Внедрение федеральных государственных стандартов образования второго поколения повышает требования к качеству организации и контроля образовательного процесса. В данной связи появляется необходимость широкого применения современных технологий. Одним из наиболее эффективных и перспективных направлений повышения качества управлением учебным процессом является применение методов кибернетической педагогики, в частности имитационное моделирование процессом обучения.

Применение методов имитационного моделирования процесса обучения позволяет решить следующие задачи [1]:

1. Исследовать процесс обучения в ситуациях, при которых проводить педагогический эксперимент над реальными людьми невозможно или нецелесообразно;
2. Снизить временные и иные затраты на изучение той или иной ситуации;
3. Четко и полно контролировать начальное состояние сис­темы, условия протекания дидактических процессов, что невозможно сделать в педагогическом эксперименте;
4. Дополнить и обосновать качественные рассу­ждения, установить закономерности, найти "оптимальный путь" обучения.

В данной работе мы усовершенствовали подход к анализу системы учебного процесса доработав структурную схему системы учебного процесса предложенную Р.В. Майером [1].

Рисунок 1 - Учебный процесс как кибернетическая система (Р.В. Майер)

На рисунке 1 приведена схема, предложенная Р.В. Майером для анализа системы образовательного процесса, она включает в себя абстрактные модели учителя, учеников и их родителей, способных воспринимать, запоминать, перерабатывать и обмениваться инфор­мацией. Сначала абстрагируемся от стохастического характера поведения пере­численных выше объектов и будем считать их детерминированными автомата­ми с большим числом внутренних состояний. В простейшем случае учитель моделируется автоматом, задаваемым двойкой < P, A >, где P - программа курса, A - алгоритм работы. Программа курса характеризуется множеством { V, U2, ..., Vjn } из N вопросов (тем), их сложностью Sj и временем их изу­чения tj. Модель ученика задается четверкой < α, γ, U, Z >, где α - коэф­фициент научения, γ - коэффициент забывания ученика, U - уровень его притязаний из интервала [0; 1], пропорциональный оценке, на которую уча­щийся претендует, Z = {Zi, Z2,..., Zn } - знания ученика. Будем считать, что Z_i - уровень знаний i -ой темы, который лежит в интервале [0; 1] и равен ве­роятности правильного выполнения теста по данной теме. Модель родителя -  воображаемый автомат, задаваемый двойкой < V, W >, где W — уровень притязаний родителя, V - возможность родителя оказать психологическое воздействие на своего ребенка и повысить уровень его притязаний U.

Как видно из рисунка 1 структурная модель учитывает только положительные контуры управления:

1. Взаимодействие учитель – ученик, в процессе обучения учитель воздействует на учеников, передавая им учебную информацию и осуществляя текущий контроль (вопросы, тестирование). Учащиеся также воздействуют на учителя, сообщая, что им понятно или непонятно, задавая вопросы и выполняя задания текущего теста. Учитель, видя реакцию учеников, может очень быстро (в течение урока) на нее реагировать: отвечать на вопросы, обращать внимание учащихся на их ошибки, помогать им их исправлять;
2. Взаимодействие учитель – ученик – тест,  в конце изучения темы учитель проводит контрольную работу, результа­ты которой позволяют оценить уровень знаний учащихся и выбрать дальнейшую стратегию обучения: либо приступить к изучению новой темы, либо повторить изучение тех вопросов, которые были усвоены недостаточно хорошо. Данный контур обладает параметром задержки t;
3. Взаимодействие учитель – родители – ученик, учитель сообща­ет результаты успеваемости ученика его родителям. Если успехи ребенка не устраивают родителя (Z < W), и тот имеет возможность воздействовать на ребенка (V достаточно велико), то он повышает мотивацию учащегося к обучению, увеличивая его параметр U.

Данная структурная схема удобна для общего анализа управления учебным процессом, но она не учитывает отрицательные связи, оказывающие влияние на результаты педагогического взаимодействия.

С целью повышения эффективности имитационного моделирования процесса обучения мы предлагаем усложнить структурную схему представленную на рисунке 1, внесением в нее дополнительных контуров управления (рисунок 2).

Рисунок 2 – Структурная схема учебного процесса с учетом взаимодействия учебной среды

 Особое влияние на процесс обучения оказывает среда обучения [2], или другими словами совокупность всех факторов и объектов оказывающих влияние на восприятие и хранение воспринимаемой учеником информации. Для удобства структурного моделирования процесса обучения мы выделили три основные среды:

1. Среда контура ученик - ученик, определяет уровень стимулирования параметров α, γ, U, Z посредством воздействия среды коллектива (школьного класса) определяемой коэффициентом мотивации среды k¹_с, данный параметр может иметь как положительное, так и отрицательное значение.
2. Среда контура учитель – ученик, определяет уровень стимулирования параметров α, γ, U, Z посредством воздействия среды учителей, методик преподавания и средств обучения, определяется коэффициентом среды k²_с.
3. Среда контура родитель – ученик, определяет уровень стимулирования параметров α, γ, U, Z посредством воздействия среды родственников, знакомых, СМИ, и т.п. (круг лиц и источников информации не связанных с процессом обучения в школе), определяется коэффициентом среды k³_с.

Определение числовых значений приведенных выше коэффициентов предполагается установить в процессе работы инновационной площадки на базе МБОУ СОШ №24 г. Белово. На данный момент производится обработка материалов полученных в ходе работы площадки за 2013-2014 учебный год.

Сложность определения уровня влияния отдельных факторов на параметры предполагает частичное дробление коэффициентов на составляющие в зависимости от специфики среды.

Коэффициенты среды при использовании методик психометрики позволят не только повысить эффективность самой модели предполагаемого образовательного процесса, но и произвести корректировку применяемых методик и использование средств обучения на стадии проектирования модели педагогического взаимодействия.

Развитие информационных технологий дает возможность широкого применения программного обеспечения для разработки и корректировки имитационных моделей процессов обучения индивидуально для каждого учителя и ученика.

Список использованных источников

1.       Майер Р.В. КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ ПЕДАГОГИКА: Имитационное моде­лирование процесса обучения. — Глазов: ГГПИ, 2013. — 138 с.

2. Ивашкин Ю.А., Назойкин Е.А. Мультиагентное имитационное моделирование процесса накопления знаний // Программные продукты и системы. — 2011. -- N 1. -- С. 47 - 52.