок и анкетирования, методы типа "Дельфи", методы типа дерева целей и морфологические методы. В свою очередь аналитические методы используют практически все математические схемы исследования операций и теории принятия решений, включая ситуационное управление и моделирование, а также специфические методы и модели: метод "черного ящика» [151], метод агрегатов [38], методы теории графов [139], методы основанные на современных концепциях теории информации [30,31] и т.д.

          Одним из наиболее общих и мощных средств проектирования является моделирование. Практически все задачи проектирования так или иначе связаны либо с анализом реально существующих и абстрактных, либо с синтезом абстрактных моделей проектируемого объекта. Соответственно и применение всех методов проектирования, независимо от того в рамках какой из научных дисциплин они создавались, направлено на анализ и синтез того или иного модельного представления проектируемого объекта. В рамках теории систем и системного анализа различают следующие подходы к моделированию систем: кибернетический подход к разработке адаптивных систем управления, который исходит из развития основных идей классической теории автоматического управления и теории адаптивных систем; информационно-гносеологический подход, основанный на общности процессов отражения в системах различной физической природы; системно-структурные подходы, основанные на применении методов структуризации в отношении различных форм представления структурируемого объекта и т.д. Рассматриваются также методы ситуационного управления и моделирования, метод имитационного динамического моделирования.

          В настоящие время нет общепринятой классификации методов системных исследований. Часто сходные методы развиваются в рамках разных системных направлений и носят различные названия, в результате чего специфика применения одного и того же метода существенно зависит от природы рассматриваемой системы, ее классификации. Многообразие методов системных исследований, существенная зависимость специфики их применения от классификации проектируемого объекта определяют практическую невозможность овладения всеми методами системного анализа. Данное положение создает существенную неопределенность в решении всех задач проектирования и диктует необходимость выбора метода решения конкретной задачи проектирования на основе имеемых в современной научной литературе рекомендаций. Поэтому для принятия решения о выборе тех или иных методов для достижения целей психолого-педагогического проектирования АОС нужно исходить из целевого предназначения отдельных методов и специфики ситуации, сложившейся в процессе проектирования системы. В теории проектирования [27,38,114,159] целесообразность выбора той или иной стратегии проектирования и отдельных методов выполнения проектных работ из определенной совокупности методов, имеющих принципиально одинаковое целевое назначение, определяется на основе анализа решаемой задачи проектирования. Определяющее влияние на выбор метода решения задачи проектирования в основном оказывают следующие аспекты анализа формулировки этой задачи:

          – анализ природы, состава, свойств и специфики функционирования проектируемого объекта (классификация проектируемой системы);

          – анализ требований к степени формализации представления проектируемого объекта (формальная стадия проектирования системы);

          – анализ исходной ситуации формулировки задачи проектирования и целей ее разрешения (неформальный этап проектирования системы);

          Целью данного трехкомпонентного анализа задачи проектирования является обоснованный выбор метода проектирования, соответствующего как специфике самой решаемой задачи проектирования и природе проектируемого объекта, так и уровню формализации знаний о нем. При выборе метода решения задач проектирования основную трудность представляет определение из обширного многообразия классификационных факторов, которые характеризуют природу проектируемого объекта, их ограниченной совокупности, отражающей основное целевое предназначение и специфику проектируемой системы, а также оценка соответствия методов проектирования формулировке проектной задачи.

          В теории проектирования, в качестве метода выполнения проектных работ рассматривается "любое действие, которое можно предпринять в процессе проектирования для достижения поставленных целей» [38, С.23]. При этом рекомендуется "придерживаться одного принципа: выберите тот метод, который откроет вам то, чего вы не знаете, но должны узнать, чтобы продолжить свою деятельность» [38, С.23]. За кажущейся простотой формулировки этого общего принципа определения стратегии проектных работ стоит основная трудность их выполнения, которая заключается в том, что в любой момент проектирования разработчик должен не только быть способен сказать, каким путем он идет, но и быть достаточно гибким, чтобы суметь изменить выработанную им стратегию применения методов проектирования(т.е. перепроектировать свой процесс проектирования),если в процессе работы станет ясно, что он находится на неверном пути. Такие изменения в процессе работ весьма вероятны, т.к. проектирование – это деятельность, связанная с появлением большого объема информации и с принятием решения в условиях неопределенности. Отсутствие подобных изменений в стратегии применения методов проектирования "может служить признаком того, что цели слишком скромны и вряд ли удастся спроектировать нечто действительно новое"[38, С.24]. В свою очередь разработка эффективной стратегии применения отдельных методов проектирования и ее изменение на основе полученной в процессе проектирования информации требуют знания проектировщиками основных рекомендаций по применению тех или иных методов проектирования на отдельных этапах выполнения проектных работ.

          Как известно, "цель любого метода проектирования, упорядоченного или запутанного, состоит в том, чтобы сделать ясными для специалиста все неизвестные возможности и ограничения "нового» до того, как он принял бесповоротные решения» [38, С.25]. Собственно процесс проектирования и состоит в анализе текущих проектных ситуаций и принятии решений по их разрешению в соответствии с принятыми целями выполнения проектных работ. Как и любой другой вид человеческой деятельности, осуществляемый не спонтанно, а на основе определенной методологии, процесс проектирования может быть представлен в виде алгоритмизированной последовательности решаемых типовых проектных задач. Одну из таких последовательностей и определяет методология комплексного системного проектирования, предназначенная для разработки АС. Проведенный анализ современной литература по теории проектирования [27,38,77,83,114,156, 159] и ее применения к проектированию АС [11,17,19,20,21,24,30,31,35, 38,63,71,78,80,83,141] позволил обобщить основные рекомендации по использованию как отдельных методов, так и целых стратегий проектирования для решения типовых проектных задач. Данные рекомендации представлены в таблице 1.3.2.

          Необходимо отметить, что приведенные рекомендации не носят категорический и исчерпывающий характер. Системный анализ является одним из наиболее бурно развивающихся научных направлений, "важнейшей теоре


--
«Логопед» на основе открытых источников
Напишите нам
Главная (1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31)


Комментарии
VK
Нажмите, чтобы загружать комментарии...
:)