Название научной школы, направлений

Общие сведения

1.  Название научной школы, направлений

Научная школа: теоретические основы информатики

Научные направления школы: проблемы теории систем, организация самоорганизующихся информационных систем, проектирование автоматизированных информационных систем, теория и методология оценки рисков деятельности компаний в различных сферах.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Научные направления школы: разработка систем автоматизированного обучения и контроля знаний, исследование особенностей профессиональной деятельности программистов, исследование возможностей информационных технологий для развития студентов и стимулирования обучения.

2. Основатели:

Научная школа: теоретические основы информатики

Линьков Валерий Михайлович

Доктор технических наук (1993), профессор, действительный член Академии информатизации образования (с 1999), гранд-доктор философии Международной академии информатизации (с 2004). С 1994 – зав. кафедрой Прикладной математики и информатики ПГПУ, в 2000 – 2002 проректор по информатизации ПГПУ, в 2002 – 2003 – зам. министра образования Пензенская обл." href="/text/category/penzenskaya_obl_/" rel="bookmark">Пензенской обл., с 2003 – проректор по информатизации ПГПУ.

Дрождин Владимир Викторович

Кандидат технических наук (1987), доцент (1996). С 1994 – доцент кафедры Прикладной математики и информатики (ПМИ) ПГПУ; затем зав. кафедрой ПМИ (2006). С 2006 – проректор по информатизации ПГПУ.

Рындина Светлана Валентиновна

Кандидат физико-математических наук (2004), доцент (2007). С 2005 года – доцент кафедры прикладной математики и информатики

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Дрождин Владимир Викторович

Кандидат технических наук (1987), доцент (1996). С 1994 – доцент кафедры Прикладной математики и информатики (ПМИ) ПГПУ; затем зав. кафедрой ПМИ (2006). С 2006 – проректор по информатизации ПГПУ.

Баканова Марина Викторовна

Кандидат педагогических наук (2007), доцент кафедры прикладной математики и информатики (2007)

Денисова Ирина Юрьевна

Кандидат технических наук (2005), доцент кафедры прикладной математики и информатики (2007)

Яремко Наталья Николаевна

Кандидат физико-математических наук (1984), доцент (1986), доцент кафедры прикладной математики и информатики (1998)

Садовников Николай Владимирович

Доктор педагогических наук (2007), доцент (2009). С 2007 профессор кафедры прикладной математики и информатики.

Период возникновения школы:

Научная школа: теоретические основы информатики – 1994 год

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования – 2005

Кадровый состав:

Научная школа: теоретические основы информатики

, доктор технических наук, профессор

, кандидат технических наук, доцент

, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и информатики

, кандидат физико-математических наук, доцент

, доктор технических наук, доцент

Научно-педагогическая школа: информатизация образования

, кандидат технических наук, доцент

, кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной математики и информатики

, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и информатики

, кандидат физико-математических наук, доцент

, доктор педагогических наук, доцент

Список основных трудов:

Научная школа: теоретические основы информатики

Линьков методы в проектировании систем управления данными: Монография.- Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та,199c. Линьков информационные системы сбора данных и образовательной статистики на базе Oracle. Учебное издание // Образовательная статистика и информационные технологии. Москва: Проект ТАСИС «Управление образованием», 2000 Доменно-ориентированная система управления данными / , , и др. // Отчет о НИР, № гос. регистрации 01.9.70.006285. Пенза: ПГУ.- 1999 Дрождин подход к построению модели данных эволюционных баз данных. // Программные продукты и системы. – 2007. - №3. – С.52-55. Дрождин структур в эволюционной модели данных. // Программные продукты и системы. – 2009. – №2. – С.52-55. Масленников доменно-ориентированные структуры данных. Компьютеризация обучения и проблемы гуманизации образования в техническом вузе: Сб. материалов Международной научно-методической конференции (Пенза, 2003). – Пенза: ПГСА, 2003. – С.184-189. Дрождин системы моделирования на основе самоорганизующейся информационной среды. // Модели и алгоритмы для имитации физико–химических процессов: Матер. Междунар. науч.-техн. конф. – Таганрог, 2008. – С. 251 – 255

Научно-педагогическая школа: информатизация образования

, Дрождин информатизации Пензенского государственного педагогического университета им. // Новые технологии в образовании, науке и экономике. Труды 15 международного симпозиума. Под редакцией , . Москва: Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2006 , Баканова предпосылки разработки информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов на основе рейтинговой оценки/ Известия ПГПУ: Физико-математические и технические науки. № 8 (12) – 2008. С.92-95. , Макарычев обучающие системы. Монография. Пенза, Изд-во ПГУ, 2008. – 160 с. Использование теории нечетких мер при проектировании систем дистанционного обучения. Известия Пензенского государственного педагогического университета им. , № 8 (12), 2008. – С. 133-135. , Везденева исследовательских умений будущих программистов с использованием современных образовательных технологий. Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции (Пенза, 2007) – Пенза: Приволжский дом знаний, 2007. – С.84-86. Баканова и развитие профессиональной направленности студентов вуза в процессе обучения иностранному языку с использованием информационных технологий. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08. – Пенза, 2007. – 177 с. Яремко технологии как инструментарий решения некорректных математических задач. Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции (Пенза, 2008) – Пенза: Приволжский дом знаний, 2008. – С.147-150. Садовников как феномен современного образования. Материалы Всероссийской научной конференции «Гуманитаризация среднего и высшего математического образования: состояние, перспективы (методическая подготовка учителя математики в педвузе в условиях фундаментализации образования), 4-6 октября 2005 г.: / под ред. . – Саранск: МГПИ, 2005. – С.14-18.

6. Перечень направлений научных исследований

Научная школа: теоретические основы информатики

Научные направления школы: проблемы теории систем, организация самоорганизующихся информационных систем, проектирование автоматизированных информационных систем, теория и методология оценки рисков деятельности компаний в различных сферах.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Научные направления школы: разработка систем автоматизированного обучения и контроля знаний, исследование особенностей профессиональной деятельности программистов, исследование возможностей информационных технологий для развития студентов и стимулирования обучения.

7.Основные научные результаты (проблематика исследований, основные положения теорий, концепций, закономерностей):

Научная школа: теоретические основы информатики

Научное направление: информационные системы

Автоматизированная информационная система (automated information system) представляет собой программную систему, реализующую операции по сбору, хранению, обработке и передаче информации с целью автоматизации решения бизнес-задач в определённой предметной области. Совокупность реализуемых бизнес-задач образует функциональность автоматизированной информационной системы (АИС).

Создание АИС предполагает выполнение следующих действий.

1. Моделирование предметной области, т. е. отображение предметной области в модель предметной области.

2. Моделирование программной системы, т. е. отображение модели предметной области в модель программной системы.

3. Реализация программной системы, т. е. отображение модели программной системы в программную систему.

Повышение эффективности (особенно за счёт упрощения соответствующего отображения) любого из перечисленных действий повышает общую эффективность разработки АИС. Повышение эффективности моделирования предметной области осуществляется за счёт естественности и полноты представления семантики предметной области в модели предметной области. Упрощение моделирования программной системы достигается посредством повышения соответствия модели предметной области и модели программной системы (в идеальном случае эти модели должны совпадать). Повышение эффективности реализации программной системы требует непосредственной (или, по крайней мере, идиоматической) поддержки целевым языком программирования модельных абстракций и предполагает наличие технологий программирования, позволяющих автоматизировать генерацию программной системы по её модели.

Модельно-ориентированная разработка (model-oriented development) АИС концентрирует внимание на создании максимально адекватной модели предметной области, позволяющей автоматизировать её отображение в модель программной системы, а затем – собственно в программную систему. Для этого необходимо использование соответствующих моделей данных.

Модель данных, применяемая для модельно-ориентированной разработки АИС должна отвечать следующим требованиям.

1. Естественность. Модель данных должна обеспечивать естественное представление предметной области в виде взаимосвязанных и взаимодействующих объектов (реальных или ментальных).

2. Адекватность. Модель данных должна адекватно представлять реальные характеристики (свойства) предметной области, в частности, связанные с параллельным выполнением нескольких бизнес-задач, а также с эволюцией объектов предметной области (изменениями состояний объектов предметной области во времени).

3. Универсальность. Модель данных должна быть достаточно универсальна для эффективного представления различных предметных областей.

4. Содержательность (информативность). Модель данных должна обладать возможностями, позволяющими максимально полно представлять семантику любой конкретной предметной области.

5. Эффективность. Модель данных должна обеспечивать повышение эффективности АИС за счёт возможности реализации программных компонентов с учётом семантики конкретной предметной области.

Предметная область как объект моделирования характеризуется рядом свойств, каждое из которых может рассматриваться как некоторый аспект, представляющий определённую сквозную функциональность. Для адекватного представления таких характеристик предметной области целесообразно использовать соответствующие аспектно-ориентированные модели данных (aspect-oriented data models), т. е. модели данных, поддерживающие концепцию аспектов. Наиболее существенными с точки зрения разработки АИС являются предметные аспекты (аспекты использования, т. е. субъективные представления объектов в контексте конкретных задач) и аспект времени.

Таким образом, модельно-ориентированная разработка АИС предполагает применение следующих моделей данных.

1. Объектно-ориентированная модель данных (object-oriented data model) –модель данных, позволяющая представлять предметную область в виде системы взаимодействующих объектов. Каждый объект характеризуется неизменной индивидуальностью и изменяющимся во времени состоянием. Состояние объекта проявляется через его характеристики. Обычно выделяют структурные характеристики и характеристики поведения. В зависимости от уровня абстракции каждый объект можно рассматривать либо как атомарный элемент, инкапсулирующий своё состояние, либо как систему взаимодействующих элементов, каждый из которых в свою очередь является объектом. Доступ к объекту возможен только через реализуемые им интерфейсы.

2. Субъектно-ориентированная (предметно-ориентированная) модель данных (subject-oriented data model) – модель данных, учитывающая одновременное участие одних и тех же объектов в решении различных задач (в том числе, бизнес-задач). Каждая задача определяет предметное применение объекта, т. е. формирует свой субъективный взгляд на объект. С точки зрения объекта такой субъективный взгляд представляет собой индивидуальную проекцию объекта на решаемую задачу. Применение субъектно-ориентированной модели данных позволяет решить проблему «объектной шизофрении», т. е. представить каждый объект предметной области единственным элементом модели, а затем – единственным программным объектом. Кроме того, субъектно-ориентированная модель данных позволяет заменять многие паттерны объектно-ориентированного проектирования соответствующими предметными абстракциями, что в значительной мере решает проблему предварительного планирования, а также проблему отслеживания (косвенности).

3. Доменно-ориентированная (проблемно-ориентированная) модель данных (domain-oriented data model) – модель данных, позволяющая учитывать семантические особенности конкретной предметной области. Раскрытие семантики предметной области на уровне модели данных позволяет повысить информативность и адекватность модели предметной области, а также повысить эффективность реализации компонентов АИС за счёт использования предметных знаний (знаний о специфике предметной области).

4. Темпоральная (временная) модель данных (temporally-oriented data model) – модель данных, предусматривающая поддержку концепцию времени. Поддержка действительного времени на уровне модели данных позволяет адекватно и естественно представлять состояние моделируемой предметной области на любой момент времени её существования.

Модель данных, позволяющая эффективно решать задачу модельно-ориентированной разработки АИС, должна сочетать в себе черты всех перечисленных моделей данных. Такая объектно-субъектно-доменно-темпоральная модель данных (object-subject-domain-temporally-oriented data model) является семантической моделью данных (semantic data model), т. е. моделью данных, ориентированной на как можно более полную и детальную поддержку семантики моделируемого объекта.

Научная школа: теоретические основы информатики

Научное направление: проблемы теории систем и организации самоорганизующихся информационных систем

Имея огромные возможности, компьютерные системы все еще остаются пассивными, неспособными к адаптации в изменяющейся среде и самосохранению (например, к защите от вирусов и восстановлению после сбоев оборудования). Следствием пассивности являются, с одной стороны, необходимость сложного и трудоемкого процесса проектирования и создания систем, а, с другой – их быстрое моральное старение и прекращение использования.

Поэтому очень важным является разработка принципов организации и функционирования активных самоорганизующихся программно-технических систем. Самоорганизующаяся система (СС) должна обладать многими свойствами живых систем, поэтому будем считать, что основу СС будет составлять автономная система (АС) – некоторый аналог живой клетки.

Цель исследования: разработка структуры и исследование сложных систем, обладающих свойствами эволюции, самообучения, самоорганизации, адаптации, развития и др.

Для обеспечения требуемого уровня сотрудничества и адаптации к изменениям внешней среды АС должна идентифицировать и позиционировать себя во внешней среде, т. е. приобрести самосознание, которое будет совершенствоваться по мере накопления системой знаний о внешней среде и о себе.

Архитектура АС задает обобщенную структуру и функционирование системы на основе вышеизложенных принципов.

Для этого в структуре АС целесообразно выделить основные направления разработки следующих подсистем:

- функциональную подсистему, реализующую функции, полезные для внешней среды, что позволяет существовать АС в течение некоторого (ненулевого) интервала времени;

- информационную подсистему, осуществляющую организацию, хранение и обработку информации, необходимой для нормального функционирования АС;

- подсистему оптимизации и адаптации, обеспечивающую с допустимой потерей корректности повышение эффективности функционирования АС путем повышения согласованности функционирования различных компонентов, изменения структуры и функций элементов АС и удаления малоценных элементов и отношений между ними, проявления активности в выработке новых методов решения задач и выявлении закономерностей (знаний) в сложившейся ситуации, а также путем установления более полной адекватности внешней среде на основе анализа и прогнозирования ее структуры и поведения;

- подсистему жизнеобеспечения, обеспечивающую, с допустимой потерей корректности, повышение устойчивости и надежности функционирования АС путем защиты от сбоев и разрушения, проявление активности в получении необходимых ресурсов для нормального функционирования, а также восстановления нормального функционирования АС при частичной потере работоспособности;

- интерфейсную подсистему, предоставляющую средства и методы взаимодействия АС с внешней средой, а также регистрирующую различные изменения во внешней среде и отклонения взаимодействия внешней среды с АС;

- подсистему размножения, обеспечивающую порождение себе подобных АС;

- подсистему управления, осуществляющую управление всеми элементами и процессами АС.

Исходя их основных направлений исследования, были разработаны теоретические основы автономных самоорганизующихся систем, модели подсистемы самоорганизующихся информационных систем: эволюционная организация данных, концептуальная модель предметной области, модель системного соответствия модели программного обеспечения и схемы базы данных, модель распознавания и обработки данных.

Научная школа: теоретические основы информатики

Научное направление: теория и методология оценки рисков деятельности компаний финансового сектора (разработка методов построения информационных систем)

Цель исследования - разработка практических рекомендаций по проектированию автоматизированной системы контроля рисков с использованием математической модели бизнес-процессов финансовой компании.

Оценка рисков деятельности финансовой организации включает в себя:

-  определение группы взаимосвязанных показателей, влияющих на возникновение состояний неблагоприятных для развития бизнеса;

-  оптимизацию математической модели, описывающей формирование показателей риска под влиянием внутренних и внешних событий;

-  применение методов прикладной статистики и эконометрики для прогнозирования показателей риска и связанных показателей;

-  проведение стресс-тестирования для определения вероятности неблагоприятных состояний на основе теории игр, нечетких множеств;

-  моделирование решений, дающих оптимальный результат при различных вероятных состояниях бизнес-процессов.

При разработке математических инструментов управления риском, прежде всего, составляется описательная модель функционирования бизнес процессов, основанная на законодательных ограничениях, техническом регламенте и т. п. Выделяются направления, для которых использование исторических данных о предыдущих состояниях процесса смогло бы уменьшить неопределенность состояний процесса в будущем. Разрабатываются прикладные модели для определения отклика индикаторов риска на изменения внутри бизнес-процессов, а также на изменения макроэкономических показателей. Такие модели обладают неплохими прогностическими свойствами и могут быть использованы для стресс-тестирования. Комбинация различных процедур построения моделей и их оценивания позволяет выявить математический инструментарий наиболее эффективный для достижения результата. Оптимизация моделей включает в себя и изменение структуры для адекватного отражения действительности, и решение проблемы идентификации параметров модели, и возможность с помощью модели находить наилучшие сочетания контролируемых параметров функционирования бизнес-процессов.

Два направления прикладных исследований:

1.  Разработка методов построения информационных систем оценки и прогнозирования рисков в кредитной деятельности банков.

Преимущественная деятельность банков связана с кредитованием. Одним из основных рисков кредитования является неплатежеспособность заемщиков. На основе исторических данных есть возможность оценить на этапе выдачи кредита вероятность возврата кредита и скорректировать на основе полученных результатов политику выдачи кредитов, процентную ставку, лимит и другие показатели. Ценность исторических данных для отражения текущей ситуации увеличивается, если дополнительно использовать инструменты, адаптирующие модель к возможному изменению макроэкономических показателей и т. п.

Разработана модель application scoring для оценки вероятности возврата кредита на этапе его выдачи.

2.  Разработка методов построения информационных систем оценки и прогнозирования рисков бизнес-процессов в страховых компаниях

Для деятельности страховых организаций критичным является определение размеров страховых премий, достаточных для выполнения компанией требований по страховым случаям. Рентабельность страховых операций снижается под влиянием конкуренции. Однако для страховых компаний важным показателем остается вероятность разорения и математические модели бизнес-процессов страховой компании позволяют этим риском управлять.

Разрабатывается модель определения величины страховых премий для финансовой устойчивости страховой компании.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Научное направление: информационные технологии в образовании

Специфика современных средств обучения, которые формируются под непосредственным влиянием уровня развития технико-технологических возможностей современного общества, состоит в том, что они сопрягаются с современными средствами коммуникации. Поэтому их использование в учебном процессе становится в определенной степени императивом, тем более что и развитие высшего образования в целом связывают с потенциалом новейших средств обучения, а одним из важнейших условий повышения качества профессионального образования является информатизация образования.

Цель исследования - выявление, теоретическое обоснование и экспериментальная проверка педагогических условий эффективного использования информационных технологий в учебном процессе.

В рамках проведенного исследования определена сущность использования информационных технологий в учебном процессе – это целесообразное, оптимально организованное объединение информационных технологий с традиционными средствами обучения, что позволяет охватить всю систему обучения и сформировать у студентов профессиональные знания, умения и навыки.

В ходе исследования был определен комплекс информационных технологий для повышения качества обучения студентов:

1.  Компьютерные обучающие технологии – информационные технологии учебного назначения, используемые студентом при самостоятельном и под руководством преподавателя освоении учебного материала. Составной частью таких информационных технологий являются следующие программно-педагогические средства: тренажеры, моделирующие и обучающие программы, электронные учебники и учебные пособия, информационные базы данных и т. д.

2.  Информационно-коммуникационные технологии – информационные технологии, предоставляющие широкий выбор и доступ к электронным дидактическим и справочным материалам. Составной частью данных информационных технологий являются информационно-справочные, информационно-поисковые, коммуникационные программные средства: Интернет, электронные словари, справочники, энциклопедии, электронная почта, форумы, виртуальные музеи, сетевые проекты и т. д.

3.  Компьютерные технологии оценивания – информационные технологии, включающие в себя отбор содержания тестовых заданий, проведение тестирования, мониторинг оценивания. Составной частью таких информационных технологий являются диагностические, контролирующие, тестовые программные средства: адаптивные системы контроля знаний, автоматизированные системы тестирования, автоматизированная оценка знаний;

4.  Инструментальные средства информационных технологий – прикладное программное обеспечение, предназначенное для конструирования и подготовки учебных, методических и организационных материалов, создания графических, музыкальных, текстовых и т. д. файлов для решения различных образовательных задач: программные продукты Microsoft (Word, Excel, Publisher, Point), графические редакторы, аудио-, видео – редакторы, прикладные программы – Adobe Finereader, Photoshop, Macromedia Dreamweaver, Macromedia Coursebuilder for Dreamweaver и др., интернет – браузеры – Opera, Internet Explorer и др.

Данный комплекс информационных технологий является универсальным для большинства учебных дисциплин. Он также эффективен для решения как сугубо педагогических задач, например, для формирования и развития различных профессиональных качеств, свойств и умений студентов различных профессиональных профилей, также и для задач общего развития личности студента, предполагающие формирование его способности к самообразованию, самообучению, самовоспитанию, рефлексии собственной деятельности.

Среди таких задач:

1.  Обеспечение побудительных стимулов, профессиональных потребностей и мотивов, обусловливающих активизацию познавательной деятельности за счет компьютерной визуализации учебной информации, вкрапления игровых ситуаций, использования возможностей компьютерной графики, технологии мультимедиа, благодаря новизне и эффективности работы с компьютером.

2.  Развитие профессионального интереса и положительно - ценностного отношения к изучению профессиональных дисциплин за счет возможности организации обучения в соответствии интересами, целями студентов, что позволяет повысить значимость учебной деятельности, за счет реализации принципов дифференциации и индивидуализации.

3.  Формирование представления о будущей профессиональной деятельности и развитие необходимых профессионально-важных качеств личности за счет сочетания потенциала информационных и образовательных технологий; формирование профессиональной компетентности за счет увеличения объема информации и скорости ее поступления, разнообразия получаемой профессиональной информации и ее актуальности (профессионально-ориентированные электронные журналы, газеты, книги on-line; профессионально-ориентированные сайты), многообразия возможностей профессионального общения посредством Интернет.

4.  Качественное улучшение контроля и самоконтроля деятельности студентов, обеспечивая при этом гибкость учебного процесса, повышая самостоятельность и ответственность студентов, побуждая их к самообразованию, самосовершенствованию и саморазвитию.

Исходя из вышесказанного, проводится отбор наиболее оптимальных существующих электронных средств обучения и разработка новых информационных технологий – электронных учебников, образовательных сайтов, порталов, информационных сред, систем тестирования и оценки знаний студентов.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Научное направление школы: системы автоматизированного обучения и контроля знаний

Работа по данному направлению ведется в рамках государственного контракта № П46 от 01.01.2001 с Министерством образования и науки РФ «Развитие и актуализация информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине “Русский язык и культура речи”». Данный проект направлен на создание инновационной интерактивной системы балльно-рейтингового контроля знаний студентов высших учебных заведений по русскому языку и культуре речи.

Информационная система направлена на повышение качества обучения и стимулирование активного (преимущественно самостоятельного) изучения студентами русского языка и формирования культуры речи. Она реализует технологию автоматизированного обучения и контроля знаний студентов по дисциплине “Русский язык и культура речи” на основе модульного обучения и балльно-рейтинговой оценки знаний и умений обучаемых.

Целью интерактивной системы балльно-рейтингового контроля знаний студентов является реализация технологии автоматизированного обучения и контроля знаний по русскому языку и культуре речи, предназначенной для укрепления позиций русского языка в нашей стране и за рубежом; направленной на повышение эффективности обучения и стимулирование активного (преимущественно самостоятельного) изучения студентами русского языка и формирования культуры речи, а также учитывающей уровень развития языковой личности и динамику языковой ситуации в РФ и странах СНГ.

Основные задачи, решаемые информационной системой:

-  внедрение современных информационных технологий в преподавание русского языка и культуры речи;

-  предоставление возможностей студентам для развития и совершенствования вербально-семантической, когнитивной и прагматико-мотивационной сфер языковой личности;

-  обеспечение высокого качества и надежности оценок знаний студентов на основе широкого набора типов тестовых заданий и балльно-рейтинговой системы оценки;

-  обеспечение высокой эффективности оценки знаний и умений студентов на основе использования тестовых заданий разной сложности и учета частично правильных ответов;

-  структуризация содержания дисциплины и предоставление студентам учебно-методических материалов в электронном виде;

-  создание условий для интерактивного изучения дисциплины студентами с различным уровнем подготовки и способностями;

-  проведение регулярного контроля знаний студентов гуманитарных филологических, гуманитарных нефилологических и негуманитарных специальностей с помощью текущих, рубежных и итоговых тестов;

-  предоставление информации о ходе и результатах изучения дисциплины студентам, преподавателям, деканатам и руководству вуза.

Основные результаты:

Разработаны концептуальные основы инновационной интерактивной системы балльно-рейтинговой контроля знаний студентов по русскому языку и культуре речи. Определены критерии эффективности обучения и управления дидактическим процессом по русскому языку и культуре речи. Разработана дидактическая модель дисциплины “Русский язык и культура речи” и модель организации самостоятельной работы студентов на основе интерактивной системы балльно-рейтингового контроля знаний. Определены формы, методы и средства организации самостоятельной работы студентов. Разработан программный продукт педагогического назначения, реализованный в форме web-приложения для сервера Apache. Разработан информационный комплекс дидактического назначения: нормативно-методические материалы и инструкции и руководства для всех категорий пользователей информационной системы, банк электронных ранжированных тестовых заданий по русскому языку и культуре речи, сетевые тесты для студентов технических и гуманитарных специальностей.

Информационная система оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине «Русский язык и культура речи» призвана помочь студентам различных специальностей нефилологического профиля совершенствовать навыки незатруднённого владения русским языком в различных ситуациях общения, а также обеспечить контроль (и самоконтроль) усвоенных знаний, что необходимо любому специалисту для успешной коммуникации и плодотворной профессиональной деятельности.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Научное направление школы: исследование особенностей личности и профессиональной деятельности будущих программистов

Исследование особенностей профессиональной деятельности программистов происходит в рамках работы по проблеме формирования и развития профессиональной направленности будущих программистов с использованием информационных технологий в процессе обучения непрофильным дисциплинам.

Цель исследования – выявить и экспериментально проверить педагогические условия эффективного формирования и развития профессиональной направленности студентов-будущих программистов.

В ходе исследования были выделены компоненты, определены уровни, критерии и показатели сформированности профессиональной направленности будущих программистов.

Профессиональная направленность будущих программистов состоит из трех структурных компонентов:

-  мотивационный компонент: профессиональные потребности, мотивы и установки;

-  эмоционально–волевой компонент: профессиональный интерес, удовлетворенность профессией, положительно - ценностное отношение к профессии;

-  когнитивно–деятельностный компонент: профессиональная компетентность, адекватное представление о будущей профессии, способность к творческой деятельности.

Данные компоненты также рассматриваются в качестве критериев сформированности профессиональной направленности программистов.

На основе профессиографического подхода были выявлены особенности профессионального труда программистов; на основе семиотического подхода определена специфика использования формальных знаковых систем программистами.

В результате исследования разработана поэтапная программа формирования и развития профессиональной направленности студентов (включающая цель, задачи, содержание, методы, формы и способы организации обучения, средства обучения, предполагаемый результат), которая может использоваться в преподавании любых непрофильных дисциплин для будущих программистов.

Также были выявлены условия эффективного формирования и развития профессиональной направленности будущих программистов:

-  организация поэтапного обучения в соответствии с динамикой формирования и развития профессиональной направленности будущих программистов;

-  учет особенностей будущей профессиональной деятельности при отборе содержания, форм, методов и средств обучения;

-  сочетание образовательных технологий (проектная, проблемно-исследовательская) с комплексом информационных технологий в процессе обучения.

Полученные результаты позволяют говорить о том, что реализация выявленных особенностей профессиональной деятельности программистов и обоснованных педагогических условий в процессе с использованием информационных технологий положительно влияет на формирование и развитие профессиональной направленности будущих программистов.

Другим направлением исследований по данной проблематике является работа по формированию исследовательских умений будущих программистов.

Целью работы является формирование общих и специальных исследовательских умений будущих программистов на материале дифференциальных уравнений.

На начальном этапе исследования был разработан понятийный аппарат. Исследовательские умения - целенаправленные действия, которые базируются на системе ранее усвоенных знаний, умений и навыков в процессе учебно-познавательной деятельности будущих инженеров-программистов и соответствуют логике научно-исследовательской деятельности. Компоненты исследовательских умений - мотивационный, формирующийся под воздействием целей новой деятельности; содержательный, включающий систему знаний об исследовательской деятельности, операционный, включающий уже имеющуюся систему умений и навыков.

Основной особенностью исследования является то, что формирование общих исследовательских умений происходит в курсе дифференциальных уравнений, а специальных исследовательских умений – в курсе уравнений математической физики и вычислительных методов.

Разработаны требования к задачам как эффективному средству для формирования исследовательских умений: задачи должны носить проблемный характер; задачи должны быть направлены на исследование неизвестных свойств, закономерностей, фактов, методов; постепенное усложнение задач.

Проводится экспериментальная проверка выдвинутых положений.

Практическое использование полученных результатов

Научная школа: теоретические основы информатики

Результаты работы нашли свое применение в разработке программ доступа к данным, которые использовались в разработке системы управления данными и ряда других прикладных систем.

Разработана интегрированная автоматизированная информационная система образовательного учреждения (ИАИС ОУ). ИАИС ОУ внедрена и используется в Пензенском государственном педагогическом университете им. . Данная информационная система прошла апробацию в нескольких вузах России.

Разработана автоматизированная система социологического мониторинга, оценки тенденций и прогнозирования развития системы образования Пензенского региона при поддержке фонда Евразии.

Разработана Сетевая энциклопедия Пензенского края (при поддержке гранта РГНФ № в), которая находится на сайте университета http://*****/

Разработана модель application scoring для оценки вероятности возврата кредита на этапе его выдачи.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

1. Разрабатываемая информационная система оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине «Русский язык и культура речи» прошла апробацию в Пензенском государственном университете, Пензенском государственном университете архитектуры и строительства, Пензенской государственной технологической академии, Пензенском государственном педагогическом университете имени (имеются акты об апробации).

По результатам апробации сделаны выводы о том, что инновационная информационная система имеет большую теоретическую и практическую ценность, реализует модульно-рейтинговую технологию обучения, соответствует современному уровню состояния науки и достаточна для контроля за усвоением знаний и сформированностью умений и навыков по русскому языку и культуре речи студентов технических и гуманитарных специальностей.

2. Результаты исследования особенностей формирования профессиональной направленности программистов внедрены и используются в учебном процессе по специальностям «Прикладная информатика в экономике» и «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» в Пензенском государственном педагогическом университете им. в курсе «Дифференциальные уравнения», «Иностранный язык», «Практикум по переводу», «Социальная информатика», «Управление информационными образовательными ресурсами».

В частности используются:

- авторский электронный учебник по иностранному языку «English for future programmers»,

- диагностические методики для определения уровня сформированности профессиональной направленности,

- выводы и рекомендации для преподавателей, работающих со студентами компьютерных специальностей.

Предложенная программа формирования и развития профессиональной направленности студентов компьютерных специальностей внедрена в процесс обучения непрофильным дисциплинам студентов 1-2 курсов специальностей «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и «Прикладная информатика в экономике».

С целью успешной реализации целей по формированию исследовательских умений программистов было разработано учебное пособие «Дифференциальные уравнения и уравнения в частных производных» для студентов ПГПУ им. факультета Экономики, менеджмента и информатики специальности 010503 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем, а также студентов физико-математического факультета, изучающих названный курс.

Результаты научной и педагогической деятельности

Важнейшие публикации

, , Кулагин образования: направления, средства, технологии. Учебное пособие. Москва, МЭИ, 20с. , , Создание электронного учебника средствами Macromedia Dreamweaver. Учебное пособие. – Пенза: ПГПУ, 2007. – 56с. Баканова технологии как необходимое условие формирования и развития профессиональной направленности студентов-будущих программистов в процессе обучения иностранному языку [Текст] / // Профессиональное образование. Столица. Приложение «Новые педагогические исследования». - №4. – Москва: 2007. С. 27-28. Баканова подход в использовании информационных технологий в процессе обучения студентов непедагогических специальностей [Текст] / // Научные и учебно-методические вопросы. Сектор молодых ученых. – Пенза: ПГПУ – 2006. - №2(4). – С. 149-151. Баканова по социальной информатике (учебно-методическое пособие). Пенза: ПГПУ, 2009. –64 с. Баканова информационными образовательными ресурсами (учебное пособие). Пенза: ПГПУ, 2009. – 76 с. , Баканова диагностика мотивации как основы формирования профессиональной направленности и компетентности // Программные продукты и системы. – Тверь, 2007. - №3 - С.48-50. , Макарычев обучающие системы. Монография. Пенза, Изд-во ПГУ, 2008. – 160 с. , Баканов описания домена фамилий // «Вопросы радиоэлектроники», сер. ЭВТ, 2007, вып.1. С.77-83. , Володин планирования учебного процесса вуза // «Вопросы радиоэлектроники», сер. ЭВТ, 2007, вып.2. С.41-46. Дрождин структур в эволюционной модели данных. // Программные продукты и системы. – 2009. – №2. – С.135-137. Дрождин подход к построению модели данных эволюционных баз данных. // Программные продукты и системы. – 2007. - №3. – С.52-55. , , Самуйлов и алгоритмы компьютерной обработки данных. Учебное пособие. Пенза: ПГПУ, 2007. – 80 с. , Зинченко системы SQL-запросов для отображения объектного пользовательского представления предметной области в базу данных. // Проблемы информатики. – 2008. – №1. – С. 48-50. , Баканова предпосылки разработки информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов на основе рейтинговой оценки/ Известия ПГПУ: Физико-математические и технические науки. № 8 (12) – 2008. С.92-95. , Жуков конструктивно-универсального автомата. Программные продукты и системы. – Тверь, 2009. - №4 - С.122-125. , Зинченко подход к концептуальному моделированию предметной области в самоорганизующейся информационной системе. // Программные продукты и системы. – 2009. – №4. – С.73-79. Об одном подходе к моделированию упорядоченно-сти данных / , / Известия высших учебных заве-дений. Поволжский регион. Сер. Технические науки. №2(11) – 2004 – C. 155-162 , . Высшая математика в примерах и задачах: компьютерный практикум. Учебное пособие с грифом УМО. Изд-во Финансы и статистика. 19 п. л. , , Лапшин методы в кодировании и распознавании изображений в визуальных базах данных. // «Вопросы радиоэлектроники», сер. ЭВТ, 2007, вып.1. С.83-94. , Павкина полнотекстовых баз данных в экспертных обучающих системах // «Вопросы радиоэлектроники», сер. ЭВТ, 2007, вып.1. С.94-99. Линьков формирования ресурсной поддержки единого информационного образовательного пространства в Пензенской области Информатизация сельской школы. Труды научно-методического симпозиума. Анапа. 22-26 сентября 2003 г. М.; Издательство. 2003. – С.45-50. , . Информационные технологии управления. Учебное пособие УМО, Пенза, ПГПУ, 2004, 5 п. л. Лосева по социально-экономической статистике: учебное пособие. ПГПУ,. – Пенза. -2008.-120 с. Мали технологии. Пенза: ПГПУ, 2009. – 56 с. Масленников -ориентированное проектирование корпоративной информационной системы вуза. Известия Пензенского государственного педагогического университета имени . Физико-математические и технические науки. – № 8 (12). – Пенза, ПГПУ, 2008. С. 113-115. Рындина по информационным технологиям. Учебно-методическое пособие. Пенза: изд-во ПГПУ им. В.Г. Белинского, 2007 – 50с.

Статистика по публикациям:

монографий – 2

учебников – 1

учебно-методических пособий – 24

статей в центральных журналах – 41

статей в региональных изданиях - 15

тезисы докладов на конференциях - 141

Научно-организационная деятельность

1.  Участие в редакционных коллегиях научных журналов, диссертационных советах и т. п.

Зав. кафедрой ПМИ к. т.н., доцент , д. т.н., профессор кафедры ПМИ , д. п.н., профессор кафедры ПМИ , к. п.н., доцент кафедры ПМИ регулярно являются оппонентами по защите кандидатских диссертаций, а также предоставляют необходимые отзывы на авторефераты кандидатских диссертаций.

2.  Участие в организации конференций, семинаров, конкурсов, школ и т. д.

Кафедра прикладной математики и информатики ежегодно участвует в организации и проведении международной научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» совместно с институтом информатизации образования РФ, Всероссийской группой теории информации IEEE, кафедрой вычислительных систем и моделирования ПГПУ им. .

Ежемесячно проводится научно-практический семинар «Теоретические основы информатики», в котором с докладами участвуют преподаватели кафедры, аспиранты, магистранты направления "Прикладная математика и информатика" и студенты специальностей «Прикладная информатика в экономике», «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем».

3.  Творческие связи с другими научными организациями и вузами

В году зав. кафедрой являлся координатором по программе Intel «Обучение для будущего», принимал участие в координационных Советах, проводимых по данной программе.

В рамках программы Intel: «Обучение для будущего» кафедра провела обучение преподавателей Пензенского государственного университета и Пензенского педагогического колледжа, организовывала тренинги на тему «Самостоятельные исследования школьников», конференции и семинары для преподавателей, сотрудников и студентов, конкурсы на лучший проект среди выпускников и слушателей программы Intel с участием тьюторов из других городов России.

Кафедра ПМИ ведет партнерство с фирмой 1С, сотрудничает с зарубежными партнерами (партнерство с фирмой Microsoft по программе MSDN Academic Alliance).

Зав. кафедрой ПМИ является членом УМО по специальностям «Прикладная информатика в экономике», «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем».

4.  Участие в научных и прикладных исследованиях.

Общий объем НИР за последние 5 лет составил около 8.123.889 рублей

Темы научно-исследовательских работ

2009 год

Государственный контракт № П46 от 01.01.2001 с Минобрнауки РФ. «Развитие и актуализация информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине “Русский язык и культура речи” (3-4 этап) Договора НИР по организации связи с Сотовыми операторами г. Пензы. Тематический план на 2008 г. с Минобрнауки РФ. «Разработка модели самоорганизующейся информационной среды».

2008 год

Государственный контракт № П46 от 01.01.2001 с Минобрнауки РФ. «Развитие и актуализация информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине “Русский язык и культура речи” (1-2 этап) Договор № 1-н/08 от 01.01.2001 с ГОУ ВПО Пензенская государственная технологическая академия «Разработка автоматизированной информационной системы расчета учебной нагрузки кафедр». Договор /08 от 01.01.2001 с ГОУ ВПО Пензенская государственная технологическая академия «Разработка автоматизированной информационной системы учета контингента студентов». Договор № 000 от 01.01.2001 с Минобрнауки Пензенской области. «Разработка электронных учебных пособий для нужд Министерства образования и науки Пензенской области». Договора НИР по организации связи с Сотовыми операторами г. Пензы. Тематический план на 2008 г. с Минобрнауки РФ. «Разработка модели самоорганизующейся информационной среды».

2007 год

Тематический план научно-исследовательских работ ПГПУ им. по заданию Федерального агентства по образованию в 2007 г., НИР 1.2.06 «Исследование алгебраических и логико-комбинаторных методов в задачах информационного моделирования» НИР разработка электронного учебно-методического пособия для учителей начальных классов “Речевое развитие младших школьников”, договор от 01.01.01 г. Государственный контракт на научно-исследовательские услуги по разработке и апробации инновационной технологии обучения программированию № 96 от 01.01.01 г. Хоздоговор по разработке электронного учебно-методического пособия “Обучение объектному программированию”, договор от 01.01.01 г.

5.  Программа Intel® «Обучение для будущего», договор о предоставлении ГРАНТА № ITO0044 от 01.01.01 г.

НИР на сопровождение, организацию и внешний контроль оборудования связи операторов “МСС-Поволжье”, “СМАРТС Пенза-GSM” и “Пенза Мобайл”

2006 год

Договора НИР на Оказание информационных услуг -Поволжье

2.  Разработка ИАИС ОУ управления учебным процессом

3.  Договора НИР на оказание информационных услуг Оказание информационных услуг

4.  Программа Intel® «Обучение для будущего», договор о предоставлении ГРАНТА № ITO0044 от 01.01.01 г.

2005 год

1.  Грант РГНФ № в «Разработка сетевой энциклопедии Пензенского края»

2.  Договор «Разработка ИАИС ОУ управления учебным процессом»

3.  Договор с Министерством образования Пензенской области - «Разработка и реализация системы социологического мониторинга реализации хода модернизации общего образования пензенской области».

4.  Оценка качества и доработка программно-педагогических тестовых заданий для государственной итоговой аттестации выпускников высших учебных заведений

2004

1.  Исследование методов управления данными

2.  Договор «Разработка ИАИС ОУ управления учебным процессом»

3.  Договор с Министерством образования Пензенской области - «Разработка и реализация системы социологического мониторинга реализации хода модернизации общего образования пензенской области».

4.  Оценка качества и доработка программно-педагогических тестовых заданий для государственной итоговой аттестации выпускников высших учебных заведений

5.  Разработка программного обеспечения формирования региональной базы данных о высших и средних учебных заведениях

Деятельность в области учебного процесса

Подготовка научных кадров

Количество обучавшихся аспирантов: 26

Количество защищенных кандидатских диссертаций: 4

Перечень защищенных кандидатских диссертаций

2004 год

Автоматизация контроля знаний с применением синонимических рядов в автоматизированных системах управления образовательного назначения. диссертация... кандидата технических наук : 05.13.06

Диссертация защищена в 2004 в г. Москве.

Научный руководитель: д. п.н., профессор

2006 год

. Доменно-ориентированная модель данных с учетом свойств упорядоченности : диссертация... кандидата технических наук : 05.13.17, 05.13.11.

Диссертация защищена в 2006 г Пензе, в Пензенском государственном университете.

Научные руководители: д. т.н., профессор , д. т.н., профессор

2007 год

. Нейросетевая система диагностики вирусного гепатита: диссертация... кандидата технических наук: 05.13.11, 05.11.17

Диссертация защищена в 2007 г Пензе, в Пензенском государственном университете

Научный руководитель: д. т.н., профессор

. Формирование и развитие профессиональной направленности студентов вуза в процессе обучения иностранному языку с использованием информационных технологий: диссертация... кандидата педагогических наук: 13.00.08

Диссертация защищена в 2007 г Пензе, в Пензенском государственном педагогическом университете им.

Научный руководитель: к. п.н., доцент

Численность студентов в выполнении НИР: 15 человек

Научно-практический семинар: «Теоретические основы информатики»

Открытие новых специальностей:

Выпускаемые специальности:

080801 «Прикладная информатика в экономике»

010503 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»

Магистратура:

Магистерское направление 010500.68 "Прикладная математика и информатика". Магистерская программа 010512 Математическое и информационное обеспечение экономической деятельности

Магистерское направление 080800.68 Прикладная информатика

Аспирантура:

05.13.17«Теоретические основы информатики»

Основные дисциплины, читаемые членами школы:

:

Теория систем и системный анализ

Архитектура предприятия

Прикладные информационные системы

Метрология и качество программного обеспечения

Параллельное программирование

Технология программирования

Высокоуровневые методы информатики и программирования

Теория вычислительных процессов и структур

История и методология прикладной математики и информатики

Информатика

Математическая экономика

Прикладные методы оптимизации

Экономико-математическое моделирование

Управление информационными образовательными ресурсами

Социальная информатика

Экономико-правовые основы рынка программного обеспечения

Инновационная деятельность

Результаты (степень готовности)

Научная школа: теоретические основы информатики

Степень готовности по направлениям:

Самоорганизующиеся информационные системы, проблемы теории систем - разработаны теоретические основы автономных самоорганизующихся систем, модели подсистемы самоорганизующихся информационных систем: эволюционная организация данных, концептуальная модель предметной области, модель системного соответствия модели программного обеспечения и схемы базы данных, модель распознавания и обработки данных.

Теория и методология оценки рисков деятельности компаний финансового сектора (разработка методов построения информационных систем) – разработаны теоретические основы построения моделей в кредитовании на основе статистических и оптимизационных методов, происходит практическая реализация.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Степень готовности по направлениям:

Разработка системы автоматизированного обучения и контроля знаний – заключительный этап разработки информационной системы и ее внедрения в вузы РФ.

Исследование особенностей профессиональной деятельности программистов:

1.Особенности формирования профессиональной направленности программистов в процессе обучения завершено. Результаты оформлены в виде диссертационной работы

Продолжается исследование особенностей формирования качеств и свойств личности будущих программистов в процессе обучения непрофильным дисциплинам.

2.Формирование исследовательских умений программистов – на стадии завершения проведения опытно-экспериментальной работы и оформления результатов исследования.

Исследование возможностей информационных технологий для развития студентов – разработаны теоретические основы использования информационных технологий в обучении, происходит разработка и внедрение электронных средств обучения и контроля (электронных учебников, тестов по различным дисциплинам), направленных на более эффективное овладение студентами профессиональными знаниями.

Перспективы развития научной школы

Научная школа: теоретические основы информатики

Модельно-ориентированная разработка АИС является перспективным направлением развития технологии разработки программного обеспечения, поскольку упрощает проектирование, реализацию и сопровождение программных систем при одновременном повышении их эффективности.

Разрабатывается модель изменения вероятности под влиянием внешних неблагоприятных воздействий: уменьшение дохода, изменение процентных ставок и т. д.

Разрабатывается модель определения величины страховых премий для финансовой устойчивости страховой компании.

В перспективе планируется создать реально функционирующую самоорганизующуюся систему, формирующуюся естественным путем без участия программистов.

Научно-педагогическая школа: информатизация системы образования

Разработка электронных средств обучения (электронных учебников, образовательных сайтов, порталов, информационных сред), направленных на повышение качества обучения и стимулирование активного (преимущественно самостоятельного) изучения студентами различных дисциплин.

Также планируется дальнейшее совершенствование, тестирование, апробация и коррекция информационной системы оценки качества подготовки студентов вузов по дисциплине «Русский язык и культура речи», подготовка трех вариантов системы сетевых тестов по русскому языку, ориентированных, соответственно, на студентов-филологов, студентов гуманитарных нефилологических специальностей и студентов негуманитарных специальностей, формирование пакета нормативно-методических и инструктивных материалов.

Важным этапом станет апробация информационной контрольной системы в 2010 году, обеспечивающей балльно-рейтинговую оценку знаний и организацию подготовки студентов по русскому языку в рамках кредитно-модульной системы обучения во многих вузах России.

В рамках педагогических экспериментов по исследованию особенностей личности и профессиональной деятельности студентов-будущих программистов планируется завершение работы по развитию исследовательских умений программистов, продолжение исследования специфики формирования других качеств и свойств личности программистов, а также условий их эффективного формирования в процессе обучения в вузе.