Составление иерархической классификации характеристик и конечных элементов СДО для медицинского образования

Согласно нашей методике необходимо составить иерархическую классификацию характеристик и конечных элементов СДО для медицинского образования. Т. е. при наличии множества разрозненных элементов, отражающих некую ситуацию, необходимо структурировать элементы определенным образом. Для этого мы воспользовались методом построения иерархии целей Р. Л. Кини и Х. Райфа, а также агломеративным алгоритмом построения иерархической классификации С. А. Айвазяна.

Метод Р. Л. Кини и Х. Райфа, описанный в работе [6], состоит в следующем: глобальная цель, стоящая на вершине иерархии, разбивается на ряд локальных целей, расположенных на нижележащем уровне и конкретизирующих глобальную цель. Таким образом, цели более нижних уровней являются средствами достижения целей верхних уровней. Количество уровней иерархии, а также разрастание иерархии по горизонтали в значительной степени зависит от ее назначения. Для определения целей, которые необходимы для включения в иерархию на каждом ее уровне, используется «Тест на важность», предложенный Эллисом [6]. Цель не включается в иерархию, если ЛПР принимает решение о том, что включение данной локальной цели не повлияет на достижение глобальной цели.

Любому набору целей соответствует набор связанных с ними характеристик (критериев), которые показывают особенности данной области, необходимые для достижения цели. Характеристики должны обладать следующими свойствами:

• — полнота — охват критерием всех важных аспектов проблемы. «Набор критериев является полным, если он способен показать степень достижения общей (глобальной) цели» [6]
• — действенность (операциональность) — возможность полезного применения критерия при анализе
• — разложимость — возможность упрощения процесса оценки посредством разложения критерия на части
• — неизбыточность — отсутствие дублирования учета одних и тех же аспектов различных последствий.
• — минимальная размерность

Иерархия целей, может не обладать свойством единственности, также как могут не обладать этим свойством и наборы критериев, подчеркивают авторы [6]. Например, иерархия может быть построена иначе при изменении степени формализации проблемы.

Глобальной целью всего исследования является принятие решения о выборе СДО для области медицины, в качестве локальных целей можно выделить: анализ систем СДО согласно профилю характеристик и конечных элементов СДО для медицинского образования, составление данного профиля. Нам необходимо составить иерархическую классификацию целей, характеристики и конечные элементы которой являются критериями для этих целей и удовлетворяют всем свойствам критериев, описанным выше.

Иерархические классификации рассматриваются в работе С. А. Айвазяна и др. в своей работе [7].

Пусть X = {X₁, …, X_N}, конечное множество объектов (характеристик и конечных элементов СДО) N, тогда иерархической классификацией данного множества называется построение иерархии s на X, отражающей наличие однородных, в определенном смысле, классов X и отношений между классами.

Для формирования однородных критериев будем использовать агломеративный алгоритм. На вход данного алгоритма подаются разрозненные единичные объекты X = {Х_i} (i=1, …, N), причем каждый объект рассматривается как отдельный кластер: S ⁽¹⁾ = {X_i}, S ⁽¹⁾ = (S₁ ^(1), …, S_N ⁽¹⁾⁾. k-ый уровень иерархии строится путем объединения классов уровня S ^(k-1) при k1, в соответствии с правилом:, где — мера близости классов. Т.к. разрозненные единичные объекты представляют собой качественные данные, то для определения меры близости данных мы руководствовались мнением экспертов и ЛПР.

В качестве итоговой иерархии получаем систему вложенных разбиений: S ⁽¹⁾ … S ^(k) … S ^(N-1), где S ⁽¹⁾ = X.

По результатам работы алгоритма на четвертом уровне иерархической классификации характеристик был образован однородный класс S ^(4) — характеристики, состоящий из трех классов третьего уровня: технические характеристики — S₁ ^(3), психолого-педагогические характеристики — S₂ ⁽³⁾ и экономические характеристики — S₃ ^(3). Данные классы сгруппировались на третьем уровне путем объединения классов второго уровня:

— S₁ ⁽³⁾ Технические характеристики:

S₁ ⁽²⁾ Расширяемость.

S₂ ⁽²⁾ Техническая поддержка.

S₃ ⁽²⁾ Совместимость, доступность.

S₄ ⁽²⁾ Интегрируемость.

S₅ ⁽²⁾ Безопасность, надежность.

S₂ ⁽³⁾ психолого-педагогических характеристик:

S₆ ⁽²⁾ Педагогическая гибкость, комплексность.

S₇ ⁽²⁾ Адаптируемость системы.

S₈ ⁽²⁾ Удобство использования.

S₉ ⁽²⁾ Мотивированность участников учебного процесса.

S₃ ⁽³⁾ для экономических характеристик:

S₁₀ ⁽²⁾ Стоимость СДО и технической поддержки СДО.

S₁₁ ⁽²⁾ Стоимость администрирования системы, внедрения и обучения работе с системой.

S₁₂ ⁽²⁾ Стоимость расширения Классы второго уровня сгруппировались из классов первого уровня, которые являются разрозненными единичными характеристиками.

В разрозненные единичные характеристики включаются:

Для расширяемости: возможность свободного добавления любых новых элементов к системе, переход на новые версии без потери содержания и наработанных элементов. Возможность свободного увеличения числа пользователей, курсов, баз данных.

Для технической поддержки: перманентная поддержка системы в рабочем состоянии и администрирование системы, возможность быстрого получения консультации технического специалиста, своевременное устранение возникающих сбоев и ошибок.

Для совместимости, доступности: поддержка мультимедиа, поддержка системой международных стандартов, таких как AICC, ADL, IMS, SCORM, ARIADNE, IEEE P1484.1/D8 LTSA, стандарты серии ISO. Возможность использования стандартных типов данных (например, данных в формате MS Office или в pdf-формате) и взаимодействия с другими программными продуктами (например, перенос контента из одной СДО в другую), возможность использования уже готовых курсов и модулей, разработанных во внешнем приложении или в другой СДО, наличие конвертеров из внутренних форматов системы в стандартные форматы. Возможность свободного занесения и извлечения информации из системы. Возможность переноса системы на другую платформу.

Для интегрируемости: настройка данной СДО на взаимодействие с другими системами, эмулирование работы внешних приложений.

Для безопасности, надежности: использование защищенной технологии передачи данных, средства защиты информации, возможность автоматического восстановления после сбоя в работе, наличие разграниченных прав доступа к ресурсам системы, резервного копирования. Вероятность того, что система проработает без сбоев в течение некоторого определенного отрезка времени.

Для педагогической гибкости, комплексности: устройство курса ДО согласно выбранному типу обучения (традиционное, инновационное, совмещенное). В т. ч. возможность не посещать СДО всем слушателям одновременно (асинхронный доступ).

Для адаптируемости: возможность индивидуальной настройки и перенастройки системы под нужды каждого пользователя, независимо от его местонахождения.

Для удобства использования: простота установки и настройки всех функций системы, простота подготовки входных данных, возможность быстрого удаления и добавления существующих элементов и контента, наличие удобной навигации и справочной системы (системы помощи), простота обучения работе с системой, эргономичный дизайн, интуитивно понятный интерфейс, обязательная поддержка русского языка. Возможность для учебных материалов получения версии для печати в стандартом формате.

Для мотивированности участников учебного процесса: возможность внесения в СДО материалов, поддерживающих мотивацию слушателей к ДО, интерактивность материалов, средства помощи.

Психолого-педагогические характеристики зависят от конечных элементов СДО. Все такие элементы по результатам работы агломеративного алгоритма объединились на пятом уровне в однородный класс S'₁ ^(4) — конечные элементы, который в свою очередь получился посредством объединения четырех однородных классов четвертого уровня: S'₁ ^(4) — коммуникационные элементы СДО, S'₂ ^(4) — учебные материалы курсов СДО, S'₃ ^(4) — элементы контроля СДО, S'₄ ^(4) — административные элементы СДО. Причем класс S'₂ ^(4) — учебные материалы курсов СДО сформировался из двух подклассов третьего уровня: S'₁ ^(3) — внутренние и S'₂ ^(3) — внешние учебные материалы. Все перечисленные классы были сформированы путем группировки классов второго уровня:

S'₁ ⁽⁴⁾ Коммуникационные элементы СДО:

S'₁ ⁽²⁾ Интегрированные в СДО синхронные коммуникационные элементы.

S'₂ ⁽²⁾ Интегрированные в СДО асинхронные коммуникационные элементы.

S'₃ ⁽²⁾ Внешние синхронные коммуникационные элементы.

S'₄ ⁽²⁾ Внешние асинхронные коммуникационные элементы.

S'₂ ⁽⁴⁾ Учебные материалов СДО:

S'₁ ⁽³⁾ Внутренние учебные материалы:

S'₅ ⁽²⁾ Динамическое изменение внутренних учебных материалов.

S'₆ ⁽²⁾ Использование мультимедийных внутренних учебных материалов.

S'₇ ⁽²⁾ Возможность многократного использования внутренних учебных материалов.

S'₈ ⁽²⁾ Наличие шаблонов/мастеров для создания внутренних учебных материалов.

S'₉ ⁽²⁾ Разнообразие типов внутренних учебных материалов.

S'₂ ⁽³⁾ Внешние учебные материалы:

S''₅ ⁽²⁾ Динамическое изменение внешних учебных материалов.

S''₆ ⁽²⁾ Использование мультимедийных внешних учебных материалов.

S''₇ ⁽²⁾ Возможность многократного использования внешних учебных материалов.

S'₃ ⁽⁴⁾ Элементы контроля СДО.

S'₁₀ ⁽²⁾ Просмотр данных о функционировании слушателей в СДО.

S'₁₁ ⁽²⁾ Возможность оценки заданий (в т. ч. тестов), выполненных внутри СДО.

S'₁₂ ⁽²⁾ Возможность оценки заданий (в т. ч. тестов), выполненных вне СДО.

S'₁₃ ⁽²⁾ Предоставление слушателям возможности самооценки.

S'₁₄ ⁽²⁾ Автоматическое упорядочивание оценок, интегрированная оценка.

S'₄ ⁽⁴⁾ Административные элементы СДО:

S'₁₅ ⁽²⁾ Разнообразие типов административных элементов в системе.

S'₁₆ ⁽²⁾ Возможности редактирования и добавления элементов и материалов в СДО посредством веб-интерефейса.

S'₁₇ ⁽²⁾ Модульность Классы второго уровня сгруппировались из классов первого уровня, которые являются разрозненными единичными конечными элементами.

В разрозненные единичные конечные элементы включаются:

Для интегрированных в СДО и внешних синхронных коммуникационных элементов: чат, голосовой чат, аудио и видео конференции, разделение приложений (возможность совместного использования приложения по сети), групповой web-тур, вебинар.

Для интегрированных в СДО асинхронных коммуникационных элементов: сервис личных сообщений, форумы, whiteboard («белая доска»).

Для внешних асинхронных коммуникационных элементов: электронная почта, форумы.

Для динамического изменения внутренних и внешних учебных материалов: возможность редактирования материалов после их добавления в систему.

Для использования мультимедийных внутренних и внешних учебных материалов: возможность использования материалов содержащих графику, трехмерную графику, флеш-анимацию, аудио — видео — информацию.

Для возможности многократного использования внутренних и внешних учебных материалов: средства распараллеливания одновременного использования одних и тех же материалов в разных курсах.

Для разнообразия типов внутренних учебных материалов: лекции, семинары, тесты, задания, уроки и др.

Для просмотра данных о функционировании слушателей: средства сбора информации о слушателях, средства мониторинга посещений на курсе.

Для предоставления слушателям возможности самооценки: контрольные вопросы, практикумы, задания, тесты.

Для разнообразия типов административных элементов в системе: средства создания расписания, учебного плана, индивидуального графика обучения, средства управления курсом (предоставление доступа слушателям, сбор информации), средства поиска.

Для модульности: средства модульной организации обучения по урокам (темам, разделам), модульность административных элементов.

А также: наличие мастеров/шаблонов для создания внутренних учебных материалов, возможности оценки заданий и тестов, выполненных внутри СДО, возможности оценки заданий и тестов, выполненных вне СДО, автоматическое упорядочивание оценок (интегрированной оценки), возможности редактирования и добавления элементов и материалов в систему посредством веб-интерфейса.

В связи с быстрым развитием информационных технологий возможно возникновение новых элементов, которые тоже смогут быть отнесены к одному из классов второго уровня.

Таким образом, в данном исследовании мы составили частный случай общей иерархии целей — иерархическую классификацию одной цели, которая состоит из глобальной цели, расположенной на первом уровне иерархии, двух локальных целей, от которых зависит глобальная цель, расположенных на втором и третьем уровне соответственно. На четвертом уровне представлены классы критериев, которые являются характеристиками СДО, причем эти критерии составлены при помощи агломеративного алгоритма из разрозненных единичных наблюдений, выделенных экспертами и ЛПР. На пятом уровне расположены классы конечных элементы СДО, от которых зависят психолого-педагогические характеристики четвертого уровня. Конечные элементы СДО также составлены при помощи агломеративного алгоритма из разрозненных единичных объектов, выделенных экспертами и ЛПР.

Полная иерархическая классификация целей показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Иерархическая классификация целей.