Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора фармацевтичних наук

15.00.01 - Технологія ліків, організація фармацевтичної справи та судова фармація

Методологічне та організаційне забезпечення системи післядипломної підготовки провізорів на основі інформаційних технологій

Рижов Олексій Анатолійович

Київ 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національній медичній академії післядипломної освіти імені П. Л. Шупика Міністерства охорони здоров'я України.

Наукові консультанти: доктор фармацевтичних наук, професор Пономаренко Микола Семенович, Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика, завідувач кафедри організації і економіки фармації

доктор медичних наук, професор Мінцер Озар Петрович, Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика, завідувач кафедри медичної інформатики

Офіційні опоненти:

доктор фармацевтичних наук, професор Трохимчук Віктор Васильович, Одеський національний медичний університет, завідувач кафедри організації і економіки фармації

доктор фармацевтичних наук, професор Грошовий Тарас Андрійович, Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, завідувач кафедри фармацевтичних дисциплін

доктор фізико-математичних наук, професор Пєнкін Юрій Михайлович, Національний фармацевтичний університет, завідувач кафедри фармакоінформатики

Захист відбудеться «26» листопада 2010 р. о 10-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.613.04 при Національній медичній академії післядипломної освіти імені П. Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національної медичної академії післядипломної освіти імені П. Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9)

Автореферат розісланий «23» жовтня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради А.О. Дроздова

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження. Поступовий процес інтеграції України в європейський освітній простір потребує, з урахуванням основних положень Болонської декларації, якнайшвидшого реформування системи післядипломної освіти взагалі і фармацевтичної освіти зокрема. Кредитно-модульна система дає змогу активувати творчий потенціал особистості за рахунок індивідуальної траєкторії навчання, цілеспрямованої самостійної роботи слухача системи післядипломної освіти. Реалізувати можливості цієї системи навчання в умовах ринкової економіки можна за рахунок інтенсивної інформатизації безперервної післядипломної фармацевтичної освіти на засадах дистанційного навчання в єдиному фармацевтичному інформаційному просторі при провідній ролі вченого-викладача-педагога-практика. Організація процесу професійного навчання в розподіленому інформаційному середовищі є складним системним завданням, виконання якого передбачає інтеграцію людських, технічних програмних, інформаційних, педагогічних ресурсів і потребує розробки наукових методологічних та організаційних засад.

При наявності нормативно-правової бази дистанційної освіти та широкого дискурсу в науковій періодиці з питань застосування дистанційної освіти у вищих навчальних закладах на сьогодні відсутня всебічно обґрунтована концепція дистанційного навчання в післядипломній фармацевтичній освіті, а також методологічні та організаційні засади впровадження цієї форми у практику. Не визначена роль викладача в системі «викладач - інтелектуальна адаптивна комп'ютерна система навчання _ провізор». Це не дає змоги ефективно, на наукових засадах впроваджувати новітні освітні технології в навчальний процес. Стримувальним фактором упровадження інтелектуальних комп'ютерних технологій навчання є також відсутність розроблених методик формалізації фармацевтичних знань, а також відсутність інструментальних програмних засобів, які в інтерактивному режимі давали б можливість викладачу відстежувати і коректувати індивідуальну траєкторію навчання у режимі реального часу. Викладене і зумовлює актуальність теми дисертаційного дослідження.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації є складовою комплексних програм науково-дослідної роботи кафедри організації і економіки фармації НМАПО імені П. Л. Шупика: «Науково-методичне та теоретичне обґрунтування інформатизації, гармонізації та оптимізації системи управління фармацевтичного сектора охорони здоров'я» (РК 0102U006827), кафедри медичної інформатики НМАПО імені П. Л. Шупика: «Системно-інформаційна методологія оцінки ефективності та управління якістю медичних послуг і медичної освіти» (РК 0107U010222) та науково-дослідної роботи кафедри медичної і фармацевтичної інформатики, новітніх технологій Запорізького державного медичного університету «Методологічне та організаційне забезпечення дистанційного навчання в системі фармацевтичної освіти на основі інформаційних технологій» (РК № 0106008120).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка методологічних засад та організаційного забезпечення дистанційного навчання провізорів у системі післядипломної освіти на основі інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ), а також розробка адаптивної системи дистанційного навчання на базі об'єктно-орієнтованої моделі знань предметної галузі.

Реалізація зазначеної мети передбачала вирішення таких завдань:

· провести порівняльний аналіз процесу трансферу знань при класичній системі навчання та навчанні із застосуванням ІКТ;

· провести аналіз когнітивних структур представлення знань у контингенту системи вищої освіти на основі даних наукової літератури;

· розробити теоретичні засади методології застосування ІКТ в системі післядипломної освіти провізорів (СПО);

· виявити основні напрями та функції застосування розподіленої комп'ютерної системи навчання і комунікаційних сервісів у середовищі Інтернет в умовах упровадження кредитно-модульної системи навчання;

· розробити концепцію дистанційного навчання провізорів в системі післядипломної освіти на базі ІКТ;

· провести системний аналіз педагогічної системи післядипломної освіти провізорів у вищому медичному навчальному закладі та розробити структурно-функціональну модель організації післядипломної освіти вищого медичного навчального закладу на основі ІКТ;

· розробити структуру технічного, інформаційного, кадрового забезпечення, а також організаційні заходи її впровадження на рівні вищого медичного (фармацевтичного) навчального закладу на основі системного аналізу структурно-функціональної моделі організаційної системи післядипломної освіти на основі ІКТ;

· розробити функціональну модель управління самостійною роботою провізорів СПО засобами розподіленої адаптивної системи навчання в інформаційному середовищі вищого навчального закладу;

· розробити об'єктно-орієнтовану модель представлення фармацевтичних знань на базі онтології в інтелектуальних адаптивних системах навчання та технологію структуризації змісту навчальної дисципліни;

· розробити та теоретично обґрунтувати алгоритми адаптації сценарію навчання на основі порівняння поточної моделі знань слухача та еталонної моделі знань навчальної дисципліни в комп'ютерній системі адаптивного навчання;

· розробити формалізовану модель знань спеціаліста-провізора в системі післядипломної підготовки, а також забезпечити її інформаційну та методичну підтримку у вигляді баз даних і баз знань;

· експериментально перевірити ефективність упровадження дистанційного навчання контингенту системи післядипломної освіти вищого медичного навчального закладу.

Об'єкт дослідження - система післядипломної освіти провізорів.

Предмет дослідження - процеси методологічного та організаційного забезпечення системи післядипломної підготовки провізорів на основі інформаційних технологій; структурна організація знань з фармацевтичних дисциплін.

Методи досліджень _ системний, структурно-функціональний, семантичний, таксонометричний, статистичний аналізи, програмування, інформаційне, концептуальне, математичне моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше у світовій практиці розроблено методологічну стратегію і тактику впровадження та застосування розподілених систем дистанційного навчання на основі ІКТ в системі післядипломної освіти провізорів, а також організаційні засади системної побудови багаторівневої структури педагогічної системи післядипломного навчання на базі комп'ютерних технологій. Зокрема, вперше проведено когнітивний аналіз трансферу знань у системі «викладач - адаптивна комп'ютерна система навчання - провізор СПО» та обґрунтовано діяльний підхід до організації самостійного навчання провізорів з позицій теорії функціональних систем. Вперше теоретично обґрунтовано особливості застосування професійної мови в процесі відображення, передачі, збереження знань в інтелектуальних системах адаптивного навчання для СПО в галузі «Фармація». Удосконалено сутність понять «знання», «поняття», «концепт», «віртуальний денотат» з позицій когнітивних наук.

Вперше розроблено структурно-функціональну модель організації післядипломної освіти на засадах ІКТ у вищому медичному навчальному закладі, що забезпечило реалізацію принципів системного аналізу функцій інформаційно-освітнього комплексу та дало змогу виділити багаторівневу структурну організацію, яка формується технологічним, інформаційним, дидактичним і кадровим забезпеченням. Також уперше розроблено чотирирівневу модель представлення фармацевтичних знань на основі об'єктно-орієнтованого аналізу предметної галузі у вигляді неоднорідної семантичної мережі, у вузлах якої знаходяться поняття, які представлені у вигляді об'єктів у стандарті універсальної мови моделювання (UML). Вдосконалено, розроблено та запропоновано оригінальну формалізовану модель знань провізора на основі понятійної структури предметної області для адаптивних комп'ютерних систем навчання, а також забезпечена її інформаційна та методична підтримка у вигляді баз даних та баз знань. Вперше розроблено модель управління самостійною роботою провізора СПО в єдиному освітньому просторі університету на основі концепції функціональних систем, де адаптивне навчання здійснюється розподіленою комп'ютерною системою, а в якості акцептора результату діяльності виступає еталонна модель знань провізора. На підставі означеного вище розроблено інструментальну систему для проектування, генерації та супроводження дистанційних навчальних курсів RATOS, яка виступає засобом інтеграції навчальних, інформаційних, технічних ресурсів формування та створення єдиного освітнього простору університету.

Вперше розроблено інноваційну технологію інтенсивного навчання провізорів на основі адаптивного алгоритму, який реалізується засобами комп'ютерних навчальних курсів системою дистанційного навчання RATOS.

Практичне значення одержаних результатів. На засадах запропонованої концепції дистанційного навчання СПО та методологічних положень, розроблених на їх основі програмних систем: інструментальної системи розробки навчальних програм та їх супроводу «RATOS» (А.с. № 30927 від 10.11.2009); електронної бібліотеки «e-Lib.RATOS» (А.с. № 30928 від 10.11.2009); програми підготовки електронного контенту «Word-DocBook» (А.с. № 17875 від 10.11.2006); інформаційної системи «Деканат» (А.с. № 17874 від 10.11.2006); бази даних «Інформаційно-пошукова система чинного законодавства України з питань охорони здоров'я та фармацевтичної діяльності» _ створено та втілено в практику освітньо-інформаційний комплекс факультету післядипломної освіти та єдине інформаційно-освітнє середовище ЗДМУ. Науково обґрунтовані теоретичні положення та моделі представлення фармацевтичних знань забезпечують реальну можливість створення гнучких спеціалізованих програмно-апаратних засобів та методів для проведення адаптивного дистанційного навчання, самонавчання, самоконтролю знань провізорів на базі інтелектуальних Інтернет-технологій з урахуванням індивідуальних особливостей об'єктів навчання, що підтверджено відповідними актом (акт впровадження від 29.04.2010 р.).

Результати дисертаційного дослідження були використані при розробці інструментальної розподіленої системи для створення та супроводу навчальних курсів для дистанційного навчання провізорів RATOS, яка впроваджена та апробована у вищих навчальних закладах: Запорізькому державному медичному університеті; НМАПО імені П. Л. Шупика; Дніпропетровській державній медичній академії; Вінницькому Національному медичному університеті імені М. І. Пирогова; Харківському Національному медичному університеті; Прикарпатському Національному університеті імені Василя Стефаника, що підтверджено відповідними актами (акти впровадження відповідно від 10.04.2007 р., 12.02.2009 р., 07.10.2010 р., 25.10.2010 р., 01.10.2010 р., 30.08.2010 р.). Одночасно впроваджено в навчальний процес дистанційні курси, проведено модульні та контрольні тестування провізорів-слухачів. Випробування системи та отримані результати підтвердили високу ефективність при її використанні в системі післядипломної освіти провізорів.

Практичне значення роботи полягає також у розробці адаптивної системи дистанційного навчання, яка базується на моделі знань предметної галузі, що побудована на інваріантній моделі представлення знань на базі об'єктно-орієнтованих структур. Ця модель була впроваджена й апробована в Інституті технічної механіки НАН України і НКА України при моделюванні алгоритмів роботи багатоцільового банку знань медичного призначення, моделюванні тестів для дослідження критичних станів, а також у Міжнародному науково-навчальному центрі інформаційних технологій та систем НАН і МОН України, що підтверджено відповідними актами (акти впровадження відповідно від 25.06.2010р., 07.09.2010 р.).

Для проведення дистанційного навчання провізорів у системі післядипломної освіти було створено регіональну і районну мережу баз відеоконференцзв'язку. До регіональної мережі увійшли центри, які були організовані при Дніпропетровській державній медичній академії; Дніпропетровській обласній інспекції з контролю якості лікарських засобів; Кримській республіканській інспекції з контролю якості лікарських засобів; ВАТ «Фармація», м. Одеса (акти впровадження відповідно від 07.10.2010 р., 17.02.2010 р., 15.10.2009 р., 09.10.2009 р.). До обласної мережі центрів дистанційного навчання увійшли Мелітопольський медичний коледж; комунальний заклад «Бердянський медичний коледж»; СМСЧ № 1 м. Енергодара(акти впровадження від 11.03.2008 р., 05.03.2008 р., 20.03.2008 р.).

Підвищення кваліфікації викладачів ЗДМУ з питань теорії і практики застосування комп'ютерних і дистанційних технологій навчання здійснювалось Центром дистанційного навчання і телемедицини ЗДМУ на базі відеоконференцій при взаємодії із Центром дистанційної освіти НМАПО імені П. Л. Шупика та Українським інститутом інформаційних технологій в освіті НТУ (КПІ) на основі договорів (2005 р., 2006 р.). Закріплення практичних навичок у системі дистанційного навчання, а також обмін досягненнями відбувалися на щорічних Всеукраїнських науково-практичних конференціях «Актуальні питання дистанційної освіти та телемедицини» (2006, 2007, 2008, 2009 рр.), які проводились на базі технологій багатоточкових відеоконференцій.

На основі розроблених та апробованих технологій дистанційного навчання, в процесі виконання дисертаційного дослідження, був реалізований міжнародний пілотний проект організації системи післядипломного навчання провізорів та лікарів з Індії на засадах дистанційних технологій відеоконференцій зв'язку та RATOS. За результатами цього проекту укладений довгостроковий договір між ЗДМУ та Neo Educational Organization (Hyderabad, AP, INDIA), що підтверджено відповідними актом (акт впровадження від 05.10.2010 р.).

Підготовлено і погоджено з ПК «Фармація» МОЗ і АМН України методичний посібник «Управління і економіка фармації: правові аспекти фармацевтичної діяльності», призначений для очного та дистанційного навчання провізорів-інтернів, який був застосований у навчальній роботі НМАПО імені П. Л. Шупика; факультету післядипломної освіти (ФПО) Запорізького державного медичного університету (ЗДМУ); а також у Національному медичному університеті імені О. О. Богомольця; Тернопiльському державному медичному університеті iменi I. Я. Горбачевського, Державній інспекції з контролю якості лікарських засобів в Дніпропетровській області, ОКМФП «Херсоноблфармація» (акти впровадження від 07.09.2010 р., 08.06.2010 р., 27.09.2010 р., 15.09.2010 р., 05.10.2010 р., 08.10.2010 р., 05.07.2010 р. ).

Розроблений навчальний посібник «Збірник законодавчих актів з організації навчання в інтернатурі» запроваджений у практику на базах стажування заочного циклу інтернатури ОКП «Аптечне об'єднання Фармація»; Комунальне підприємство «Примула»; ЗАО «Аптеки Запоріжжя»; ОКМФП «Херсоноблфармація» (акти впровадження від 12.07.2010 р., 12.07.2010 р., 12.07.2010 р., 12.07.2010 р. ).

Особистий внесок здобувача. Дисертація є самостійно виконаною автором роботою, в якій дисертант зібрав та проаналізував данні наукової літератури і патентну інформацію, сформулював мету і завдання дослідження. Дисертант здійснив професійний аналіз існуючих методологічних, дидактичних прийомів, засобів і форм комп'ютерних технологій навчання та вдосконалення знань персоналу (студентів, провізорів-слухачів). Дисертант особисто розробив, запропонував та втілив у практику стратегію і тактику методологічного та організаційного забезпечення інноваційної системи післядипломного перманентного навчання провізорів на основі інформаційних технологій.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, одержані при виконанні дисертаційної роботи, були оприлюднені й обговорювались на науково-практичній конференції «Комп'ютерна медицина '2003» (Харків, 2003); науково-методичній конференції «Проблеми медичної та фармацевтичної освіти і шляхи підвищення якості підготовки лікарів і фармацевтів в Україні» (Харків, 2003); Всеукраїнській науково-методичній конференції «Нові освітні технології у викладанні хімічних дисциплін» (Тернопіль, 2004); науково-методичній конференції «Самостійна робота студентів вищих навчальних закладів: досвід, проблеми та перспективи» (Харків, 2004); IV конференції з міжнародною участю «Інформаційні технології в охороні здоров'я та практичній медицині» (Київ, 2004); науково-практичній конференції з міжнародною участю «Створення, виробництво, стандартизація, фармакоекономіка лікарських засобів та біологічно активних добавок» (Тернопіль, 2004); міжнародній науковій конференції «Інформаційно-культурологічна та мистецька освіта: стан та перспективи» (Харків, 2004); науково-методичній конференції «Досвід впровадження основних засад Болонського процесу в систему вищої медичної (фармацевтичної) освіти» (Тернопіль, 2004); V конференції з міжнародною участю «Інформаційні технології в охороні здоров'я та практичній медицині», (Київ, 2005); VI Національному з'їзді фармацевтів України «Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України» (Харків, 2005); ІІ міжнародній науково-методичній конференції «Болонський процес: трансформація навчального процесу у технологію навчання» (Київ, 2005); Всеукраїнській науково-практичній відеоконференції «Актуальні питання дистанційної освіти та телемедицини» (Запоріжжя, Київ, 2006); форумі, присвяченому 20-річчю кафедри медичної інформатики «Інформаційні технології в охороні здоров'я та практичній медицині» (Київ, 2006); Всеукраїнській науково-практичній відеоконференції «Актуальні питання дистанційної освіти та телемедицини 2007» (Запоріжжя, Київ, 2007); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Культура, свідомість, мова в інформаційному суспільстві» (Харків, 2007); Всеукраїнській навчально-науковій конференції «Впровадження засад Болонської системи освіти, український і зарубіжний досвід» (Тернопіль, 2007); Всеукраїнській науково-практичній відеоконференції «Актуальні питання дистанційної освіти та телемедицини 2008» (Запоріжжя, Київ, 2008); Всеукраїнському конгресі "Сьогодення та майбутнє фармації" (Харків, 2008); Всеукраїнській науково-практичній відеоконференції «Актуальні питання дистанційної освіти та телемедицини 2009» (Запоріжжя, Київ, 2009); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Проблеми інтеграції української медичної освіти у світовий освітній простір» (Тернопіль, 2009); Міжнародній науковій конференції «Інтелектуальні системи прийняття рішень та проблеми обчислювального інтелекту» (Євпаторія, 2010); Всеукраїнській навчально-науковій конференції з міжнародною участю «Впровадження кредитно-модульної системи організації навчального процесу у ВМ(Ф)НЗ України: результати, проблеми та перспективи» (Тернопіль, 2010); Першому Всеукраїнському з'їзді «Медична та біологічна інформатика» (Київ, 2010).

Публікації. Результати дисертації знайшли своє відображення у 73 друкованих працях, з них: навчальні посібники - 7 (один з грифом МОН України та один затверджений ПК «Фармація» МОЗ та АМН України, дві методичні рекомендації), статті у наукових фахових виданнях - 32, авторські свідоцтва про реєстрацію права на твір - 5, тези доповідей - 29.

Обсяг і структура дисертації.

Дисертація викладена на 311 сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, 6 розділів власних досліджень, загальних висновків, додатків, списку використаних джерел.

Обсяг основного тексту дисертації _ 282 сторінки. Робота ілюстрована 11 таблицями, 58 рисунками. Список використаної літератури налічує 268 найменувань, з яких 72 - іноземні. Додатки, що відображають стан упровадження результатів досліджень, займають 20 сторінок.

2. Основний зміст роботи

дистанційний післядипломний провізор фармацевтичний

У вступі дисертаційної роботи обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і завдання дослідження, визначено об'єкти, предмет і методи дослідження, наведено наукову новизну результатів дисертаційного дослідження, їх теоретичне та практичне значення, відомості щодо їх апробації.

Інформаційні технології в системі післядипломної освіти провізорів

Проведено аналіз стану застосування ІКТ в системі післядипломної освіти провізорів на основі аналізу наукової літератури. Показано місце та функції ІКТ в умовах впровадження кредитно-модульного навчання провізорів. Виявлені особливості організації післядипломної освіти в нових умовах: модульність, персоніфіковане навчання, мобільність, дистанційне навчання, пріоритетність самостійної роботи, використання системи залікових одиниць. Виділено функції ІКТ, які дозволяють ефективно реалізувати принципи інноваційних форм організації навчання. Показано, що активне впровадження інформаційних технологій в систему післядипломної освіти стримується відсутністю науково обґрунтованої методології та організаційного забезпечення. Вирішенню цієї проблеми присвячені наступні розділи дисертації.

Теоретичне обґрунтування методології навчання на базі інформаційних технологій

Для теоретичного обґрунтовування процесу трансферу наукових знань у системі «людина - комп'ютер» проаналізовано категорію «знання» з позицій когнітивної психології та когнітивної лінгвістики. Сформульовано визначення поняття «наукове знання»: це динамічна система спільноти професіоналів, які в процесі комунікації засобами професійної мови формують (конструюють) у суспільній (своїй) свідомості структуровану сукупність концептів - єдину концептосферу предметної галузі (ПрГ), як результат активної цілеспрямованої взаємодії з об'єктом дослідження методами цієї науки. Концепт розглядається як дискретне ментальне утворення, що є базовою одиницею розумового коду людини, має відносно впорядковану внутрішню структуру, є результатом когнітивної діяльності особи і суспільства та несе комплексну інформацію про відображення предмета або явища. Універсальний предметний код (УПК) презентує концепт при формуванні зв'язків та відносин з іншими концептами. Когнітивна сутність УПК полягає в тому, що він, як денотативна структура, виконує роль посередника між внутрішнім уявленням концепту і семантичною структурою мовного знаку при формуванні або сприйнятті мови.

Динамічна система наукових знань обов'язково є підсистемою відповідної науки. Наукові знання є семантичною категорією і репрезентуються в семантичній системі як реалізація соціального замовлення суспільства фаховою спільнотою шляхом вивчення об'єкта дослідження та формування нових знань у процесі комунікації професійною мовою. Продуктом діяльності цієї системи є знання, як у вигляді професійної концептосфери, так і зафіксовані в знаковій формі.

Рис. 1 Організація системи трансферу знань в процесі навчання

Організація системи трансферу знань відображена на рис. 1. Трансфер кванта професійних знань забезпечується системогенезом концепту, який формується в процесі навчальної або професійної діяльності, яка може відбуватися на фізичному або ментальному рівні та пов'язується з мовним кодом терміносистеми предметної галузі (фармації). Результатом циклу навчання людини професійній діяльності є сформована персональна концептосфера, яка забезпечує професійні компетенції фахівця. З позицій когнітології дипломна освіта необхідна для підготовки носіїв знань конкретної предметної галузі. Термін (мовний знак) репрезентує концепт у процесі комунікації. Інтерпретація терміну відбувається на базі сформованої в процесі діяльності персональної концептосфери. Швидкий розвиток наукових галузей у XXI потребує постійної синхронізації змісту персональної концептосфери провізорів з концептосферою спільноти фахівців з фармацевтичної галузі, у цьому полягає когнітивна роль післядипломної освіти.

У ході дослідження проведено когнітивний аналіз трансферу знань в ергатичній системі. Метод структурно-функціонального аналізу систем навчання дав змогу виявити їх особливості з питань організації трансферу знань. Класична система навчання базується на принципах суб'єктно-об'єктного методологічного підходу, де суб'єктом виступає викладач, який впливає на об'єкт, тобто на слухача. У ході цієї взаємодії спонтанно відбувається трансфер знань від викладача до провізора та зв'язок мовного коду з науковою картиною світу, яка формується у свідомості людини в процесі навчального комунікативного акту, а також організованої навчальної діяльності. Моделювання ментального образу предмета навчання послідовно формується при керованій діяльності слухача з боку викладача та неявно, підсвідомо пов'язується з мовним кодом (термінами професійної мови). Процес кодування знань, при якому здійснюється зв'язок значення, змісту, знака та його корекція, відбувається під постійним інтерактивним контролем викладача.

Модель навчання на базі адаптивної системи дистанційного навчання (АСДН) ґрунтується на принципах суб'єкт-суб'єктних відносин, де відносини викладача та слухача характеризуються як активна співпраця; спільним об'єктом для них є спеціальність, на яку спрямована співпраця. Методичне управління процесом навчання здійснюється засобами автоматизованої системи, тактичне управління _ через інтерфейс викладача на основі аналізу профілю і моделі знань студента. Доведено, що під час підготовки навчальних курсів відбувається триразове перекодування професійної інформації учасниками навчального процесу. Зв'язок ментального образу предмета навчання з мовним кодом у сучасних АСДН спеціально не контролюється. Корекція декларативних знань, одержаних за період навчання, відбувається вже в ході практичної професійної діяльності після закінчення навчання.

Сучасні системи дистанційного навчання, інтелектуальні адаптивні методи навчання, а також педагогічні технології їх використання в процесі навчання не враховують когнітивні особливості сприйняття знань людиною, а також механізмів інтерпретації термінів професійної мови.

Структурна організація системи навчання провізорів вищого навчального закладу на основі інформаційних технологій

Враховуючи те, що інформатизація є системним процесом, була розроблена схема структурної організації системи навчання провізорів (СНП) на базі ІКТ, яка під авторським наглядом була апробована і реалізована на факультеті післядипломної освіти Запорізького державного медичного університету. Процеси навчання та управління вищим навчальним закладом можна розглядати як процеси передачі й інтерпретації інформації. З огляду на високий ступінь інваріантності ІКТ можуть використовуватися у всіх підсистемах навчального закладу. На рис. 2 подано функціональну модель структурної організації СНП з урахуванням інформатизації всіх етапів процесу навчання. Ця система включає сім підрозділів.

Системоутворювальним чинником організації СНП виступають цілі навчання (4), які формуються на підставі державних стандартів, освітньо-кваліфікаційної характеристики (ОКХ) й освітньої професійної програми (ОПП). В умовах вищого навчального закладу для успішної інформатизації необхідним є створення організаційно-адміністративного блоку інформатизації (5.2), який розробляє методологію, формує концептуальну модель єдиного інформаціійно-освітнього простору, організує її втілення з урахуванням ресурсів навчального закладу та соціально-економічного рівня розвитку.

При впровадженні дистанційного навчання змінюються функції викладача (6.1). Він досягає поставленої навчальної мети засобами автоматизованої навчальної системи (АНС) (6.2), у розробці якої викладач бере безпосередню участь. Підсистема «викладач-АНС» стає основним функціональним блоком СНП ДН факультету післядипломної освіти (6). Основою цієї підсистеми, яку ми назвали освітньо-технологічною системою, є єдине інформаційне середовище університету (9), у якому розгорнут інструментальний освітній комплекс (ІОК) RATOS(6.2) для розробки автоматизованих систем навчання, які працюють у розподіленому середовищі. Підсистема СНП, відповідальна за реалізацію методів навчання на основі комп'ютерних технологій, виділена нами в окремий дидактичний модуль (8). Змістом навчання (7) є бібліотека сценаріїв, алгоритмів контролю та навчання, авторські навчальні комп'ютерні системи.

Рис. 2 Структурна організація системи навчання провізорів ЗДМУ, яка реалізована на основі інформаційно-комунікативних технологій

Важливу роль у досягненні високої якості навчання слухачем ДН відіграє зворотний зв'язок, який здійснюється за допомогою засобів системи моніторингу ІОК (11). Він дає можливість провізору через самооцінку і самоконтроль рівня засвоєння навчального матеріалу скорегувати свою діяльність, викладачу _ формувати еталонну модель знань студента та постійно контролювати процес навчання. Підсистема ДН оцінювання якості навчання складається (10) з двох функціональних блоків: внутрішньоуніверситетської системи оцінювання якості та внутрішньогалузевої _ зовнішньої. Стандарти першої та другої систем оцінювання якості перебувають у стадії активного формування.

Побудова єдиного інформаційного середовища університету приводить до трансформації наявних організаційних форм, засобів та методів навчання, що формує базис для створення педагогічної системи наступного рівня. Ця система навчання провізорів факультету післядипломної освіти (ФПО) дала змогу реалізувати особистнісно-орієнтовану концепцію навчання, яка стала однією з характерних рис безперервного навчання.

Враховуючи, що основною організаційною системою навчання є кафедра, була розроблена структурно-функціональна модель системи навчання кафедри факультету післядипломної освіти на основі інформаційних технологій. Модель системи навчання (СН) кафедри із застосуванням адаптивної системи дистанційного навчання (АСДН) являє собою автоматизовану систему, основною функцією якої є навчання провізора з конкретного предмета. Системоутворювальним чинником функціонування СН кафедри з одного предметного курсу є мета навчання, яка задається предметною програмою з конкретної дисципліни. Програма стає базисом для формування еталонної моделі знань провізора (МЗП) на основі проекції онтології предметної галузі. На вхід СН кафедри, згідно з розробленою нами концепцією, надходить модель знань провізора, яка є відображенням його компетентності перед початком занять з конкретної навчальної дисципліни, під час закінчення навчання - МЗП зі сформованим рівнем знань ПрГ. Засобами, які забезпечують функціонування СН кафедри із застосуванням АСДН, є зміст навчання, дидактична система, єдине інформаційне освітнє середовище (ЄІОС).

Декомпозиція першого рівня відображення СН кафедри дає змогу виділити такі її складові: структурна одиниця кафедри з навчального курсу n (1…n); адаптивна навчальна система. Під структурною одиницею кафедри розуміємо сукупність викладачів, які відповідають за методичну, організаційну та інші види навчальної роботи з n-го навчального курсу, а також єдине ІОС кафедри. До складу адаптивної навчальної системи входять система моніторингу знань провізорів та дистанційна система проведення консультацій; автоматизований навчальний комплекс (АНК). Підсистема «Структурна одиниця кафедри» виконує функції управління процесом навчання, аналізу результатів моніторингу та МЗП і корекції процесу виконання самостійної роботи провізорами, організації та проведення групової консультації. За результатами отриманого під час контролю знань звіту приймається рішення щодо завершення модуля конкретним провізором на підставі аналізу оцінок повноти засвоєння головних понять ПрГ з навчального курсу n МЗП і можливості переходу до наступного модуля або етапу навчання.

Компоненти першого рівня декомпозиції СНП кафедри було поділено на складові підсистеми, які дали нам змогу дослідити структурно-функціональну організацію. Аналіз функцій викладача в СНП кафедри, яка застосовує АСДН в навчальному процесі, дав нам можливість виділити три ролі викладача в підсистемі «Структурна одиниця кафедри» відповідно до його дій з розробки дидактичної системи на основі інструментального модуля системи, організації та проведення навчального процесу з окремої дисципліни, а саме: «викладач-методист»; «викладач-когнітолог»; «викладач-тьютор».

Побудова структурно-функціональної моделі показала, що впровадження автоматизованої системи навчання на базі ІКТ змінює структуру системи навчання кафедри і торкається всіх функцій управління: мети, інформаційної складової, прогнозування діяльності, визначення впливу подальшого рішення на отриману інформацію, організацію навчального процесу, комунікаційну функцію технології навчання, корекцію дій викладача для підвищення якості отриманих споживачем знань. Розглянуті категорії зміни структури системи навчання провізорів під впливом інформатизації точніше характеризуються терміном «гібридна (педагогічна) система електронного навчання».

Результати функціонального аналізу педагогічної системи електронного навчання показують, що така структурна організація роботи кафедри більш адаптована для впровадження кредитно-модульної системи навчання, оскільки забезпечує: організацію та проведення персоніфікованого навчання на основі індивідуальної траєкторії проходження навчальних модулів, залежно від психофізіологічних можливостей провізорів; алгоритмізацію спільної діяльності викладача та провізорів, які навчаються; застосування системного методу організації процесу навчання і засвоєння знань через взаємодію технічних і людських ресурсів. Крім того, вона дає змогу керувати самостійною роботою засобами системи моніторингу; швидко змінювати зміст навчання за рахунок повторного застосування навчальних елементів та конструювання нових сценаріїв навчання.

Технологічне забезпечення єдиного інформаційного середовища вищого навчального закладу

Технологічне забезпечення СДН спрямовано на розвиток внутрішньої інфраструктури інформаційно-освітнього середовища ВНЗ, високошвидкісних телекомунікаційних каналів доступу для взаємодії з національним освітньо-науковим інформаційним простором і виходом до європейських комп'ютерних мереж та інформаційних ресурсів. Схема-алгоритм структурно-логічної архітектоніки моделювання організації інформаційно-освітнього комплексу вищого навчального закладу для навчання й удосконалення знань, умінь, навичок провізорів, яка реалізується засобами інформаційно-комунікаційних технологій, представлена

Концепцію єдиного інформаційного середовища університету (ЄІОС) розроблено і реалізовано під авторським наглядом упродовж 2002-2006 рр. Вона має такі структурні рівні: технічного (комп'ютерно-апаратного) забезпечення, комп'ютерних мереж, програмного забезпечення. Взаємодія учасників навчального процесу відбувається на основі технологій корпоративної мережі, яка інтегрує апаратні, програмні, інформаційні ресурси локальної комп'ютерної мережі з ресурсами баз стажування провізорів-інтернів, клінічних кафедр, регіональних та обласних центрів дистанційного навчання. Управління комп'ютерною мережею, правами доступу й інформаційними ресурсами користувачів здійснюється на основі сервера активного каталогу (Active Directory), в якому відображено інфраструктуру підрозділів університету. Така організація дає змогу створювати середовище для інтеграції управлінських процесів і технологій створення навчальних та контролюючих програм. Інформаційні ресурси розміщено на сервері електронної бібліотеки e-Lib.RATOS, сервері електронного каталогу «IRBIS-64», Web-сервері університету (www.zsmu.zp.ua), сервері навчальних і контролюючих курсів RATOS®, файл-сервері архіву відеоматеріалів, який забезпечує режим доступу відео за запитом (on-demand).

На базі ЄІОС створено інформаційно-освітній комплекс (ІОК) факультету післядипломної освіти (ФПО) ЗДМУ для організації віртуального середовища для провізорів-інтернів, провізорів і викладачів з метою забезпечення впровадження дистанційного навчання. Для організації синхронної форми навчання у 2005 р. створено Центр дистанційної освіти і телемедицини ЗДМУ, в якому впроваджено інноваційну технологію дистанційної комунікації - багатоточкового відеоконференцзв'язку на обладнанні Polycom VSX 7000. У 2007-2009 рр. створено обласну мережу центрів дистанційного навчання провізорів (ЦДНП) і лікарів на базі медичних коледжів та центральних районних лікарень у містах Мелітополь, Бердянськ, Енергодар, с.м.т. Пологи, Оріхів, Веселе, Новомиколаївка, а також регіональну мережу ЦДНП на базі аптечних підприємств та інспекцій з контролю якості лікарських засобів у містах Сімферополь, Одеса, Дніпропетровськ, Кривий Ріг, Миколаїв.

Інтеграцію інформаційних ресурсів ІОК ФПО реалізовано на основі АСДН RATOS®, призначеної для розробки і супроводу дистанційних навчальних та контролюючих курсів.

Концептуальна модель інформаційно-освітнього комплексу факультету післядипломної освіти провізорів

Методологічну і методичну конструкцію концептуальної моделі інформаційно-освітнього комплексу факультету післядипломної освіти провізорів нами розглянуто як автономну систему (власне структуру) з окремими підсистемами, компонентами, елементами, індивідуумами. Властивості системи мають свій відгук у всіх її складових. Однак притаманні їй характеристики системи не узгоджуються зі специфічними властивостями підсистем. Кожна з підсистем, як це чітко проілюстровано, набуває емерджентних властивостей завдяки зв'язкам із суміжними підсистемами.

Підсистема «Деканат» забезпечує організацію і моніторинг навчальної діяльності провізорів та кафедр.

Підсистема керування процесом навчання супроводжує дії викладача, забезпечує повну або фрагментарну реалізацію дидактичного циклу навчання в автоматизованому режимі.

Особливістю адаптивної системи комп'ютерного навчання є застосування різноманітних алгоритмів управління навчальним процесом на основі чотирьох баз знань: бази знань (БЗ) предметної галузі, бази знань окремої навчальної дисципліни, еталонної моделі знань провізора, поточної моделі знань провізора, а також інформаційної системи моніторингу навчання.

Ядро адаптивної системи дистанційного навчання RATOS® забезпечує інтеграцію модулів системи відповідно до цілей навчального процесу.

Підсистема навчального інтерфейсу провізора забезпечує повний цикл дистанційного навчання засобами ІКТ в єдиному інформаційно-освітньому середовищі університету. До нього входять такі модулі (М) : системи навчання, системи контролю, системи дистанційного спілкування, доступу до ресурсів інформаційно-освітнього комплексу. Кожен з них у цьому разі є автономною, самостійною інформаційною системою і може бути використаний окремо.

Така концепція організації навчання засобами єдиного інформаційно-освітнього комплексу відповідає принципам андрагогіки, а саме: пріоритетність самостійного навчання; спільна діяльність усіх учасників навчального процесу, що включає планування, реалізацію та оцінювання компетенцій, які засвоєні за час навчання; опора на досвід дорослих; індивідуалізація навчання; контекстність та проблемоорієнтованість; актуалізація результату навчання.

Об'єднання сукупності технологій навчання в ІКТ окремої кафедри створюють нову структуру і нову якість інформаційно-освітнього комплексу кафедри. Розроблена концептуальна модель системи навчання провізорів на базі АСДН RATOS® дає змогу створити на кожній кафедрі ВНЗ свою інфраструктуру, призначену для реалізації відповідних навчальних цілей. Об'єднання кластерів ІОК кафедр формує єдине інформаційно-освітнє середовище ВНЗ, яке забезпечує можливість дистанційного навчання провізорів.

Методологія формалізації фармацевтичних знань методами системного аналізу та об'єктно-орієнтованого підходу для формування баз знань навчального призначення

Для формалізації фармацевтичних знань запропоновано алгоритм структурно-функціонального аналізу простих систем, що дає змогу побудувати ітераційну процедуру декомпозиції систем, що вивчаються, а також розробити програмне забезпечення, яке надає можливість формувати ряд запитань до суб'єкта, якого опитують; аналізувати знання з предметної галузі, що отримують у експертів; визначати рівень ізоморфізму структури нових об'єктів щодо об'єктів, описи яких подано в БЗ.

Структуру інваріантної моделі подання фармацевтичних і медико-біологічних знань розроблено на основі інтеграції уявлень про онтологію й опис об'єкта засобами UML. Основний масив знань фармації як предметної галузі відображений множиною професійних мов LP. Кожна професійна мова має свою термінологію Tp або терміносистему TSp. У свою чергу, термінологія визначена на безлічі лексем Lexp. Множина термінів ділиться на підмножину понять ПрГ Cp і множину інтерпретуючих термінів Tp,i:

Cp Tp ; Tp,i Tp . (1)

Кожне поняття номінується терміном відповідної ПрГ. Кожен змістовний термін ПрГ має свій матеріальний або абстрактний денотат. Якщо в одній АСДН використовуються різні моделі подання знань, денотат у цих моделях повинен однозначно відображатися. У роботі введено поняття віртуального денотата, під яким ми розуміємо унікальний ідентифікатор поняття, який відображає реальний денотат, що існує в межах бази знань ПрГ навчального курсу АСДН, де реалізовані різні моделі подання знань. Властивості віртуального денотата обмежуються відносинами, зафіксованими в базах знань АСДН, у зв'язку із чим для нього характерна неповнота змісту порівняно з реальним денотатом. В базі знань віртуальний денотат виконує функції УПК.

Для опису результатів формалізації фармацевтичних знань розроблено універсальний клас об'єктів, який відображає чотири рівні абстракції моделі предметної галузі: 1) лексеми, у вигляді глосарію термінів професійної мови; 2) поняття, тезаурус, побудований на основі семантичних відносин; 3) онтологія предметної галузі фармації; 4) розширена семантична мережа.

Клас «Lexeme» призначений для формування і розширення словника термінів. Для вирішення питання однозначної інтерпретації змісту введено функцію генерації унікального ідентифікатора IdTerm, яка враховує контекст використання терміну:

IdTerm( lexp,i, Contextn ) Idlex, (2)

де Contextn - контекст використання терміну;

Idlex - унікальний ідентифікатор лексеми lexp,i або віртуальний денотат. Абстрактний клас «Ontology_Node» призначений для побудови онтології. Коли Cp ? 0 и R ? 0, то онтологія O представляє граф:

O = {Cp, R}, (3)

в якому вузли представлені поняттями, а зв'язки _ елементами множини R. В універсальному класі R зв'язки та відношення визначені на Lexp.

Структура абстрактного класу «Object» відповідає представленням мови UML, тобто складається з імені NameObj, властивостей PrObj й опису операцій OpObj або методів:

Object = NameObj, PrObj, OpObj . (4)

Ім'я об'єкта відповідає поняттю, тобто імені вузла онтології:

NameObj Cp. (5)

Враховуючи особливості подання декларативних знань, для опису яких призначена ця інваріантна модель, блок операцій UML об'єкта розширюється додатково двома типами операцій. Тип операцій з індексом Model являє собою математичну або логічну модель у вигляді безлічі формул.

OpObj,Model,k = opObj,Model,k ( opObj,Model,k Lexp opObj,Model,kObject ). (6)

Тип операцій з індексом Pract є інтерфейсом для виходу на діалог з користувачем і представляє назву методу, методики або алгоритму, який має бути реалізований виконавцем для набуття значення властивості k у реальному житті:

OpObj,Pract,k = opObj, Pract,k ( opObj, Pract,k Lexp opObj, Pract,kObject ). (7)

Абстрактний клас «Concept» є складним класом, до якого можуть залучатись об'єкти, поняття, лексеми. Концепт розширюється новими типами, які можуть його презентувати у візуальному вигляді у форматі мультимедійної презентації, опису його структури або у вербальному текстовому форматі, що є відображенням дискурсу цього концепту в межах інформаційно-освітнього комплексу ФПО або ВНЗ. Кожна із цих властивостей представлена списком посилань на бінарні об'єкти в базі навчальних елементів або url-посилань Інтернету.

При розробці структури абстрактного класу «Concept» для баз знань адаптивних систем навчання, ми відобразили у формалізованому вигляді концепт, який відображає знання на ментальному рівні у свідомості людини. Така форма подання знань розширює можливості розробки математичного забезпечення для опису інтелектуальних операцій з аналізу структури моделі знань провізора й алгоритмів адаптації процесу навчання, який здійснюється засобами АСДН.

Розробка формалізованої моделі знань провізора з курсу «Управління та економіка фармації»

Кредитно-модульне навчання передбачає деяку реорганізацію навчального матеріалу дисциплін, яка полягає у використанні тематично пов'язаних модулів і відповідних кредитів. У зв'язку із цим нами вперше запропоновано технологію відбору змісту модуля навчального матеріалу з фармацевтичних дисциплін для розробки формалізованої моделі знань провізора. При підготовці навчальної інформації до використання в АСДН нами виділено три етапи.

Перший етап - визначення і формалізація загальної мети навчального курсу, яка окреслена державним стандартом освіти на підставі освітньо-кваліфікаційної характеристики й освітньо-професійної програми. Оскільки однією з головних вимог до постановки мети навчання є її діагностичність при розробці автоматизованих програм навчання, нами враховано необхідність створення можливості контролю за досягненням мети, що неможливо без формалізації її на основі структури навчального матеріалу дисципліни.

Таблиця 1 Карта структурного аналізу навчального матеріалу

Примітка. ID - коди об'єкту, поняття, завдань, фрагментів текстів, які містяться на електронних, друкарських носіях, доступних для користувачів.

Другий етап - визначення змісту навчальної дисципліни на основі програми навчального курсу; аналіз інформаційних даних і розробка карти структурного аналізу навчального матеріалу, в якій фіксуються унікальні ідентифікатори об'єкта (табл. 1). Використання такої карти дає змогу чітко зафіксувати поняття, які характеризують об'єкт у цілому і його зв'язок з іншими об'єктами предметної галузі. При аналізі інформаційного масиву з правового забезпечення виділено 243 основні поняття, наведено тлумачення з посиланням на нормативний документ. Зв'язок навчального матеріалу методичних вказівок з тем розділу та основних понять здійснюється через структурно-функціональну модель, яка побудована за принципами системного аналізу згідно зі стандартом IDEF0.

Третій етап - структуризація навчального матеріалу. Цей етап має три рівні. Рівень I _ тематичний і часовий. Тематична структура відображає склад і підпорядкованість основних компонентів змісту, надаючи змогу формувати цілісне уявлення про курс. Декомпозиція змісту навчального курсу поділяється на послідовність структурних одиниць, що асоціюються з навчальними заняттями і заходами: лекціями, вправами, рубіжними контролями тощо. Таким чином, результатом І-го рівня є побудова тематичних зв'язків у контексті тимчасового навчання й організаційних форм, що використовуються.

Рівень II - структуризація на основі онтології. Вузли онтології відображають поняття навчальної дисципліни у вигляді термінів професійної мови, а вузли нижнього рівня є змістом поняття. Результатом є відображення понятійної структури всієї навчальної дисципліни. Подання сутності структури навчальної інформації дає змогу компактно і наочно відобразити елементи знань конкретної навчальної дисципліни. Реальна процедура побудови онтології відбувається із застосуванням інструментального програмного забезпечення, що значно прискорює проходження цього кроку проектування.