Дослідження, статті, розробки | Дисертація «Програмне забезпечення онтологічно-орієнтованої системи керування інформаційно-навчальним Web-контентом» | 2. Структурно-алгоритмічні основи системи керування інформаційно-навчальним Web-контентом2.1. Дворівневий підхід до побудови програмної системи керування контентом інформаційно-навчального порталу
Питання побудови ефективних систем керування професійною інформацією та підтримки безперервного навчання набуває особливої значущості в умовах екстенсивного розвитку науки і технологій. Дедалі більшого значення набуває корпоративне навчання, що організовується на підприємствах з метою навчання і професійного розвитку працівників. Найвищим капіталом організації є співробітники, а їх особистий розвиток і інтелект – найвищою технологією. У свою чергу у контексті навчання велика увага приділяється також технологіям керування знаннями (КЗ) організації [60, 61]. Знання організації – це різноманітна інформація, необхідна для підтримки основних бізнес-процесів організації на високому рівні, а також для адекватного реагування на різноманітні впливи [62]. Керування знаннями фокусується на тому, як організація визначає, створює, здобуває, розподіляє і застосовує знання.
Як корпоративне навчання, так і керування знаннями мають справу із обміном знаннями і створенням співтовариств, в яких розповсюджуються знання. Дистанційне навчання в контексті безперервної освіти і керування знаннями беруть свій початок від однакових задач: навчання, покращена здатність виконувати робочі завдання, здатність приймати ефективні рішення та позитивно впливати на навколишнє співтовариство. Пошуки шляхів синтезу обох процесів набувають значущості і мають потенціал оптимізувати процеси, пов’язані із знаннями, інтегруючи задачі керування знаннями і навчання.
Не зважаючи на спільні риси, дистанційне навчання у рамках підходів на базі класичних систем дистанційного навчання (СДН) і керування знаннями мають характерні відмінності. Узагальнюючи, слід вказати основні різниці у використанні і ставленні до знань у цих областях. Керування знаннями носить динамічний характер, подає актуальні у часі знання, проте часом ці знання не достатньо добре структуровані і не підходять для безпосереднього використання у навчальних курсах. Натомість дистанційне навчання фокусується на поданні опрацьованих і добре структурованих знань за допомогою навчальних планів, які часто носять статичний характер. Недоліком тут є те, що такі знання з часом втрачають свіжість і актуальність, характерну для задач керування знаннями. Тому архітектура класичних систем дистанційного навчання погано задовольняє вимоги до процесів керування знаннями. Такі провідні системи дистанційного навчання як WebCT і Blackboard створені у більшій мірі для підтримки класної діяльності, аніж для незалежних досліджень або самонавчання в контексті КЗ [60].
Експерти з керування знаннями, зазначаючи неефективність стандартних рішень систем дистанційного навчання для КЗ [60, 61, 63], рекомендують активно збагачувати ці системи виконанням ряду задач. Аналізуючи ці рекомендації, можна зазначити наступні додаткові вимоги до функціональності СДН у контексті КЗ:
- робити експертів організації більш «видимими» один для одного, підтримуючи експертні співтовариства для обміну знаннями і досвідом;
- застосовувати моделі компетенцій і профілів спеціалістів для удосконалення навчальних процесів та співробітництва для навчання;
- єднати навчальні матеріали з реальними і актуальними сховищами знань;
- підтримувати експертні співтовариства у створенні якісних навчальних об’єктів.
У свою чергу слід виділити наступні проблеми, характерні для застосування підходів керування знаннями для організації навчання:
- структурування знань системи КЗ для забезпечення подальшої можливості використання цих знань у навчальних цілях в рамках навчальних програм;
- генерація навчальних курсів і індивідуальних навчальних середовищ на основі ресурсів системи КЗ.
Доцільним для реалізації синтезу керування знаннями і безперервного навчання є застосування концепції, у якій керування знаннями відіграє роль сховища, або репозитарію, а процес навчання являє собою процес використання цього репозитарію.
Основною сутністю, матеріалом, яким маніпулюють СДН і системи КЗ є контент. Під контентом (від англ. content) прийнято розуміти будь-яке змістовне наповнення інформаційного ресурсу – тексти, графіка, мультимедіа. На Web-сайтах для кінцевого користувача контент організовується у вигляді сторінок засобами гіпертекстової розмітки. Бурхливий розвиток Інтернету призвів до появи багатьох програмних систем, які автоматизують керування інформацією Web-сайтів і застосовують різноманітні методи організації і навігації Web-контентом, такі як каталогізація і рубрикація контенту, технології міток (тегів), організація меню, розділів і підрозділів сайту. Такі системи керування контентом, або CMS (contentmanagementsystems) широко представлені на ринку. Навчальний Web-контент – це контент освітніх сайтів, порталів дистанційного навчання та інших Інтернет-систем, який використовується для передачі знань користувачам. У зв’язку із специфічними дидактичними завданнями СДН подання освітнього контенту не може бути в повноті задоволене звичайними CMS-системами. У зв’язку з цим набули поширення спеціальні класи систем, які служать для керування навчальним контентом і організації навчання: CMS – coursewaremanagementsystems, системи керування курсами, LMS – learningmanagementsystems, системи керування навчанням, LCMS – learningcontentmanagementsystems, системи керування навчальним контентом, а також СДН – системи дистанційного навчання (термін СДН характерний для вітчизняних систем).
Класичні системи дистанційного навчання, такі як Blackboard, Learning Space, WebCT, Moodle та ін., не здатні забезпечити адаптивність процесу навчання, яка є однією з ключових вимог безперервної освіти [64]. У свою чергу в роботах, що стосуються інтелектуальних і адаптивних навчальних систем пропонуються розвинені моделі контенту і предметної області [66-68], проте тут не приділяється достатньої уваги процесу керування корпоративними знаннями в контексті безперервного і професійно-орієнтованого навчання [64], проблемам генерації індивідуальних навчальних курсів, а також питанням останніх тенденцій у сфері керування контентом Web-сайтів [69].
Модель освітнього процесу за вимогами безперервного навчання на базі керування знаннями повинна містити етап побудови і адаптивної підтримки релевантного навчального курсу [64], який можна розглядати як індивідуальне навчальне Web-середовище. Відповідна загальна функціональна модель Web-системи, що служить для побудови інформаційно-навчального порталу показана на рис. 2.1.
Рис.2.1. Загальна функціональна модель системи у нотації IDEF0
Тут на вхід поступають по-перше знання з предметної області і навчальні матеріали, що закладаються в систему персоналом, по-друге – індивідуальні навчальні цілі користувача. За допомогою внутрішніх моделей інформаційна система формує індивідуальне навчальне середовище. Підтримку індивідуалізації і адаптивності навчального процесу слід реалізовувати на основі інтелектуалізації контенту, яка має забезпечуватися на етапі його створення [65]. У свою чергу інтелектуальний контент має стати центральною сутністю для керування знаннями в контексті синтезу СДН і КЗ. Створена база формалізованого навчального контенту на етапі керування знаннями може використовуватись як Web-портал знань організації, на якому в структурованій формі представлено організаційні інформаційні ресурси. З другого боку така база завдяки застосуванню методів генерації індивідуального навчального середовища служить як підґрунтя для побудови релевантних навчальних курсів, що відповідають індивідуальним навчальним цілям учня, тим самим забезпечуючи індивідуалізований доступ користувачів до затребуваної інформації ІНП. Відповідна загальна функціональна модель такої системи, яка синтезує КЗ і БН, показана на рис. 2.2. Ця модель модифікує попередню (див. рис.2.1). Зміни пов’язані з уточненням орієнтації системи на керування контентом і доповненням моделі на виході «Web-порталом знань», який являє безпосередній результат процесу КЗ.
Рис.2.2. Функціональна модель Web-системи у нотації IDEF0, що передбачає роботу системи і як порталу знань організації, і як індивідуального навчального середовища
У результаті декомпозиції поданої моделі з урахуванням розмежування процесів керування знаннями і індивідуалізованого навчання отримуємо функціональну модель, зображену на рис.2.3.
Рис.2.3. Функціональна модель Web-системи у нотації IDEF0, що передбачає роботу системи і як порталу знань організації, і як індивідуального навчального середовища
Для реалізації системи на основі поданої моделі пропонується комплекс моделей і методів як основа програмних засобів керування навчальним Web-контентом [56,70, 71]. Даний комплекс моделей містить такі компоненти як комплексна модель контенту, модель професійних компетенцій, модель контролю і діагностики знань, модель освітнього запиту і модель підсистеми генерації індивідуального навчального середовища. Завдяки цьому забезпечується функціонування інформаційно-навчальної Web-системи за концепцією, в якій керування знаннями відіграє роль підготовки репозитаріюабо порталу знань, а організація навчання відбувається на основі методів використання цього репозитарію у якостігенератора індивідуального навчального середовища (ІНС)[72]. Таким чином реалізація такого підходу до побудови ІНП досягається шляхом розмежування роботи системи на два рівні: 1) рівень керування знаннями; 2) рівень організації індивідуального навчання. Керування знаннями має на меті формування дидактично-орієнтованої бази знань предметної області, по якій відбувається навчання. Організація індивідуального навчання відбувається на основі використання формалізованих знань, які отримуються на першому рівні роботи з системою, для побудови індивідуального навчального середовища. Здійснивши подальшу декомпозицію поданої вище моделі (див. рис2.2), представимо деталізовану функціональну модель системи (рис.2.4).
Рис.2.4. Запропонована функціональна модель системи у нотації IDEF0
Рівень керування знаннями передбачає виконання двох ключових функцій: формалізацію компетенцій і формалізацію контенту. Це відбувається на основі моделі компетенцій і комплексної моделі навчального Web-контенту відповідно. Таким чином формалізуються знання з предметної області за допомогою навчального контенту і його семантичної складової або онтології. Інформація ж про застосування цих знань в рамках виконання тих чи інших професійних задач або посадових інструкцій формалізується відповідно за допомогою моделі професійних компетенцій (МПК).
Рівень організації індивідуалізованого навчання містить послідовність двох ключових функцій: організацію освітнього запиту (ОЗ) і генерацію індивідуального навчального середовища (ІНС). На вхід процесу організації ОЗ надходять індивідуальні цілі навчання учня, що виражаються головним чином у наборі цільових компетенцій. На основі МПК підсистема організації освітнього запиту здійснює його формалізацію, після чого він надходить на вхід процесу генерації ІНС. Генератор ІНС, маніпулюючи за допомогою відповідної моделі структурованими знаннями і освітнім запитом видає на виході сукупність індивідуалізованого Web-контенту, який разом із набором функцій підтримки навчання являє собою індивідуальне навчальне середовище.
Ми розглянули функціональні моделі системи. Подамо структурний погляд на описану програмну систему. Концептуальна схема програмної системи керування Web-контентом ІНП подана вище на рис.1.6. Діаграма компонентів у нотації UML [14], що описує комплекс моделей системи із розмежуванням функцій на два рівні – рівень КЗ і рівень організації індивідуального навчання, – представлена на рис. 2.5.
Рис.2.5. Комплекс моделей системи керування контентом ІНП. Діаграма компонентів у нотації UML
Першим кроком до використання системи є підготовка дидактичних матеріалів. Далі ці матеріали формалізуються і передаються в комплексну базу навчального контенту (рівень керування знаннями), яка представляється у відповідних моделях: понятійно-тезисній моделі (ПТМ) і ієрархічно-мережевій моделі об’єктно-орієнтованій (Tree-Net) навчального Web-контенту. Крім того, експертами готується система професійних компетенцій (МПК), і встановлюються зв’язки відповідності між компетенціями і елементами бази навчального контенту. Користувач взаємодіє з освітньою системою, і за допомогою системи професійних компетенцій формується запит на ініціалізацію освітнього процесу (МОЗ). Особливу роль відіграють моделі рівня організації індивідуального навчання, які маніпулюють закладеними в систему дидактично-орієнтованими знаннями предметної області і описом професій для формування індивідуального навчального середовища.
Навчальний процес відбувається за допомогою індивідуального навчального середовища на основі гіпертексту і гіпермедіа, що автоматично будується у процесі взаємодії користувача з системою (МВ). У процесі навчання і проходження студентом контролю знань (МКД) система акумулює знання про користувача (МК) і адаптується до його потреб за допомогою усіх складових бази знань (МВ). Організаційні і адміністративні аспекти, а також форма навчання налаштовуються у відповідній підсистемі (ОМН). Передбачається, що соціальна складова навчального процесу підтримується за допомогою організації освітньої Інтернет-спільноти на основі єдиної системи взаємодії учасників навчального процесу (МОС). Відповідно до загальної моделі контенту, поданої раніше (див. рис.1.5), моделі будуть розподілені наступним чином: за інформаційне наповнення відповідає Tree-Net, а точніше така її складова, як ієрархія контенту; за семантику предметної області відповідають Tree-Net (ієрархія груп), ПТМ, онтологія ПрО на базі ПТМ і МПК; за дидактичну функцію – МОЗ, МК, МВ, МКД, ОМН. Робота з інформаційним наповненням і семантикою предметної області відповідає процесу керування знаннями. Дидактична функція системи реалізується на рівні організації індивідуального навчання.
Зверніть увагу на додаткові посилання
Якщо вас цікавить...
Головний розділ
Сторінки, близькі за змістом
| ||||||||||||||
