ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ФОРМУВАННЯ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ ЗДОБУВАЧІВ ОСВІТИ Спеціальність 122 – Комп'ютерні науки

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗахаров, Ростислав Геннадійович
dc.date.accessioned2025-08-06T10:43:03Z
dc.date.available2025-08-06T10:43:03Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractЗахаров Р. Г. Інформаційна технологія формування компетентностей здобувачів освіти. – Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань «Інформаційні технології» за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки». Державний торговельно-економічний університет, Київ, 2024. Дисертація є комплексним дослідженням моделювання інформаційних технологій для формування компетентностей здобувачів освіти з урахуванням нормативно-правової бази, математичного моделювання, засобів інформаційних технологій, штучної нейронної мережі та Case-технологій. Актуальність теми дослідження обумовлена необхідністю формування компетентностей здобувачів освіти в контексті сучасних вимог ринку праці та державних стандартів з використанням сучасних методів та інформаційних технологій, які задіяні для удосконалення рівня підготовки здобувачів вищої освіти та використовують модель синергії, яка втілює активну співпрацю між здобувачами вищої освіти, державою, роботодавцями та базується на принципах гармонізації та партнерства засобами інформаційних технологій, штучної нейронної мережі та Case- технологій Інформаційною базою дослідження стали нормативно-правові документи, професійні стандарти, наукові праці вітчизняних та закордонних вчених, навчально-методичні матеріали, емпіричні результати власних досліджень моделей та типів інформаційних технологій формування компетентностей та факторів їх формування. Методологічна основа дисертаційного дослідження побудована на основі фундаментальних, загальнонаукових, термінологічних, функціональних, системних когнітивних принципів та з використанням процесів моделювання Методи дослідження. В дисертаційному дослідженні використані методи теоретичного (формалізація, аналіз, синтез, аналогія) та емпіричного досліджень (порівняння, опис, моделювання), а також специфічні методи (математичні). Теоретичною основою дисертаційного дослідження є модель інформаційних технологій формування компетентностей здобувачів освіти з інтелектуальним модулем системи. Об’єктом дослідження є процеси моделювання та проєктування інформаційної технології компетентностей здобувачів освіти з урахуванням синергії впливів. Предметом дослідження є закономірності функціонування та розвитку моделей інформаційної технології формування компетентностей здобувачів освіти та взаємодія їх елементів. Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційного дослідження є вдосконалення теоретико- методологічних підходів до моделювання та проєктування інформаційних технологій формування компетентностей здобувачів освіти з урахуванням синергії впливів різних соціально-економічних і освітніх факторів. Завдання дисертації: 1. Побудувати синергетичну модель взаємодії компонентів освітньої макросистеми (освіта, наука, ринок праці, держава), що визначають формування компетентностей та кваліфікації фахівця. 2. Провести аналіз впливу складових макроекономічної системи на формування компетентностей та кваліфікації фахівця. 3. Обґрунтувати вплив зовнішніх факторів на створення гнучкої та адаптивної інформаційної технології формування компетентностей здобувачів освіти, яка здатна задовольняти потреби індивідуального розвитку здобувачів та вимоги ринку праці. 4. Формалізувати підходи до представлення моделей технології формування компетентностей здобувачів освіти. 5. Визначити передумови та ключові аспекти автоматизації процесу вдосконалення освітньо-професійних та освітньо-наукових програм. 6. Побудувати баготорівневу модель інформаційної технології формування компетентностей здобувачів освіти. Наукова новизна отриманих результатів. У дисертаційній роботі отримані такі наукові результати: Вперше: розроблено модель нечіткої нейронної мережі для визначення рівня компетентностей здобувачів освіти, яка дозволяє підвищити обʼєктивність оцінювання результатів навчання та ефективно прогнозувати рівень компетентностей випускників. Удосконалено:  модель взаємодії компонентів освітньої макросистеми, яка, на відміну від існуючих підходів, враховує синергетичний ефект впливу освіти, науки, ринку праці та держави на формування компетентностей здобувачів освіти, що дозволяє комплексно підходити до розвитку професійної кваліфікації фахівця з урахуванням мінливих вимог ринку праці;  модель узгодження професійних та освітніх стандартів, яка, на відміну від існуючих підходів до гармонізації стандартів, враховує вплив держави та ринку праці на структуру та зміст освітніх програм, що сприяє конкурентоспроможності випускників та їхній професійній адаптації;  процес оптимізації освітньо-професійних та освітньо-наукових програм, який, на відміну від існуючих методів вдосконалення освітніх програм, ґрунтується на ефективній фільтрації та структуризації даних, що сприяє систематизації інформації, підвищенню якості та релевантності освітніх програм і їх адаптації до змінних потреб роботодавців;. Набули подальшого розвитку:  структура інформаційної технології формування компетентностей, яка включає етапи інтелектуалізації формування компетентностей та практичний аналіз якості підготовки фахівців, що забезпечує інтегрований підхід до розробки освітніх програм з урахуванням вимог освітніх стандартів, ринку праці та індивідуальних потреб здобувачів освіти.  моделі кібернетичної класифікації рівнів знань, в яких реалізовано різні алгоритми визначення категорії здобувача освіти за результатами контрольного заходу, що дає змогу здійснювати індивідуальний підхід до навчання та вибору завдань для здобувачів освіти;  модель карт Кохонена, класичний варіант якої доповнено системою інтелектуальних складників, що дозволяє вдосконалити процес формування освітньої траєкторії та відповідність освітніх програм актуальним вимогам. Практичне значення наукових результатів полягає в: - упровадженні інформаційної технології для формування компетентностей здобувачів освіти, що спрямовані на ефективне використання цієї технології для розроблення та покращення освітньо- професійних та освітньо-наукових програм з урахуванням специфіки освітніх потреб та вимог ринку праці; - використанні прогностичних даних для встановлення вагових коефіцієнтів дисциплін і визначення їх пріоритетності, що дозволить оптимізувати навчальні програми та забезпечити їх відповідність сучасним тенденціям ринку праці; - розробці трьох варіантів алгоритму самонавчання, які реалізуються з використанням відповідних інформаційних технологій на алгоритмічній мові Python. Пропозиції щодо удосконалення інформаційної інфраструктури закладів вищої освіти з використанням інтелектуальної складової апробовані та впровадженні у: 1. Національному транспортному університеті (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 26.06.2024 №1101/01): запропонована модель взаємодії складників соціально-економічної системи у процесі формування компетентного кваліфікованого фахівця та архітектура нечіткої нейронної мережі для розв’язання завдань, пов’язаних із рівнем компетентностей випускників освітньо-професійної програми та їх відповідності програмним результатам стандартів, дозволили ефективно вирішувати завдання та вдосконалювати формування компетентностей здобувачів освіти відповідно до вимог роботодавців. Взаємозв’язки між об’єктами моделі дали можливість системно і цілісно проводити процеси управління ресурсами в освіті та науці університету, а також враховувати потреби ринку праці. Запропонована нечітка нейронна мережа для прогнозування розвитку компетентностей випускників освітніх програм сприяла узгодженню цих компетентностей із вимогами стандартів спеціальностей, а також дозволила оцінювати наслідки первинних рішень та вдосконалювати їх. 2. Державному торговельно-економічному університеті (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 01.07.2024 № 1345/34): модель інформаційної технології для формування компетентностей здобувачів вищої освіти забезпечує системний підхід до створення освітніх програм, що відповідають сучасним вимогам ринку праці. Використання цієї технології в закладах вищої освіти дозволяє підвищити якість підготовки фахівців і конкурентоспроможність випускників; модель синергії передбачає активну співпрацю між здобувачами вищої освіти, державними органами та роботодавцями. Вона ґрунтується на принципах взаємодії та партнерства, що забезпечує ефективну підготовку кваліфікованих фахівців і розвиток індивідуальних освітніх траєкторій. Пропонується активніше залучати роботодавців до формування та реалізації освітніх програм, а також розробляти спільні проєкти і програми стажувань для здобувачів вищої освіти. 3. Ужгородському національному університеті (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження 27.06.2024 №133/24): запропонована модель інформаційної технології формування компетентностей здобувачів освіти створена з використанням засобів CASE-технології ERwin. Вона демонструє кілька рівнів декомпозиції інформаційної технології, показуючи, як відбувається генерація рекомендацій, тобто синтез отриманих даних у конкретні рекомендації для формування освітньо-професійних або освітньо-наукових програм. Крім того, модель передбачає використання експертних систем та систем підтримки прийняття рішень (СППР) для інтеграції думок фахівців і врахування нормативних вимог. 4. Київському національному університеті будівництва та архітектури (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 09.07.2024 № 14-1.9 / 589): змодельована інформаційна технологія формування компетентностей здобувачів освіти з використанням штучної нейронної мережі, CASE- засобів та експертного оцінювання компетентностей дала можливість вдосконалити процес визначення синергії майбутнього фахівця та його індивідуальної освітньої траєкторії; удосконалено підходи до класифікації типів технологій формування компетентностей здобувачів освіти, складників цих технологій, а також методу класифікації здобувачів освіти в інформаційно-освітній системі закладу вищої освіти. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів науково- дослідних робіт Державного торговельно-економічного університету в рамках науково-дослідних тем: - «Проектування інформаційних технологій освітнього середовища» (номер державної реєстрації №0121U100278); - «Моделювання інформаційно-аналітичної системи контролю якості процесу виробництва продукції» (номер державної реєстрації № 0121109155). Результати дисертаційного дослідження використано в освітньомупроцесі Державного торговельно-економічного університету під час викладання дисциплін «Експертні системи», «Проєктування складнихсистем», «Архітектура програмного забезпечення» та в розробці методичного забезпечення освітнього процесу.
dc.description.abstractotherZakharov R.G. Information Technology for Developing Educational Competencies. – A qualification research work presented as a manuscript. This dissertation is submitted for the degree of Doctor of Philosophy in the field of "Information Technology" under specialty 122 "Computer Science." State University of Trade and Economics, Kyiv, 2024. The dissertation is a comprehensive study of modeling information technologies to develop educational competencies, taking into account regulatory frameworks, mathematical modeling, information technology tools, artificial neural networks, and CASE technologies. The relevance of the research topic is driven by the need to develop educational competencies in alignment with contemporary labor market requirements and national standards. This is achieved by employing modern methods and information technologies aimed at improving the training quality of higher education applicants. The approach utilizes a synergy model that emphasizes active collaboration among students, the state, and employers, while adhering to principles of harmonization and partnership facilitated by information technology, artificial neural networks, and CASE technologies. The informational basis for the study comprises regulatory documents, professional standards, academic publications by domestic and foreign scholars, educational and methodological materials, as well as empirical results from personal research into models and types of information technologies for competency development and the factors influencing their formation. Methodology. The dissertation employs fundamental, general scientific, terminological, functional, and systemic cognitive principles, along with modeling processes. Research Method. The study employs theoretical methods (formalization, analysis, synthesis, analogy), empirical methods (comparison, description, modeling), and specific methods (mathematical). Theoretical Basis. The theoretical foundation is a model of information technologies for competency development, integrated with an intelligent module system. Object and Subject of Research Object: Processes of modeling and designing information technologies for competency development, considering synergetic influences. Subject: The patterns of functioning and development of models of information technologies for competency formation and the interaction of their elements. Purpose and Objectives of the Study. The purpose is to enhance theoretical and methodological approaches to modeling and designing information technologies for competency development, taking into account the synergetic effects of socio-economic and educational factors. Objectives include: 1. Developing a synergetic model of the interaction between components of the educational macro-system (education, science, labor market, state) that determines competency and qualification development. 2. Analyzing the impact of macroeconomic system components on competency and qualification development. 3. Justifying the influence of external factors in creating a flexible and adaptive information technology system for competency formation that meets individual development needs and labor market demands. 4. Formalizing approaches to modeling technologies for competency development. 5. Identifying prerequisites and key aspects of automating the enhancement of educational and professional programs. 6. Developing a multi-level model of information technology for competency development. Scientific Novelty The dissertation introduces: • For the first time: A fuzzy neural network model for assessing education seekers' competency levels, which improves the objectivity of learning outcome evaluation and effectively forecasts graduates' competency levels. Improved: o A model for the interaction of educational macro-system components, considering the synergetic effects of education, science, labor market, and state influences. o A model aligning professional and educational standards by incorporating labor market and state impacts, enhancing graduate competitiveness and professional adaptability. o Optimization processes for educational programs through advanced data filtration and structuring methods, ensuring systematic information and improved program quality and relevance. Further developed: o The structure of information technology for competency development, integrating stages of intellectualization and practical analysis of specialist training quality. o Cybernetic classification models of knowledge levels, implementing algorithms for individual education approaches. o Kohonen map models enhanced with intelligent components, improving educational trajectory formation and program alignment with market needs. Practical Significance The practical value lies in: Implementing information technologies for competency formation, improving the design of educational programs aligned with labor market requirements. Utilizing predictive data to determine discipline weight coefficients andprioritize them, optimizing curricula to meet labor market trends. Developing self-learning algorithms using Python, facilitating the practical deployment of information technologies in education. Testing and Implementation. The proposed information technology models have been tested and implemented in: 1. National Transport University (Certificate No. 1101/01, dated 26.06.2024): Improved models for managing resource processes in education and science, considering labor market needs. 2. State University of Trade and Economics (Certificate No. 1345/34, dated 01.07.2024): Enhanced educational programs based on synergy models and partnerships between education providers, state, and employers. 3. Uzhhorod National University (Certificate No. 133/24, dated 27.06.2024): Integration of CASE technology tools (ERwin) to improve program recommendations and competency development processes. These implementations demonstrate the effectiveness of the proposed models in enhancing competency formation processes and aligning educational programs with labor market requirements.
dc.identifier.citationЗахаров Р.Г. (2024) ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ФОРМУВАННЯ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ ЗДОБУВАЧІВ ОСВІТИ, м. Київ [Дисертація за спеціальність 122 – Комп'ютерні науки, Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного університету. https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10660
dc.identifier.urihttps://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10660
dc.language.isouk
dc.publisherДержавний торговельно-економічний університет
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectінформаційна технологія
dc.subjectмодель
dc.subjectінтелектуальний модуль
dc.subjectнейронна мережа
dc.subjectалгоритм
dc.subjectпрогностичні дані
dc.subjectархітектура
dc.subjectСППР
dc.subjectбаза даних
dc.subjectпрогнозна оцінка
dc.subjectCase-технології
dc.subjectдекомпозиція
dc.subjectкомпетентність
dc.subjectкомпетентностний підхід
dc.subjectзаклад вищої освіти.
dc.titleІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ФОРМУВАННЯ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ ЗДОБУВАЧІВ ОСВІТИ Спеціальність 122 – Комп'ютерні науки
dc.typeThesis Doctoral

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Zakharov_Rostislav_Gennadievich-122_2024.pdf
Розмір:
7.57 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
147 B
Формат:
Item-specific license agreed to upon submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Дисертації | Dissertations