МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ НАУЧІННЯ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ РІВНЯНЬ ДРОБОВИХ ПОРЯДКІВ

Олексій Чорний; Лариса Герасименко; Віктор Бушер

doi:10.31435/rsglobal_ws/31052020/7083

Олексій Чорний Доктор технічних наук, Україна, Кременчук, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського https://orcid.org/0000-0001-8270-3284
Лариса Герасименко Доктор педагогічних наук, Україна, Кременчук, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського https://orcid.org/0000-0003-3725-8681
Віктор Бушер Доктор технічних наук, Україна, Одеса, Національний університет «Одеська морська академія» https://orcid.org/0000-0002-3268-7519

DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/31052020/7083

Keywords: learning process, learning simulation, cybernetic model, differential equations of fractional order, teaching

Abstract

This article is an integrated study conducted to develop a learning model which would make it possible to identify the students' changes of knowledge, abilities and skills acquisition over time as well as the formation of special features of their individual background. The authors have demonstrated how the traditional system of students' learning and cognitive activity management can be improved. Also, they have justified the application of the cybernetic model based on fractional equations for the description and evaluation of the student's learning process. As a result of the findings, students who assimilate the content of teaching information and form personal experience in different ways have compiled different groups; the learning curve constructed on the basis of the heterogeneous differential equation of second order with integer powers has been compared with the set of models with equations of fractional order of aperiodic and fractional power components.

References

Anastasio T. J. (1994). The fractional order dynamics of brainstem vestibular oculomotor neurons. Biological Cybernetics, 72, pp. 69-79.

Bryan W. L., Harter N. (1899) Studies on the telegrafic language. The acquisition of a hierarchy of habits. Psychological Review, 6 (4), 345-375.

Василенко Н. А., Евтеев В. Н., Петров В. В. (2005). Моделирование кинетики усвоения учебного материала. Складні системи і процеси, 2, 75-82.

Васильев В. В., Симак Л. А. (2008). Дробное исчисление и аппроксимационные методы в моделировании динамических систем. Киев: НАН Украины.

Вітвицька, С. С. (2015) Інноваційні педагогічні технології у системі неперервної професійної освіти. Житомир: Полісся.

Виханский О. С. (2016) Научение как основа стратегичности поведения. ЭКО, Вып. 4, 103-116. https://cyberleninka.ru/article/n/nauchenie-kak-osnova-strategichnosti-povedeniya/viewer

Zagirnyak M. Chornyi O. Serhiienko S. (2017). Innovative Technologies in Laboratory Workshop for Students of Technical Specialties. In: Kyiv, Proceedings of the First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), Kyiv, May 29-June 2, 2017. Kyiv, рp. 1216–1220. IEEE Catalog Number: CFP17K03-USB.

Craiem D. O., Rojo F.J., Atienza J.M., Guenia G.V., Armentano R. L. (2008). Fractional Calculus applied to model arterial viscoelasticit. Latin American Applied Research, 38,141–145.

Кларин М. В. (2017). Инструмент инновационного образования: трансформирующее обучение. Педагогика, том 1, 3, 19-27. https://cyberleninka.ru/article/n/innovatsionnoe-obuchenie-v-obrazovaniivzroslyh/viewer

Кучаковська Г. А., Бодненко Д. М., Прошкін В. В. (2019) Организация контроля и анализа успеваемости студентов высших учебных заведений средствами социальных сервисо в. Інформаційні технології і засоби навчання, 5, 135-148. http://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/28347/1/H_Kuchakovska_D_Bodnenko_V_Proshkin_ITTZN_5_FITM.pdf

Майер Р. В. (2018). Информационно-кибернетический подход к исследованию дидактических систем. Проблемы управления, 5, 66-72. http://www.mathnet.ru/links/ea62d1806fd6db5e8dc140e669f1ff3d/pu972.pdf

Майер Р. В. (2016) Компьютерная модель процесса управления дидактических систем: информационно-кибернетический подход. Проблемы управления, 3, 58-64. https://doi.org/10/25728/pu.2018.5.7

Новиков Д. А. (1998). Закономерности итеративного научения. М.: Институт проблем управления РАН.

Орлов П. А. (2009). Анализ математической модели процесса обучения. Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация, 2, 115-118. URL: http://agps-2006.narod.ru/esb/sem_9/esb-9-3.pdf

Передача сигнала между нейронами – URL: http://ai-news.ru/2019/03/peredacha_signala_mezhdu_nejronami.html

Распространение нервных импульсов. URL: https://elementy.ru/trefil/21176/Rasprostranenie_nervnykh_impulsov

Сафонова В. (2003) Вища освіта в Україні: необхідність передбачення основних напрямків її розвитку. Вища освіта України, 2, 41-46.

Сбруєва А. А. (2008) Глобальні та регіональні тенденції розвитку вищої освіти в умовах побудови суспільства знань. Суми : Сум ДПУ ім. А. С. Макаренка.

Сисоєва С. О., Алексюк А. М., Воловик П. М. та ін. (2001). Педагогічні технології в неперервній освіті. К. : Віпол.

Slavko G., Serhiienko S., Herasimenko L. (2019). Digitalization of Electrical Engineering Education and Automatic Assessment of Study Results. In: Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, Modern electrical and energy systems (MEES), Proceedings of the International Conference, Kremenchuk, September 23-25 2019. Kremenchuk, рp. 414-417.

Смирнов С. С. (2010). Психологические факторы успешной учебы студентов вуза. Факультет психологии Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова: [сайт]. Москва, URL: http://www.psy.msu.ru/science/public/smirnov/students.html (дата звернення: 24.04.10).

Сыготина М. В. (2005) Моделирование процесса обучения в высшем учебном заведении. Автореферат дис. на соискание ученой степени к.т.н. Братск. Россия.

Tolman E. C. & Moss F.A. (Ed.). (1934). Theories of learning. Comparative Psychology (р. 125–129). New York: Prentice Hall.

Учайкин В. В. (2008). Метод дробных производных. Ульяновск: Артишок.

Цетлин М. Л. (1969). Исследования по теории автоматов и моделированию биологических систем. М.: Наука.

Чернавская О. Д., Чернавский Д. С. (2016). Естественно-конструктивистский подход к моделированию мышления. Биофизика, т.61, 1, 185-200. https://cyberleninka.ru/article/n/estestvenno-konstruktivistskiypodhod-k-modelirovaniyu-myshleniya-dinamicheskaya-model-protsessa-formirovaniya-simvola/viewer

Чорний О. П., Загірняк М. В., Гуржій А. М., Сергієнко С. А., Родькін Д. Й. (2017). Підвищення якості підготовки фахівців на основі віртуальних лабораторних комплексів. Кременчук: КрНу імені Михайла Остроградського.

Chornyi O., Serhiienko S., Yudyna A., Sydorenko V., 2017. The analysis of the process of the laboratory practicum fulfillment and the assessment of its efficiency on the basis of the distance function. In: Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, Modern electrical and energy systems (MEES), Proceedings of the International Conference, Kremenchuk, November 15-17 2017. Kremenchuk, рp. 328–331.

Westerlund S. (1994). Causality, report no. 940426. Kalmar: University of Kalmar.