Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Нугаева Камила Радиковна. Информационная система поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета на основе онтологии : диссертация... кандидата технических наук : 05.13.10 Уфа, 2007 226 с. РГБ ОД, 61:07-5/2790

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕКСТЕ СОКРАЩЕНИЯ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 11

1.1 Анализ проблемы управления качеством образовательного процесса

на основе международных стандартов качества . 11

1.2 Анализ существующих концепций управления

образовательным процессом 31

1.3 Концепция поддержки принятия решений при управлении качеством
образовательного процесса на основе онтологии 41

Выводы но главе 1 48

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА, РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ
ХРАНИЛИЩА ЗНАНИЙ УНИВЕРСИТЕТА 50

  1. Комплекс моделей ИСППР при управлении качеством образовательного процесса на основе онтологии 50

  2. Определение требований к качеству образовательного процесса 55

  3. Критерии оценки качества образовательного процесса университета 62

  4. Разработка объекты о-ориентированной модели ИСППР при управлении качеством образовательного процесса университета 75

  5. Разработка онтологии управления качеством образовательного процесса по результатам объектного моделирования 93

Выводы по главе 2 98

3 МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 99

  1. Структуризация знаний в онтологии на основе интеллектуального анализа данных о характеристиках качества образовательного процесса 100

  2. Разработка логической модели онтологии для управления качеством

образовательного процесса и правил для оценки качества образования 112

  1. Алгоритмы ГШР при управлении качеством образовательного процесса 119

  2. Методика разработки ИСПЇЇР при управлении качеством образовательного процесса 126

3.5 Определение требований в Rational Rose 129
Выводы по главе 3 135
4 РЕАЛИЗАЦИЯ ИСППР ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ

ОБРАЗОВТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

ЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ 137

4.1 Выбор технологической платформы Web. Разработка

XML документов 137

42 Программная реализация информационной СППР 148

  1. Программная реализация процедуры оценки качества образовательного процесса на основе предложенных критериев качества образования 153

  2. Программная реализация продукта для проверки уровня знаний подготавливаемых специалистов 160

4.5 Оценка эффективности функционирования ИСППР 168
Выводы по главе 4 173

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 175

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 178

ПРИЛОЖЕНИЯ 195

4 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕКСТЕ СОКРАЩЕНИЯ

БЗ - база знаний

ГОС -государственный образовательный стандарт

ИАД - интеллектуальный анализ данных

ИИ- искусственный интеллект

ИППР - информационная поддержка принятия решений

ИС - информационная система

ИСППР- информационная система поддержки принятия решений

ОЛ - описательная логика

ОПр - образовательный процесс

ОУ - объект управления

ОКА - объектно-когнитивный анализ

ПрО - предметная область

ПК-персональный компьютер

ППР - поддержка принятия решений

СУ - система управления

УК - управление качеством

УМО - учебно-методическое обеспечение

УТЗ - учебно-тренировочное задание

ХрЗ - хранилище знаний

ЭС - экспертная система

КМ - Knowlrdge Management (управление знаниями)

OWL DL - Ontology Web Language based on Discription Logic (язык Web

онтологии, основанный на описательной логике)

RUP - Rational Unified Process (рациональный унифицированный процесс)

SWRL - Semantic Web Rule Language (семантический язык правил)

UML - Unified Modeling Language (унифицированный язык моделирования)

Введение к работе:

Актуальность темы. Одной из основных проблем в области образования является повышение его качества Проблема качества подготовки является центральной в аспекте востребованности специалистов национальной экономикой и международного признания российских степеней и квалификаций Выпускаемые вузом специалисты — очень трудоемкая «продукция», производство которой невозможно без эффективного управления образовательным учреждением Система отечественного высшего образования стоит на пороге интеграции с образовательными системами стран-участников Болонского соглашения, следовательно, необходимо обеспечение соответствия качества знаний выпускников как российским, так и международным стандартам. Образовательная система выпускает специалистов с высшим образованием, часть из которых в дальнейшем пополняет кадровый потенциал для научно-исследовательской инновационной системы Научно-исследовательская система вуза тоже производит особый вид продукции — новые знания, получаемые в ходе выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований Знания как один из компонентов интеллектуального потенциала используются как в инновационной системе, так и в образовательном процессе Таким образом, нужно решить задачу сохранения и передачи накопленных знаний, то есть необходимо хранилище знаїшй университета Решение задач управления в сложных системах в настоящее время лежит в сфере проектирования корпоративных информационных систем Однако в управлении университетом есть особенности, которые препятствуют непосредственному внедрению комплексных информационных систем, используемых на производстве Необходима оригинальная университетская информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений при управлении качеством образования на основе хранилища знаний университета

Повышение эффективности управления за счет автоматизации поддержки принятия решений, в том числе и на основе методов и средств искусственного интеллекта рассмотрено в трудах Д А Поспелова, В А Геловани, В М Глушко-ва, ИЮ Юсупова, ТА Гавриловой, ЭА Трахтенгерца, А И Галушкина, а также зарубежных ученых А Ньюэлла, Н А Саймона, Б Алена, Т Бернерс-Ли, Р Бергмана и др Вопросами стандартизации образования и совершенствования управления образовательными процессами занимаются ведущие ученые С Ю. Трапицын, И Н Бородулин, М Б Гузаиров, Л.А Громова, Н К Криони, Н И Юсупова, Л А Исмагилова, Ю С Кабальнов, В Н Ефанов, В Е Бочков и др В то же время недостаточно исследованной является проблема разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, что обуславливает актуальность выбранного направления исследований

Диссертационное исследование является составной частью исследований, проведенных в рамках гранта РФФИ (проект №03-07-90242 на 2003-2005 гг по теме «Интернет-комплекс поддержки выполнения проектов фундаментальных исследований сложных систем с применением интеллектуальных техноло-

гий на базе экспертных систем», рук Н И Юсупова) и гранта РФФИ (проект 07-08-00538-а на 2007-2009 гт по теме «Поддержка принятия решений по управлению сложными динамическими объектами в критических ситуациях на основе инженерии знаний», рук Л Р Черняховская), а также НИР НЧ-НЧ-04-05-ПГ по теме «Разработка концепции комплексной подготовки специалистов в области CALS-техяологий и ее апробация на базе УГАТУ», 2005 г (рук М Б. Гузаиров)

Цель работы и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка информационной системы поддержки принятия решений для повышения эффективности управления качеством образовательного процесса университета

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи

  1. Разработать концепцию поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, обеспечивающую хранение, обработку, передачу и представление общих и специальных знаний университета

  2. Разработать комплекс моделей для информационной системы поддержки принятия решений, включающий объектно-ориентированную модель и онтологию управления качеством образовательного процесса

  3. Разработать структуру информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса.

  4. Разработать алгоритм поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета на основе критериев качества

  5. Разработать методику проектирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета

  6. Исследовать эффективность функционирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета

Методы исследования

В работе использовались принципы и методы системного анализа, методологии объектно-ориентированного анализа и моделирования информационных систем, онтологического анализа, семантического анализа, принципы и методы представления знаний, поиска решений и интеллектуального анализа данных

На защиту выносятся

1 Концепция поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса

2. Комплекс моделей, входящий в состав информационной системы поддержки принятия решений, включающий объектно-ориентированную модель и онтологию управления качеством образовательного процесса, отражающие структуру классов объектов управляемого процесса, отношения между ними и операции, выполняемые в процессе поиска решений

  1. Структура информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса, включающая хранилище знаний (содержащее онтологию предметной области и базу правил принятия решений, прецеденты проблемных ситуаций, возникающих при управлении качеством образовательного процесса), модуль поиска решений и модуль адаптации к новым или измененным требованиям

  2. Алгоритм поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета с использованием правил и прецедентов, содержащихся в онтологии управления качеством образовательного процесса

  3. Методика проектирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета, позволяющая проектировать информационную систему поддержки принятия решений в соответствии с предложенными моделями и алгоритмами

  4. Результаты оценки эффективности функционирования информационной системы поддержки принятия решений при управлении качеством образовательного процесса университета на основе онтологии

Научпая новизна

  1. Новизна предложенной концепции состоит в том, что она включает разработку моделей и методов инженерии знаний, позволяющих управлять качеством образовательного процесса на основе имеющихся в университете знаний и активизировать их для создания новых знаний

  2. Новизна онтологии управления качеством образовательного процесса состоит в том, что она интегрирует основные классы объектов в области управления образовательным процессом и классы объектов в области управления качеством, в том числе стандарты и критерии качества, что позволяет формировать правила принятия решений

  3. Новизна предложенной методики построения информационной системы поддержки принятия решений для управления качеством образовательного процесса заключается в решении задачи интеграции и представления общих и специальных знаний в онтологии на основе дескриптивной логики Особенность заключается в интеграции моделей правил и прецедентов проблемной ситуации на основе онтологии на этапе формализации процесса поиска решений

Практическая значимость заключается в том, что

— разработанная онтологическая база знаний позволяет осуществлять
поддержку принятия решений при управлении качеством образовательного
процесса,

предложенная методика позволяет проектировать информационную систему поддержки принятия решений,

разработанное информационное и программное обеспечение информационной системы поддержки принятия решений позволяет производить оценку качества образования на основе предложенных критериев

Разработанное информационное, алгоритмическое и программное обеспечение прототипа информационной системы поддержки принятия решений, а

также предложенные методика разработки информационной системы поддержки принятия решений и система критериев качества образования внедрены в учебный процесс на базе ГОУ ВПО Уфимского государственного авиационного технического университета По результатам исследований разработаны методические указания к лабораторным работам «Объектно-ориентированный анализ и проектирование программных систем», используемые при проведении занятий по дисциплинам «Технология объектно-ориентированного моделирования» и «Системы искусственного интеллекта» направлений подготовки дипломированных специалистов 230102 - «Автоматизированные системы обработки информации и управления», 220500 - «Управление качеством» и направлениям подготовки бакалавров 230100 - «Информатика и вычислительная техника», 220100 - «Системный анализ и управление» Разработанное алгоритмическое и

программное обеспечение внедрено в процесс разработки учебных модулей и программного обеспечения в ООО «РЦГТИ «Акцент плюс»

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях «Актуальные проблемы трудоустройства и адаптации к рынку труда выпускников учреждений профессионального образования» (Межрегиональная научно-практическая конференция - Уфа, 2002), «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (Всероссийская молодежная научно-техническая конференция — Уфа, 2003), «Электронное правительство в информационном обществе теория и практика» (Всероссийская научная конференция - СПб, 2003), «Мехатроника, автоматизация, управление» (Вторая всероссийская научно-техническая конференция с международным участием -Уфа, 2005), «Стратегическое управление организацией теория, методы, практика» (Международная научно-практическая конференция (СПб Изд-во Политехи ун-та, 2006), «Интеллектуальные системы обработки информации и управления» (Региональная зимняя школа-семинар аспирантов и молодых ученых, 2006 - Уфа), «Бизнес взаимодействие - 1СЕ» (11-ая международная конференция, Мюнхен, Германия, 2005, Милан, Италия, 2006), «Компьютерные науки и информационные технологии - CSIT» (Международный симпозиум, Уфа, 2005, Карлсруэ, Германия, 2006)

Публикации

Основные положения и результаты исследования по теме диссертации опубликованы и непосредственно отражены в 12 работах, в том числе в 6 статьях, из них 1 - в изданиях, входящих в список ВАК, 5 материалах и трудах конференций, 1 свидетельстве об официальной регистрации программ для ЭВМ

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографии и пяти приложений Работа содержит 193 страницы машинописного текста, 29 страниц приложений и 148 наименований библиографических источников

Подобные работы
Муксимов Павел Валерьевич
Система поддержки принятия решений при стратегическом управлении предприятием трубопроводного транспорта нефтепродуктов на основе онтологии
Шабанов Андрей Валерьевич
Интеллектуальная система поддержки принятия решений при управлении качеством готовой продукции предприятия
Филиппов Арсений Викторович
Поддержка принятия решений при управлении распределением ресурсов в двухуровневых производственных системах
Основина Ольга Николаевна
Разработка мультиагентной системы поддержки принятия решений по оценке эксплуатационной надежности систем управления
Ларин Олег Михайлович
Методы, модели и алгоритмы для системы поддержки принятия решений оптимизации потерь электроэнергии в системе электроснабжения промышленного предприятия
Косткина Ольга Сергеевна
Информационная система поддержки принятия решений при мониторинге состояния здоровья людей в условиях вредных производств
Кононов Иван Владимирович
Агентно-ориентированный подход к созданию системы поддержки принятия решений, предназначенной для прогнозирования развития производственных структур
Камалетдинов Марат Рафаилевич
Система поддержки принятия решений для повышения эффективности управления региональными интеграционными процессами на основе механизмов комплексного оценивания
Белоусов Вадим Евгеньевич
Алгоритмы автоматизированного контроля успеваемости и формирования информационно-образовательной среды в интеллектуальной системе поддержки принятия решений военного вуза
Трошин Станислав Васильевич
Экономико-математическая интеллектуальная система поддержки принятия решений на уровне отделения сберегательного банка России

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net