Opracowanie schematu funkcyjnego systemu zarządzania organizacją edukacyjną w warunkach ODL

Transkrypt

1 Opracowane schematu funkcyjnego systemu zarządzana organzacją edukacyjną w warunkach ODL Emma Kushtna, rzemysław RóŜewsk Instytut Systemów Informatycznych, Wydzał Informatyk, oltechnka Szczecńska {ekushtna, prozewsk}@w.ps.pl W artykule zostało przedstawone podejśce do opracowana schematu funkcyjnego Otwartego Systemu Nauczana Zdalnego (OSNZ) dzałającego według de Otwartego Nauczana Zdalnego (ang. Open and Dstance Learnng - ODL). Autorzy wykorzystują metodykę herarchcznych, welopozomowych systemów do badana poszczególnych, charakteryzujących sę róŝną naturą, podsystemów OSNZ. Słowa kluczowe: otwarte nauczane zdalne, welopozomowe modelowane herarchczne, systemy złoŝone. 1. Wprowadzene odstawą dzałana systemu nformacyjnego, przeznaczonego do zarządzana organzacją, jest zntegrowany model opsujący procesy zachodzące wewnątrz organzacj oraz współdzałane organzacj z otoczenem. Istneje wele podejść do opsu poszczególnych aspektów dzałana organzacj: formalny ops struktur organzacj (teora organzacj), ops motywu zachowana uczestnków procesów zachodzących w organzacjach (teora ger), ops dzałalnośc organzacj poprzez modelowane podstawowych funkcj (teora systemów). KaŜde z wymenonych podejść umoŝlwa głęboką analzę dzałalnośc organzacj, jednakŝe Ŝadne z nch ne uwzględna jednoczene wszystkch procesów zachodzących w organzacj mających wpływ na jej cykl Ŝyca. Celem badań systemowych jest wyróŝnene najwaŝnejszych procesów, ops ch wzajemnego oddzaływana oraz znalezene podejśca metodologcznego do stworzena systemu zarządzana organzacją zapewnającego najlepsze warunk Ŝyca organzacj. Jako obekt badana nauczane zdalne zgodne z deą ODL (atru Khvlon, 2002) przeprowadzane przez jakąkolwek nstytucję, jest systemem dlatego, Ŝe posada określony cel oraz charakteryzuje sę skomplkowaną strukturą, na którą składa sę klka podsystemów mających własne pod-cele współdzałających na

2 Emma KUSHTINA, rzemysław RÓśEWSKI korzyć celu globalnego. Funkcjonowane takego systemu jest ogranczone warunkam endogennym egzogennym. unktem wyjśca do prowadzena analzy systemowej Otwartego Systemu Nauczana Zdalnego (OSNZ) moŝe być podejśce zaproponowane przez Mesarovca nnych w pracy Theory of Herarchcal, Multlevel Systems. W pracy tej autorzy wprowadzają pojęce welopozomowej herarchcznej struktury organzacj, która uwzględna róŝne aspekty jej dzałana. KaŜda organzacja jest rozpatrywana jako system. Herarchczna welopozomowa analza jest uŝywane mędzy nnym do modelowana systemów socjalnych (Mklashevch Barkalne, 2005) welowymarowych systemów oprogramowana (Gómez n., 2001). Analza systemowa według owego podejśca zakłada rozpatrywane herarchcznej natury zarządzana organzacją w trzech wymarach: 1. określene stref abstrakcyjnego opsu dzałana organzacj, 2. wyróŝnene warstw dekompozycj problemów stojących przed organzacją, 3. określane kolejnośc podejmowana decyzje przy rozwązanu problemów. W pracy (Kushtna RóŜewsk, 2004) została przedstawona herarchczna struktura (OSNZ) stworzona według wymaru (1), w której zostały pokazane trzy główne podsystemy: system zarządzana strategcznego (SMS), system zarządzana procesem nauczana (LMS) system zarządzana zawartoścą nauczana (LCMS). KaŜdy z wyszczególnonych podsystemów obejmuje cztery pozomy dzałana organzacj (najnŝszy pozom określa główne procedury funkcje). Następnym wynkem analzy systemowej pownen być schemat funkcyjny odwzorowujący wzajemne ułoŝene modułów według cykl zarządzana organzacją edukacyjną. 2. Schemat funkcyjny Otwartego Systemu Nauczana Zdalnego (OSNZ) Opracowane systemu nformacyjnego, przeznaczonego do zarządzana organzacją edukacyjną polega na modelowanu zdentyfkowanych cykl ch wzajemnemu wpływow. W obrębe kaŝdego cyklu wykonywane jest przez decydenta systemowego porównane wedzy, czyl ocena jej zawartośc głębokośc (pomocne algorytmy zaproponowane zostały w pracy: Zakn n., 2006). Na rys. 1 został przedstawony schemat funkcyjny systemu nformacyjnego, który składa sę z czterech wbudowanych konturów zarządzana. Schemat funkcyjny moŝe być określony jako sekwencyjny proces przetwarzana wedzy w trakce: () przygotowana programów nauczana, () oferowana usług kształcących, () opracowana materałów dydaktycznych, (v) procesu nabywana kompetencj opartych o określony model wedzy oraz (v) oceny statystycznej przejśca studentów z jednego etapu nauczana do następnego w ramach przyjętego systemu nauczana. omędzy przedstawonym na schemace funkcyjnym (rys. 1) modelam wedzy a podsystemam zarządzana organzacją edukacyjną (dokładnejsze 2

3 Opracowane schematu funkcyjnego systemu omówene herarchcznej struktury OSNZ moŝna znaleźć w pracy: Kushtna RóŜewsk, 2004) są następujące relacje: 1) Model wedzy dzedznowej (MWD) odnos sę do podsystemu zarządzana strategcznego (SMS), struktura tego modelu moŝe być opsana następującą krotką: MWD = {r,r,dz,wd}, gdze: r procesy produkcyjne, R - role, Dz - dzałana, Wd - wedza dzedznowa. MWD formułuje ekspert na podstawe pojawającego sę zapotrzebowana rynku na nowe procesy, technologe, formy organzacj przedsęborstw oraz ustanowene nowych ról przedefnowane zadań, jake muszą odegrać specjalśc danej dzedzny. Ekspert ma na uwadze główne dzedznę, w której dana organzacja sę specjalzuje. 2) Model proflu specjalnośc (MS) odnos sę do podsystemu zarządzana programem nauczana dla określonej specjalnośc (górny pozom systemu LCMS). Struktura tego modelu moŝe być opsana następującą krotką: MS = {MWD, Ws, Us, Zs}, gdze: Ws - wedza (knowledge) teoretyczna specjalsty, Us - umejętnośc (sklls) praktyczne, Zs - zdolnośc nawyk (abltes). MS formuje metodolog (np. będący przedstawcelem MENS) w ramach celów struktury specjalnośc orentowanej na zadany segment rynku. 3) Model materałów dydaktycznych (MMD) formuje nŝyner wedzy na podstawe proflu specjalnośc oraz celów struktury przedmotu nauczana. MMD odnos sę do podsystemu zarządzana zawartoścom materałów dydaktycznych (dolny pozom systemu LCMS), dla danego przedmotu struktura modelu MMD moŝe być opsana następującą krotką: MMD = {MS, n, G H LO, OS}, gdze: n - program cele nauczana danego przedmotu, G H - herarchczny graf LO odzwercedlający strukturę przedmotu, LO- obekty nauczana (patrz Zakn n., 2006), OS - ogranczena środowska secowego. InŜyner wedzy mus meć na uwadze uwarunkowana środowska secowego będące ogranczenem techncznym przestrzen nauczana. 4) Model procesu nauczana (MN) odnos sę do podsystemu zarządzana procesem nauczana (LMS). Struktura modelu moŝe być opsana następującą krotką: MN = {MMD, IN, ZN, SN, K}, gdze: IN - ndywdualny program nauczana, ZN - zdarzena nauczana, SN - sekwencja obektów nauczana, K - punkty kontrolne. 3

4 Emma KUSHTINA, rzemysław RÓśEWSKI MN formułuje nauczycel, który opera sę na celu programe nauczana danego przedmotu, zawartośc materałów dydaktycznych oraz ocene wedzy wejścowej danego kontyngentu studentów. Rys. 1. Schemat funkcyjny Otwartego Systemu Nauczana Zdalnego (OSNZ) Na rys. 2 przedstawona została struktura typowego konturu zarządzana w systeme nformacyjnym otwartego nauczana zdalnego (OSNZ). Głównym zadanem konturu jest zarządzane procesem dostosowana modelu wedzy deskryptywnej do normatywnej w obrębe kaŝdego konturu. 4

5 Opracowane schematu funkcyjnego systemu Rys. 2. Struktura konturu zarządzana Otwartego Systemu Nauczana Zdalnego (OSNZ) Z rys. 2 wynka, Ŝe decydenta systemu na -tym pozome podejmowana decyzj moŝna opsać następującą krotką C : C ={ AZ, ZZ, SZ, R, FZ, CD }, gdze: AZ - akcja zarządzająca przychodząca z górnego pozomu, ZZ - ogranczena (zmenne zakłócające) pochodzące ze środowska zewnętrznego, SZ - dane sprzęŝena zwrotnego - przychodzące z procesu kontrol, R - reguła produkcyjna - zgodne z którą formuje sę akcja zarządzająca dla dolnego pozomu, FZ = + 1 AZ - funkcja decyzyjna, zgodne z którą określa sę wartość akcj zarządzającą wchodzącej na pozom podwładny, CD - cykl zarządzana na -m pozome, tj. nterwał czasowy, na który określona zostaje akcja zarządzająca AZ. 5

6 Emma KUSHTINA, rzemysław RÓśEWSKI Schemat, przedstawony na rys. 2 moŝe być określony jako kontur zarządzana (KZ) ze sprzęŝenem zwrotnym SZ. odmotem zarządzana jest decydent pozomu nadrzędnego. rzedmotem zarządzana jest decydent pozomu podwładnego wspólne z procesem nauczana. Centralnym (systemotwórczym) elementem KZ jest układ podejmowana decyzj porównujący model wedzy normatywnej (WN) z modelem wedzy deskryptywnej (WD). Model wedzy normatywnej reprezentuje obowązujące prawdłowe zasady postępowana, natomast model wedzy deskryptywnej bezstronne obektywne opsuje zastaną rzeczywstość (Broens de Vres, 2003 oraz Radosńsk, 2001). Model wedzy normatywnej formułuje decydent systemu na podstawe akcj zarządzającej wchodzącej z pozomu nadrzędnego. Model wedzy deskryptywnej określa decydent pozomu podwładnego po zakończenu procesu nauczana. Jak pokazano w (Zakn n., 2006) najbardzej pasującym do badanego systemu modelem reprezentacj wedzy jest herarchczny graf pojęć G. Stosując metodykę algorytmy z (Zakn n., 2006) modele wedzy WN WD mogę być przedstawone w postac herarchcznych grafów G WN G. rzy takm podejścu WD reguła decyzyjna R, na podstawe której podejmowane są decyzje, moŝe być przedstawona symbolem Kroneckera: 1, f G WN GWD and HD T HD+ 1 R =, 0, otherwse gdze: G - herarchczny graf modelu wedzy normatywnej, WN G - herarchczny WD graf modelu wedzy deskryptywnej, HD -horyzont decyzyjny na pozome, HD horyzont decyzyjny na pozome podwładnym +1. Na kaŝdą regułę produkcyjną R składają sę dwa warunk: a) Graf wedzy normatywnej G pokrywa graf wedzy deskryptywnej WN G G G WN b) Okres podejmowana decyzj T jest wększy od horyzontu decyzyjnego mnejszy od horyzontu decyzyjnego HD + 1 HD T HD WD +1 WD HD Jak pokazano na rys. 2 przy spełnenu obydwu warunków decydent formułuje akcję zarządzającą dla pozomu podwładnego na podstawe funkcj decyzyjnej FZ. W tym przypadku funkcja decyzyjna FZ zmena normatywny model wedzy WN dla pozomu podwładnego

7 Opracowane schematu funkcyjnego systemu rzy ne spełnenu jednego z w/w warunków decydent zostaje na -tym pozome dla opracowana modyfkacj własnego normatywnego modelu wedzy WN. Opsane powyŝej podejśce do określena mejsca odpowednego modelu wedzy jest stosowane na kaŝdym cyklu zarządzana organzacj edukacyjnej. Określmy treść kaŝdego z przedstawonych na rys. 1 systemów zarządzana. Cykl Ŝyca organzacj odsystem zarządzana strategcznego organzacją edukacyjną cały czas dąŝy do utrzymana wysokej pozycj na rynku pracy przez przyszłych absolwentów. Model decyzyjny eksperta ma następującą postać: MDe={AZ e, ZZ e, SZ e, R e, FZ e, CD e }, gdze: AZ e = - akcja zarządzająca, ZZ e - popyt wymagana rynkowe na specjalność, SE e - okresowa kontrola absolwentów w celu określena ch satysfakcj w zestawenu do wymagań rynkowych, FZ e - funkcja decyzyjna (tworzene nowej specjalnośc, modyfkacja specjalnośc stnejącej), CD e - cykl Ŝyca organzacj, R e - reguła produkcyjna eksperta o następującej postac: 1, f G G and HD T HD WNe WDa e m R =, e 0, otherwse gdze: G - herarchczny graf normatywnej (dzedznowej) wedzy na pozome WNe eksperta, G - herarchczny graf deskryptywnej wedzy absolwenta, HD WDa e - horyzont decyzyjny eksperta, HD m - horyzont decyzyjny metodologa. Cykl Ŝyca proflu odsystem zarządzana przetwarzanem kompetencj do proflu. Model decyzyjny metodologa ma następującą postać: MD m = {AZ m, ZZ m, SZ m, R m, FZ m, CD m }, gdze: AZ m =FD e - akcja zarządzająca eksperta (tworzene nowej specjalnośc, modyfkacja specjalnośc stnejącej), ZZ m - zmany w standardach europejskch, krajowych, zmany w systeme edukacyjnym, SZ m - dane statystyczne z procesu certyfkacj uŝywane w celu przyrównana wedzy studenta z proflem specjalnośc, FZ m - funkcja decyzyjna metodologa (zmany w proflu specjalnośc, zmany w materałach dydaktycznych), CD m - cykl systemu nauczana, R m - reguła produkcyjna metodologa o następującej postac: 1, f G G and HD T HD WNm WDs m w R =, m 0, otherwse 7

8 Emma KUSHTINA, rzemysław RÓśEWSKI gdze: G - herarchczny graf wedzy normatywnej na pozome metodologa WNm (wedza potrzebna podczas tworzena proflu specjalnośc), G - herarchczny WDs graf deskryptywnej wedzy studenta z procesu certyfkacj, HD m -horyzont decyzyjny metodologa, HD w - horyzont decyzyjny nŝynera wedzy, Cykl Ŝyca systemu nauczana odsystem zapewnający ntelgentną secową przestrzeń systemu nauczana (efektywne wykorzystane środowska secowego oraz opracowane lub dopasowane repozytorum wedzy do proflu kontyngentu studentów). Model decyzyjny nŝynera wedzy ma następującą postać: MD w ={AZ w, ZZ w, SZ w, R w, FZ w, CD w }, gdze: AZ w =FZ m - akcja zarządzająca metodologa (zmany w proflu specjalnośc, zmany w materałach dydaktycznych), ZZ w - struktura organzacyjna, seć korporacyjna, środk technczne programowe, SZ w - dane statystyczne z procesu ewaluacj studenta, sprawdzene prawdłowośc opanowana materałów dydaktycznych, FZ w - funkcja decyzyjna nŝynera wedzy (zmany w materałach dydaktycznych, zmany w metodyce nauczana), CD w - cykl Ŝyca studenta, R w - reguła produkcyjna nŝynera wedzy o następującej postac: R w 1, f G G and HD T HD WNd WDp w n =, 0, otherwse gdze: G - herarchczny graf normatywnej wedzy na pozome dydaktycznym WNd (wedza zawarta w materałach dydaktycznych), G - herarchczny graf WDp deskryptywnej wedzy studenta z przedmotu nauczana, HD w -horyzont decyzyjny nŝynera wedzy, HD n - horyzont decyzyjny nauczycela. Cykl Ŝyca studenta odsystem pozwalający śledzć montorować poprawność admnstracyjną przebegu nauczana oraz ocenć proces nabywana kompetencj przez studenta przy określonym modelu wedzy systeme nauczana. Model decyzyjny nauczycela ma następującą postać: MD n ={AZ n, ZZ n, SZ n, R n, FZ n, CD n }, gdze: AZ n =FZ w - akcja zarządzająca nŝynera wedzy (zmany w materałach dydaktycznych, zmany w metodyce nauczana), ZZ n - kontyngent uczących sę, SZ n - oceny studentów podczas procesu nauczana, FZ n - funkcja decyzyjna nauczycela (formowane grup uczących sę), CD n - cykl nauczana przedmotu, R n - reguła produkcyjna nauczycela o następującej postac: 8

9 Opracowane schematu funkcyjnego systemu 1, f G G and O T HD WNn WDe e w R =, n 0, otherwse gdze: G - herarchczny graf normatywnej wedzy na pozome nauczycela, G WNn - herarchczny graf deskryptywnej wedzy studenta z procesu egzamnacyjnego, O e - okres egzamnacyjny, HD w - horyzont decyzyjny nŝynera wedzy. 3. Wnosk rzedstawone podejśce opera sę na ogólne akceptowanej zweryfkowanej teor, co jest marą jego nezawodnośc. Teora welopozomowych herarchcznych systemów jest obecne często uŝywana (przykłady w Gómez n., 2001 oraz Mklashevch Barkalne, 2005). Wynka to z tego, Ŝe gospodarka śwatowa opera sę na coraz bardzej złoŝonych systemach (np. Una Europejska, frmy o charakterze korporacj). oprzez wyróŝnene cykl zarządzana zdobylśmy moŝlwość rozróŝnena warstw wedzy, które są podstawą do podejmowana decyzj. Zostały równeŝ zaproponowane reguły określana horyzontu czasowego. Następnym etapem badań prowadzonych przez autorów będze rozszerzene zaproponowanego aparatu o moŝlwość porównana zawartośc semantycznej poszczególnych model wedzy. W (Zakn n., 2006) została zaproponowana metoda porównana pojedynczych pojęć, uwzględnając ch objętość głębokość w róŝnych kontekstach. Nowe zadana postawone przed modelam wedzy wymagają opracowana mechanzmów porównana deskryptywnych normatywnych model dotyczących tego samego zakresu wedzy. 4. odzękowana rzedstawone badana zostały wykonane przez autorów w ramach projektu e-qualty: Qualty mplementaton n open and dstance learnng n a multcultural European envronment ( ) nr C MINERVA-M. rojekt został sfnansowany przez program unjny Socrates/Mnerva. Celem projektu jest opracowane europejskch standardów jakośc dla systemów nauczana zdalnego bazując m.n. na koncepcj ODL. Lteratura equalty: Qualty mplementaton n open and dstance learnng n a multcultural European envronment, the Socrates/Mnerva European Unon roject, Broens R, de Vres M. J., (2003), Classfyng technologcal knowledge for presentaton to mechancal engneerng desgners, Desgn Studes, 24(5), str WDe

10 Emma KUSHTINA, rzemysław RÓśEWSKI Gómez T., González M., Luque M., Mguel F., Ruz F. (2001), Multple objectves decomposton coordnaton methods for herarchcal organzatons, European Journal of Operatonal Research, 133(2), str Kushtna E., RóŜewsk. (2004), Analza systemowe de otwartego nauczana zdalnego, W: Straszaka A., Owsńskego J., (Red.), Badana operacyjne systemowe 2004: Na drodze do społeczeństwa wedzy, Akademcka Ofcyna Wydawncza EXIT, Warszawa, str Mesarovc M.D., Macko D., Takahara Y., (1970), Theory of Herarchcal, Multlevel Systems, Academc ress, New York Mklashevch I.A., Barkalne V. (2005), Mathematcal representatons of the dynamcs of socal system: I. General descrpton, Chaos, Soltons and Fractals, 23(1), str atru M., Khvlon E.(Red.) (2002), Open and dstance learnng: trends, polcy and strategy consderatons, dokument UNESCO, kod: ED.2003/WS/50 Radosńsk E. (2001), Systemy nformatyczne w dynamcznej analze decyzyjnej, Wyd. WN, Warszawa Wrocław Zakne O., Kushtna E., RóŜewsk. (2006), Model and algorthm of the conceptual scheme formaton for knowledge doman n dstance learnng, European Journal of Operatonal Research, (ukarze sę w druku w 2006). The functon schema development for educaton organzaton management n ODL Emma Kushtna, rzemysław RóŜewsk Insttute of Informaton Systems, Faculty of Computer Scence and Informaton Systems, Szczecn Unversty of Technology In the paper the approach to the functon schema of Open and Dstance Learnng System (ODLS) development s proposed. The ODLS based on the Open and Dstance Learnng (ODL) framework. The authors used the theory of herarchcal, multlevel systems wth the purpose of the ODLS sub-systems analyss. Keywords: Open and Dstance Learnng, ODL, herarchcal multlevel modellng 10