На основі здійсненого аналізу проблеми дослідження встановлено, що глобальна інформатизація суспільства ставить перед системою освіти завдання широкомасштабного використання інформаційних технологій з метою формування різнобічної особистості фахівця. Виникає необхідність у психолого-педагогічній і практичній підготовці майбутніх фахівців в умовах зростаючої ролі інформатизації суспільства. Одним з основних напрямів розвитку штучного інтелекту є створення інтелектуальних навчальних систем, які у процесі роботи можуть моделювати процеси мислення та пояснювати хід своїх міркувань за вимогою користувача в звичній для нього формі. Різновидами інтелектуальних навчальних систем стали експертні – комплексна комп’ютерна програма, яка у процесі роботи може відтворювати мислення людини-експерта у ході аналізу й вирішення проблеми. Їх поява стала можливою завдяки застосуванню у навчанні комп’ютерів. У середині 90-х років ХХ ст. для більшості викладачів стало зрозумілим, що інформаційні технології є не просто навчальним предметом, а інструментом педагогічного впливу. Класично педагогічний процес є площиною, на якій взаємодіють дві особистості – викладач і студент. Інформаційні технології перетворили цю площину на об’ємну фігуру. Інтуїтивно виникла спроба замінити складну об’ємну фігуру об’єднанням площинних проекцій, до яких можна б було і застосувати відомий інструментарій. У зв’язку з цим і виникла необхідність у створенні НЕС. Науково обґрунтовано, що навчальна експертна система є апаратно-програмно-методичним комплексом, який орієнтований на досягнення максимально дієвих результатів навчального процесу з певної предметної галузі на основі базових експертних знань, самонавчаємих евристичних алгоритмів та діалогового спілкування у системі: студентекспертна системавикладачстудент.
2. Доведено, що навчальна експертна система ґрунтується на динамічному законі, загальних закономірностях і принципах процесу навчання. 2.1. Встановлено, що структурними елементами навчальної експертної системи є база даних і база знань. 2.2. Обґрунтовано, що складовою частиною НЕС є модель студента, під якою розуміємо об’єднання його ментальних проекцій на всі площини, тобто МС складається з нормативної, поведінкової моделей та моделі помилок. Частина нормативної МС, котра визначає предметні знання (знання з навчальних предметів), складає предметну МС, яка у свою чергу містить семантичну, функціонарну, процедурну, операційну та тематичну моделі. 2.3. Розглянуті моделі НЕС, дали змогу розробити структурно-логічну її схему, сутністю якої є перехід до проблемного структурування загальноосвітніх та спеціальних знань, що дає можливість підготувати студента до ефективного розв’язання професійних завдань у майбутньому. 2.4. Встановлено, що процес створення НЕС передбачає шість етапів: ідентифікацію; концептуалізацію; формалізацію; виконання; тестування; досвідчену експлуатацію. 4. Теоретично обґрунтовано методику підготовки навчальної експертної системи до роботи, яка включає десять етапів, а також розглянуто її використання у вищих навчальних закладах. 5. У процесі проведеного експерименту було встановлено, що рівень якості підготовки фахівців зріс за рахунок впровадження у навчальний процес НЕС. Це доведено на прикладах застосування і відтворення знань студентів. Так, у студентів, які навчалися за моделлю А, оперативність відтворення знань до проведення експерименту складала 45,4%, після його завершення - 49,1%. Студентів, які навчалися за моделлю В, до проведення експерименту було 44,8%, після його завершення - 53,3%. Студенти ж, які навчалися за моделлю С, до початку проведення експерименту складали 40,4%, після його завершення їх було 69,5%. Повнота відтворення знань у студентів, які навчалися за моделлю А, склала 57,1%, за моделлю В – 58,2%, за моделлю С – 87,6%; системність знань відповідно склала 50,2%; 51,7%; 77,5%; усвідомленість знань – 55,6%; 57,4%; 87,5%; глибина знань – 45,5%; 49,7%; 88,5%; ґрунтовність знань – 44,3%; 45,1%; 89,5%; швидкість засвоєння знань – 31,8%; 33,4%; 95,7%. Таким чином, саме навчання за моделлю С (навчальною експертною системою) сприяло кращому засвоєнню студентами рівня знань, а, отже, сприяло якості навчання. 6. Виявлено рівні сформованості інтелектуальних умінь студентів. Так, до початку експерименту в контрольних та експериментальних групах рівень уміння працювати за аналогією був однаковий. Після завершення експерименту не було жодного студента, які навчалися за моделлю С, що не володіли цим умінням. Студентів, які навчалися за моделлю А, було 84,0%, а студентів, які навчалися за моделлю В було 90,8%. Уміння порівнювати відповідно склало 76,1%; 82,6%; 88,7%; узагальнювати – 72,7%, 79,3% та 86,5%; виділяти головне в інформації – 64,7%; 70,1%; 79,7%. Як і при засвоєнні системи знань, так і при сформованості інтелектуальних умінь кращими виявилися студенти, які навчалися за моделлю С (навчальною експертною системою). 7. Застосування НЕС у підготовці фахівців можливе й необхідне, оскільки: - викликало інтерес і підсилило мотивацію до навчання; - надало можливості різного представлення інформації; - дозволило активно включити студентів у навчальний процес, зосередивши їхню увагу на найбільш важливих аспектах матеріалу; - дозволило розширити набори розглянутих задач, виконавши моделювання досліджуваних ситуацій і процесів; - давало можливість використовувати великий обсяг інформації (інформаційні мережі, бази даних). Таким чином, нами була експериментально підтверджена гіпотеза, котра ґрунтувалася на припущенні, що професійна підготовка фахівців буде ефективною та якісною, якщо у процесі навчальної діяльності застосовувати навчальну експерту систему, котра сприяє формуванню системи знань, інтелектуальних умінь, дає можливість зекономити час на засвоєння певного обсягу матеріалу, поліпшити організацію навчальної діяльності студентів. Результати дисертаційного дослідження дають підстави вважати, що мету досягнуто, завдання реалізовано, впровадження навчальної експертної системи у вищі заклади освіти якісно підвищує професійну підготовку фахівців. У цілому, теоретичні та практичні результати дисертаційного дослідження доцільно використати Міністерству освіти і науки України у процесі створення та використання навчальних експертних систем: вищим навчальним закладам України - при створенні власних навчальних експертних систем; викладачам вищих навчальних закладів – при формуванні у студентів базових знань і умінь з різних курсів, студентам – при виділенні головного в знаннях та їх систематизації, а також при дистанційній формі навчання. Проведене дослідження не вичерпує всіх аспектів проблеми створення і використання навчальних експертних систем у процесі навчання. Відповідно до концепцій розвитку НЕС у вищих навчальних закладах подальшого дослідження потребують такі аспекти проблеми: більш доступний інтерфейс викладача та студента, розробка творчих та пошукових завдань з певних курсів, детальніша формалізація моделі студента, формування прогностичної, математично підтриманої моделі інформаційно-методичних взаємодій викладача та студента в сфері НЕС та низка інших інформаційних, технологічних, методичних, психологічних формалізацій. Це надасть можливість сформувати математично прогнозовану модель асистента викладача, що, в свою чергу призведе до більш широкого використання НЕС у процесі навчання ВНЗ, зможе зламати стереотипи більшості практичних викладачів до використання освітньо-інформаційних технологій, надасть можливість студентам більш індивідуально та раціонально будувати свою взаємодію з інформаційним полем викладача, що дозволить динамічно формувати фахівця, що самонавчається. Основні матеріали дисертації викладено у роботах: Монографії та навчальні посібники 1. Тверезовська Н.Т. Теоретичні та методичні основи створення і використання експертних систем у професійній підготовці майбутніх фахівців у вищих навчальних закладах. – К.: КСУ, 2002. – 473 с. 2. Тверезовська Н.Т. Java-програмування для WEB: Навчальний посібник. – К.: КСУ, 2001. – 50 с. – (Серія „Експертні системи”). 3. Тверезовская Н.Т., Гринева В.Н., Тверезовский В.А. Компьютерные системы учебного назначения: Учебное пособие. – К.: КиСУ, 2000. – 92 с. – (Серия «Экспертные системы»). – 3,5 авт.арк. 4. Тверезовська Н.Т. Творчість продовжується після уроків: Навчально-методичний посібник. – Харків, 1995. – Ч.1. – 72 с. 5. Тверезовська Н.Т., Гриньова В.М. Творчість продовжується після уроків: Навчально-методичний посібник. – Харків, 1995. – Ч.2. – 40 с. – 1,1 авт. арк. Наукові статті 6. Тверезовська Н.Т. Критерії ефективності навчальних експертних систем // Інтенсифікація професійної підготовки студентів у навчальних закладах гуманітарної спрямованості. – Харків: Приват Дизайн, 2003. 7. Тверезовська Н.Т. Застосування системного та синергетичного підходів при використанні навчальних експертних систем //Освітні аспекти мистецтвознавства та професійної педагогічної діяльності. – Київ: Науковий світ, 2002. – С. 229-236. 8. Тверезовська Н.Т. Професійна підготовка фахівців в умовах освітньо-інформаційних технологій // Педагогіка і психологія формування творчої особистості: проблеми і пошуки. – Київ-Запоріжжя, 2002. – Вип. 27. – С. 81-87. 9. Тверезовська Н.Т. Експертні системи як компонент освітньо-інформаційних технологій навчання // Педагогіка і психологія формування творчої особистості: проблеми і пошуки. – Київ-Запоріжжя, 2002. – Вип. 26. – С. 110-115. 10. Тверезовська Н.Т. Проектування експертних систем для навчальних програм // Науково-пізнавальна діяльність учасників освітнього процесу навчальних закладів різних рівнів акредитації. – Київ: Науковий світ, 2002. – С. 166-175. 11. Тверезовська Н.Т. Модель експертної системи для студентів вищих навчальних закладів та організація роботи з нею // Проблеми підготовки студентської молоді до навчально-пізнавальної діяльності. – Київ: Науковий світ, 2002. – С. 171-176. 12. Тверезовська Н.Т. Застосування експертних систем у процесі навчання // Педагогіка та психологія. – Харків: ОВС, 2002. – Вип. 20. – С. 104-111. 13. Тверезовська Н.Т. Комп’ютерні телекомунікації в системі вищої освіти // Гуманізація навчально-виховного процесу. – Слов’янськ: Видавничий центр СДПІ, 2002. – Вип. ХVІ. – С. 72-81. 14. Тверезовська Н.Т. Фундаментальні властивості експертних систем // Соціально-педагогічні аспекти професійного навчання. – Київ: Науковий світ, 2002. – С. 167-174. 15. Тверезовська Н.Т. Призначення та структура експертних систем // Сучасні проблеми методичного аспекту освіти та мистецтвознавства. – Київ: Науковий світ, 2002. – С. 143-151. 16. Тверезовська Н.Т. Проблеми формування інтелектуальних навчаючих систем // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. – Харків: ХХПІ, 2001. – № 29. – С. 35-40. 17. Тверезовська Н.Т. Методика оцінки ефективності педагогічних програмних засобів // Гуманізація навчально-виховного процесу. – Слов’янськ: Видавничий центр СДПІ, 2001. – Вип. ХV. – С. 103-109. 18. Тверезовська Н.Т. Проблеми придбання експертних знань // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. – Харків: ХХПІ, 2001. – № 27. – С. 59-65. 19. Тверезовська Н.Т. Дидактичні властивості та функції комп’ютерних телекомунікацій // Наукові записки Харківського військового університету. Соціальна філософія, педагогіка, психологія. – Харків: ХВУ, 2001. – Вип. ХІІ. – С. 174-179. 20. Тверезовська Н.Т. Інформаційні технології навчання у системі вищої освіти // Педагогіка та психологія. – Харків: ХДПУ, 2001. – Вип. 19. – Ч. 3. – С. 64-68. 21. Тверезовська Н.Т. Структура інтегрованої експертно-навчальної системи // Теоретичні засади педагогічного правознавства. – Київ: Науковий світ, 2001. – С. 122-133. 22. Тверезовська Н.Т. Представлення знань в інтелектуальних системах // Педагогіка та психологія. – Харків: ХДПУ, 2001. – Вип. 18. – Ч. 1. – С. 67-73. 23. Тверезовська Н.Т. Витоки творчості: Збірник наукових праць Уманського держ. пед .ун-ту ім. Павла Тичини. – К.: Знання, 1999. – С.196-202. 24. Тверезовська Н.Т. Підвищення ефективності навчання студентів засобами інформаційних технологій // Проблеми взаємодії мистецтва, педагогіки та теорії і практики освіти. – Харків: Книж. вид-во “Каравела”, 1999. – Вип.3. – С. 74-80. 25. Тверезовська Н.Т. Через спостереження до творчості // Теоретико-методологічні проблеми організації педагогічного процесу. – Харків: Книж. вид-во “Каравела”, 1999. – С. 59-65. 26. Тверезовська Н.Т. Вплив педагогічних програмних засобів на управління навчанням // Теоретико-методологічні питання педагогіки та мистецтвознавства. – Харків: Книж. вид-во “Каравела”, 1999. – С. 14-23. 27. Тверезовська Н.Т. Реалізація управлінських функцій процесу навчання // Підготовка кадрів до навчально-виховних закладів освіти. – Харків: Книж. вид-во “Каравела”, 1998. – С. 37-40. 28. Тверезовська Н.Т. Моделі представлення знань в експертних системах // Теоретико-методологічні питання педагогіки, культурології і мистецтвознавства. – Київ. – 1998. – С.22-28. 29. Тверезовська Н.Т. Представлення знань в інтелектуальних системах // Педагогічні, мистецтвознавські та культурологічні аспекти сучасного суспільства. – Х.: Кн. видав. “Каравела”, 1998. – С.54-57. 30. Тверезовська Н.Т. Розробка і застосування експертних систем у навчальному процесі при підготовці майбутніх фахівців економічних спеціальностей // Мистецтвознавство та теорія і практика освіти. – Київ: ТОВ „Міжнар.фін. агенція”. - 1998. – С. 21-27. 31. Тверезовська Н.Т. Застосування експертних систем при вивченні курсу „Основи інформатики та комп’ютерної техніки” // Проблеми сучасного мистецтва і культури. – Київ: ТОВ „Міжнар.фін.агенція” - 1998. – Вип. 2 – С. 54-56. 32. Тверезовська Н.Т. Використання експертних систем при навчанні студентів вищих економічних навчальних закладів // Проблеми сучасного мистецтва і культури. – Київ: ТОВ „Міжнар.фін.агенція” - 1998. – С. 52-56. 33. Тверезовська Н.Т., Гриньова В.М. Контроль і оцінка знань студентів // Контроль навчально-пізнавальної діяльності школярів і студентів. – Харків: ХДПУ. – 1997. – С.64-70. – 0,3 авт. арк. 34. Тверезовська Н.Т. Розвиток творчої активності молодших школярів на факультативних заняттях // Засоби навчальної та науково-дослідної роботи. – Харків: ХГПУ. – 1997. – Вип.4. - С. 136-142. 35. Тверезовська Н.Т. Підготовка студентів до формування творчої активності учнів // Напрями наукових досліджень кафедри педагогіки. – Харків: ХДПУ, 1997. – С. 115-117. 36. Тверезовська Н.Т. Комп’ютерні засоби розвитку творчої активності молодших школярів на факультативних заняттях // Сучасні інформаційні технології в навчальному процесі. – К.: НПУ, 1997. – С. 81-88. 37. Тверезовська Н.Т. Педагогічні умови формування творчої активності молодших школярів // Вопросы совершенствования учебно-воспитательной работы в школе и вузе. – Славянск, 1996. – Вып. 2. – С. 8-10. 38. Тверезовська Н.Т. Формування творчої активності молодших школярів в гуртковій роботі // Шляхи підвищення навчально-виховного процесу в школі та педагогічному вузі. – Харків: ХДПУ, 1994. – С. 48-57. Науково-методичні матеріали 39. Тверезовська Н.Т. Навчально-методичний комплекс дисципліни „Основи інформатики та комп’ютерної техніки” для студентів спеціальності „Фінанси”. – К., 2000. – 24 с. 40. Тверезовська Н.Т. Навчально-методичний комплекс дисципліни „Основи інформатики та комп’ютерної техніки” для студентів спеціальності „Облік і аудит”. – К., 2000. – 24 с. Матеріали науково-практичних конференцій 41. Тверезовська Н.Т. Навчальні експертні системи в діяльності викладачів вищих економічних закладів освіти // Матеріали наук.-практ. конференції молодих вчених за 2002 рік. – Харків: ОВС, 2003. – С. 13-14. 42. Тверезовська Н.Т. Підготовка викладачів вищої школи до використання навчальних експертних систем // Матеріали міжвуз.наук.-практ. конфер. “Педагогічна підготовка викладачів вищих навчальних закладів”. – Харків: ОВС, 2002. – С. 67-72. 43. Тверезовская Н.Т. К проблеме экспертных систем // Материалы Всероссийской научн.-практ.конф. “Творческая самореализация личности в контексте профессионально-педагогической культуры”. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2001. – С. 376-378. 44. Тверезовська Н.Т. Психолого-педагогічні аспети вивчення та використання експертних систем у навчанні // Матеріали наук.-практ. конф. молодих вчених за 2001 рік. – Харків: ОВС, 2001. – С. 129-133 45. Тверезовська Н.Т. Роль і місце експертних систем серед педагогічних програмних засобів // Наук.-практ. конф. молодих вчених. – Харків: ОВС, 2000. – Вип. 1. – С. 6-7. 46. Тверезовська Н.Т. Інформаційні технології навчання у системі вищої освіти // Матеріали всеукраїнської наук.-практ.конф. “Сучасні освітні технології”. – Харків: ХДПУ, 2001. – С. 58-59. 47. Тверезовська Н.Т. Вплив факультативних занять на розвиток творчої активності молодших школярів // Матеріали міжвуз. наук.конфер. “Нові педагогічні технології начання і виховання”. – Слов’янськ, 1997. – С. 20-25. 48. Тверезовська Н.Т.. Верлань А.Ф. Специфіка педагогічних умов розвитку творчої активності молодших школярів // Матеріали обласної наук.-практ.конфер. “Розвивальний потенціал сучасного уроку в початковій школі” – Суми, 1996. – С. 10-11. – 0,05 авт. арк. 49. Тверезовська Н.Т. Розвиток творчої активності молодших школярів: сучасний стан // Матеріали обласної наук.-практ.конфер. “Розвивальний потенціал сучасного уроку в початковій школі”. – Суми, 1996. – С. 36-37. 50. Тверезовская Н.Т., Велев Д.Г. Использование информационных технологий на факультативных занятиях в начальной школе // Матеріали обласної наук.-практ.конфер. “Розвивальний потенціал сучасного уроку в початковій школі”. – Суми, 1996. – С. 36-37. – 0,07 авт. арк. 51. Тверезовська Н.Т. Питання творчої активності дитини в процесі педагогічного спілкування з метою збудження її до самовдосконалення // Матеріали міжрегіональної наук.конфер. “Культура педагогічного спілкування як фактор гуманітаризації сучасної освіти”. – Суми, 1996. – С.158-159. 52. Тверезовська Н.Т. Від творчої особистості вчителя до творчої активності молодших школярів // Зб. матеріалів регіональної наук.-практ.конфер. “Актуальні проблеми формування творчої особистості вчителя початкових класів”. – Вінниця, 1996. – С. 3-8. 53. Тверезовська Н.Т. Формування естетичного ставлення молодих школярів до природи засобами екології (на матеріалі факультативного курсу „Вірші. Казки. Фантастика” // М-ли наук.-практ. конф. “Проблеми екологічної освіти та виховання учнівської молоді”. – Глухів. - 1995. – С.69-72. 54. Тверезовська Н.Т., Тверезовський В.А. Екологічна спрямованість натуралістичної екскурсії в умовах міста // М-ли наук.-практ. конф. “Проблеми екологічної освіти та виховання учнівської молоді”. – Глухів. - 1995. – С.77-80. – 0,1 авт. арк. 55. Тверезовська Н.Т., Гриньова В.М. Екологічна казка для першокласників // М-ли наук.-практ. конф. “Проблеми екологічної освіти та виховання учнівської молоді”. – Глухів. - 1995. – С.83-86. – 0,1 авт. арк. 56. Тверезовська Н.Т. Формування творчої особистості вчителя-вихователя в процесі педагогічного спілкування // Тези Всеукраїнської наук.-практ.конф. “Психолого-педагогічні фактори підвищення професійної майстерності вчителя-вихователя”. – Житомир: ЖДПІ, 1995. – С. 68-69. 57. Тверезовська Н.Т. Технологія використання гри при розвиваючому навчанні // Матеріали міжвуз. наук.-практ.конф. “Актуальні проблеми впровадження нових педагогічних технологій та інновацій в навчальний процес сучасної школи”. – Рівне: РДПІ, 1995. – С. 19-20. 58. Тверезовська Н.Т. Застосування інформаційних технологій в початковій школі // Тези доповідей IV міжвуз. конфер. “Нові інформаційні технології у навчальному процесі загальноосвітньої школи та вузу”. – К., 1995. – С.86-88. 59. Тверезовська Н.Т., Гриньова В.М. Педагогічне спілкування як один із факторів формування майстерності вчителя-вихователя // М-ли I міжнар.наук.-практ. конф. “Високі технології виховання”. – Харків. - 1994. – Ч.І. – С. 199-201. – 0,1 авт. арк. 60. Тверезовська Н.Т., Голуб В.О. Вплив особистості культури вчителя на розвиток творчої активності молодших школярів // М-ли I міжнар. наук.-практ. конф. “Високі технології виховання”. – Харків. - 1994. – Ч.2. – С. 24-25. – 0,05 авт. арк. 61. Тверезовська Н.Т. Розвиток творчої активності молодших школярів засобами природи при проведенні інтегрованого факультативного курсу // М-ли I міжнар.наук.-практ. конф. “Високі технології виховання”. – Харків. - 1994. – Ч.2. – С. 208-211. 62. Тверезовська Н.Т. Сучасна освіта і проблеми виховання творчої особистості // Доповіді та повідомлення на межрегіональній наук.-практ. конф., присвяченій 70-річчю Сумського державного педагогічного інституту ім. А.С. Макаренка. – Суми, 1994. – С. 293-298. | 