Анотація до роботи:

Хохлов В.Ю. Системна методологія прийняття рішень у безперервному навчанні. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06. — Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. — Інститут прикладного системного аналізу, Київ, 2004.

Дисертацію присвячено розробленню системної методології прийняття рішень у галузі безперервного навчання та створенню відповідного інструментарію. У роботі розвинено системну методологію у галузі безперервного навчання та на її основі вперше запропоновано моделі інформаційних взаємодій у цій системі та реалізації концепції безперервного навчання, функціональний опис нових компонентів системи (центрів освітньої та професійної орієнтації, єдиного каталогу інформації). Набула подальшого розвитку концепція оболонок систем дистанційного навчання, вперше запропоновано та описано інтерфейси взаємодії цих систем. Вперше запропоновано формалізований опис інформаційних потоків у системі безперервного навчання, математичну модель раціонального компромісу цілей та алгоритм прийняття рішень щодо визначення стратегії навчання. Розвинуто підходи до індивідуалізації процесу навчання, вперше запропоновано математичну модель та алгоритм індивідуалізації з урахуванням індивідуальних потреб, цілей позиціонування на ринку праці, минулого досвіду навчання. Реалізовано за технологією Java систему підтримки прийняття рішень, яка дозволяє суб’єктам визначати стратегію навчання, а також створено програмне забезпечення для індивідуалізації процесу навчання через пошук найкращої послідовності вивчення курсу за технологією веб-програмування PHP.

У дисертації розроблено системну методологію прийняття рішень у галузі безперервного навчання, згідно з якою побудовано моделі системи безперервного навчання та її окремих компонентів, запропоновано механізм пошуку компромісу цілей суб'єктів освітньої системи, наведено новий підхід до індивідуалізації процесу навчання.

Основні наукові результати, висновки і практичні рекомендації такі:

1. Виконаний за літературними джерелами аналіз стану досліджень у галузі безперервного навчання показує, що найбільш важливими і складними є проблеми інтеграції окремих ресурсів у єдину систему, налагодження взаємодії між ними, впровадження дидактичних моделей спільної діяльності та методів активного навчання, інтеграція національних систем освіти в рамках Болонського процесу. Недостатньо розвинена методологічна база досліджень, мала увага приділяється розробленню математичних моделей і методів у цій галузі. Тому практично важливим й актуальним завданням є розроблення системної методології в галузі безперервного навчання й створення на її основі моделей взаємодії суб'єктів освітньої системи.

2. Створено методологічну базу прийняття рішень у галузі безперервного навчання, запропоновано й обґрунтовано підхід до вирішення завдань у цій сфері з використанням системної методології, побудовано ієрархію системи безперервного навчання. Це дозволило відокремити проблеми рівня освіти від задач рівня навчання, визначити категорії суб'єктів взаємодії і розробити їх інформаційний опис.

3. Розроблено модель інформаційних взаємодій, структуру і функціональний опис компонентів системи безперервного навчання. Це дозволяє реалізувати на практиці концепцію безперервного навчання. Основою розробленої моделі є зворотний зв'язок, це дає змогу надати процесу здобуття освіти ітераційного характеру з динамічною корекцією стратегії навчання. У структурі системи безперервного навчання запропоновано нові компоненти — центри прийняття рішень, завданням яких є узгодження цілей; єдиний каталог інформації. Це дозволяє істотно підвищити академічну мобільність суб’єктів навчання і налагодити взаємодію між навчальними закладами.

4. Розроблено модель раціонального компромісу цілей суб’єктів освітньої системи, що дозволяє під час прийняття ними рішень враховувати і погоджувати інтереси та потреби суб'єктів навчання, їхній минулий досвід навчання, можливості навчальних закладів і попит на ринку праці. Це дає змогу здійснювати динамічне корегування стратегії навчання суб’єкта, стратегії пропозиції послуг навчального закладу і сприяє розробленню бізнесів-процесів агентами ринку праці. Запропоновано підхід до формування єдиної термінологічної бази для опису ресурсів безперервного навчання і досвіду навчання, що дозволяє налагодити взаємодію навчальних закладів і організувати трансфери даних у рамках Болонського процесу.

5. На основі концепції оболонок СДН розроблено нову модель оболонки, що враховує функціонування СДН як елемента системи вищого рівня і містить опис інтерфейсів оболонок СДН для взаємодій з іншими компонентами системи безперервного навчання. У наведеній моделі основна увага приділяється впровадженню методів активного навчання і спільної роботи невеликих груп. Розроблений механізм структурування курсу на основі юнітів дозволяє на підставі даних про інтереси і потреби суб'єкта, а також його минулого досвіду навчання здійснювати індивідуалізацію процесу навчання.

6. Розроблено формалізований опис інформаційних взаємодій у системі безперервного навчання, що дозволяє одержати такі переваги:

стандартизувати інформаційні потоки, визначати формати вхідних і вихідних даних для компонентів системи безперервного навчання;

уніфікувати обчислювальні процедури для вирішення окремих завдань у системі безперервного навчання;

скоротити витрати часу на розроблення і впровадження механізмів спільної роботи компонентів системи безперервного навчання.

7. Побудовано математичну модель та розроблено алгоритм пошуку раціонального компромісу цілей суб’єктів освітньої системи. Модель дає змогу знаходити для суб’єкта стратегію навчання та обирати раціональні послуги навчання на підставі врахування його інтересів, потреб та минулого досвіду навчання, для навчального закладу — обирати стратегію надання послуг навчання на підставі попиту на такі послуги, для агентів ринку праці — прогнозувати майбутню пропозицію на цьому ринку, обумовлену поточним розподілом студентів за курсами та спеціальностями навчання. Розроблений алгоритм також дозволяє обчислити компоненти профайлу студента, використовувані для формалізованого опису його потреб.

8. Розроблено модель індивідуалізації та алгоритм визначення індивідуальної програми навчання. Це дає змогу краще враховувати потреби й інтереси суб’єкта, його минулий досвід навчання у процесі вивчення матеріалу курсу.

9. Створено прикладне програмне забезпечення, у якому реалізовано розроблені теоретичні концепції і механізми:

на базі технології Java із застосуванням СУБД MySQL створено програмний комплекс пошуку раціонального варіанта навчання, який дозволяє враховувати інтереси і потреби суб'єкта навчання та попит на фахівців на ринку праці для вибору спеціальності або курсу навчання, а також обчислювати компоненти профайлу студента, які надалі використовуються для індивідуалізації навчання;

на базі технології веб-програмування PHP створено програмний модуль визначення індивідуальної програми навчання, який використовує обчислені компоненти профайлу студента, що містять формалізований опис його інтересів і потреб, та подання структури курсу у вигляді юнітів.

Публікації автора:

1. Панкратова Н. Д., Хохлов В. Ю. Построение модели дистанционного образования на основе системной методологии // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2002. — № 3. — С. 85–98.

Дисертантом запропоновано модель інформаційних взаємодій у системі дистанційної освіти, структурна побудова та функціональне навантаження підсистем, формалізований опис інформаційних потоків, структуру оболонки СДН, функціональний опис їх компонентів, формалізований опис інтерфейсів системи.

2. Панкратова Н. Д., Хохлов В. Ю. Рациональный компромисс целей субъектов дистанционного образования // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2003. — № 4. — С. 44–59.

Здобувачем запропоновано ідею механізму прийняття рішень для визначення стратегії поведінки суб’єктів системи освіти, опис схеми взаємодій суб’єктів і компонентів цієї системи, математичну модель прийняття рішень та реалізацію відповідного алгоритму й програмного забезпечення.

3. Хохлов В. Ю. Методика індивідуалізації процесу навчання по дистанційному курсу // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2004. — № 2. — С. 24–30.

4. Хохлов В. Ю. Розробка математичної моделі пошуку раціонального варіанту навчання // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2005. — № 1. — С. 69–76.

5. Pankratova N., Khokhlov V. Development of the Distance Education on the System Methodology Basis // Proceedings of 10^th European Congress and Trade Fair for Education and Information Technology LEARNTEC 2002. — Karlsruher, 2002. — P. 275–283.

Дисертантом запропоновано модель системи дистанційної освіти зі зворотним зв’язком, інформаційний опис та аналіз цілей її агентів, механізм знаходження раціонального компромісу цілей, схема взаємодії навчальних закладів у процесі надання послуг та загальна схема взаємодії елементів системи, з’єднаних мережею дистанційного навчання.

6. Pankratova N., Khokhlov V. The Development of Distance Education in Ukraine // Proceedings of the 4^th International Conference «Role of Universities in the Future Information Society – RUFIS-2000». — Kiev: NTUU “KPI”, 2000. — P. 116–121.

Здобувачем виконано огляд поточного стану робіт у галузі дистанційного навчання в Україні, запропоновано напрями перспективних досліджень та виділено області концентрації основних зусиль у цій галузі.

7. Хохлов В. Ю. Системы принятия решений в дистанционном образовании // Міжнар. наук.-практ. конф. “Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології” (Чернівці, 2004): Тези доп. — Чернівці: Рута, 2004. — С. 38–39.

8. Хохлов В. Ю. Современное состояние и тенденции развития дистанционного обучения // V Міжнар. наук.-практ. конф. “Системний аналіз та інформаційні технології” (Київ, 2003): Тези доп. — К.: НТУУ “КПІ”, 2003. — С. 211.

9. Хохлов В. Ю. Задача согласования интересов агентов системы образования // IV Міжнар. наук.-практ. конф. “Системний аналіз та інформаційні технології” (Київ, 2002): Тези доп. — К.: Політехніка, 2002. — С. 115.

10. Зайченко Ю. П., Хохлов В. Ю. Построение систем дистанционного обучения технической и физико-математической направленности // Матеріали Міжнар. конф. з управління “Автоматика–2001” (Одеса, 2001). — О.: Одеський держ. політехнічний ун-т, 2001. — С. 97–98.

Дисертанту належить опис структури оболонки СДН та функціонального призначення її підсистем, а також особливостей реалізації конструктору формул.

11. Bakun A., Khokhlov V. Automated distance learning shell for Internet // ІІ Національна наук.-практ. конференція “Системний аналіз та інформаційні технології” (Київ, 2000): Тези доп. — К.: НТУУ “КПІ”, 2000. — С. 125–128.

Дисертанту належить опис побудови підсистем діагностики знань, управління користувачами, ведення сеансів роботи та адміністрування СДН, етапів проектування та розроблення відповідних програмних засобів, баз даних та особливостей роботи веб-сервера системи.

12. Хохлов В.Ю. Техническая реализация автоматизированной системы дистанционного обучения // I Нац. наук.-практ. конф. “Системний аналіз та інформаційні технології” (Київ, 1999): Тези доп. — К.: НТУУ “КПІ”, 1999. — С. 84–85.