СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗНАНИЯМИ В МЕДИЦИНСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ Карпенко Д.С., Раузина С.Е.

Российский национальный
исследовательский
медицинский университет им. Н.И. Пирогова
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ЗНАНИЯМИ В МЕДИЦИНСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ
Карпенко Д.С., Раузина С.Е.
Управление знаниями совокупность процессов, которые управляют
созданием, распространением, обработкой и
использованием знаний внутри организации
Основная цель управления знаниями в ВУЗе –
повышение конкурентоспособности
образовательных услуг
Практико-ориентированное
образование
Опыт
практической
деятельности
Навыки
Умения
Знания
Компетентность
«…умение мобилизировать знания и опыт к решению конкретных
проблем»
Жан-Франсуа Перре
Оценка качества подготовки специалиста
ПЗЛК - профессионально значимые
личностные качества
Смирнова Е.В., Добряков А.А., Карпенко А. П.,
МГТУ им. Баумана
evsmirnova@bmstu.ru, apkarpenko@mail.ru
Система управления знаниями совокупность информационных, программных,
технических средств, а также организационных
решений, направленных на эффективное
управление имеющимися интеллектуальными
ресурсами ВУЗа и подготовку специалистов,
соответствующих требованиям современности
Информационная составляющая СУЗ:




Создание и представление доступной, современной,
динамически изменяющейся системы связанных знаний с
возможностью реализации проектно-деятельностного подхода в
обучении.
Организация прозрачной системы контроля знаний на всех
уровнях. Оценка качества обучения на основе
компетентностного подхода.
Повышение заинтересованности в обучении, возможность
самоконтроля знаний, индивидуализация схемы и подходов в
обучении, развитие системного мышления.
Управление процессом обучения: органичное выстраивание
учебных модулей, контроль целостности, последовательности и
непротиворечивости обучения, соответствие образовательным
стандартам.
Виды информационных систем ВУЗов
Системы электронного
документооборота
• Ведение системы приказов
• Формирование ведомостей
• Ведение личных дел
обучаемых
• Учет успеваемости и
посещаемости
• Электронный «портфолио»
•…
Системы информационного
взаимодействия с
использованием
телекоммуникационных
систем и средств Интернета
Форумы
Сообщества
Эл. почта
Системы для создания
информационнообразовательной
среды университета
• ЭОР
• Дистанционное
обучение
• МООС
Основа современных образовательных технологий
Инженерия знаний – наука о методах и технологиях получения,
структурирования и формализации данных и знаний для эффективного
управления, а также использования в автоматизированных системах.
Онтологией предметной
области называют
формализованное и
структурированное описание
области знаний
Под онтологией понимается явное
описание множества объектов и
связей между ними
Проектирование онтологии
МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОНТОЛОГИЙ. Гаврилова Т.А., Кудрявцев Д.В., Горовой В.А. Научно-технические
ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2006. № 46. С. 21-28
ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ К ОНТОЛОГИЧЕСКОМУ ИНЖИНИРИНГУ. Гаврилова Т.А. Новости искусственного интеллекта. 2005.
№ 3. С. 25-31.
ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РАБОТЫ СО ЗНАНИЯМИ: ПОПЫТКА ОБЗОРА. Гаврилова Т.А., Гулякина Н.А. Искусственный
интеллект и принятие решений. 2008. № 1. С. 15-21.
Автоматизация создания онтологий
Международная сеть семантических баз знаний LOD
Пример
http://bigor.bmstu.ru/
ЦЕЛЬ СОЗДАНИЯ СУЗ -
формирование уникальной интегрированной
интеллектуальной среды на основе онтологий
для повышения конкурентоспособности науки и
образования Университета.
Задачи СУЗ
1 курс
2 курс
3 курс
4 курс
5 курс
6 курс
Философия
Биоэтика
Правоведение
История медицины
История Отечества
Иностранный язык
Латинский язык
Физика
Диф. и интегр. счисление
Неорг. и орг. химия
Физическая химия
Биология
Разработка структуры дисциплин университета по
модульному принципу на основе онтологий, определение
основных понятий-концептов предметной области и связей
между концептами
Разделы дисциплины
физика
Механика
Молекулярная физика
Термодинамика
Электродинамика
Колебания и волны
Термины раздела
Электродинамика
Электрический заряд
З-н сохранения эл.заряда
Электрическое поле
Напряжение
Проводники
Диэлектрики
……..
Знание термина
Электрический заряд
Необходимо при изучении
дисциплин:
Физиология
Проводимость миокарда
Передача нервного импулься
……..
Пропедевтика
ЭКГ
ЭМГ
ЭЭГ
Внутренние болезни
Блокада пучка Гиса
……….
Неврология
………………..
Изучение структуры и взаимосвязей знаний в содержательной части
образовательной программы по определенной специальности
Задачи СУЗ
Формирование новых междисциплинарных учебнометодических материалов на основе уже имеющихся
Дисциплины
Физиология
Общая патология
Гипертония
Патофизиология
…
Биохимия
Цитология
Гистология
Патофизиология
Ишемическое повреждение
Неврология и
психиатрия
Инфаркт мозга
…
…
Создание системы автоматической генерации
тестовых заданий различных видов
Задачи СУЗ
«Паспорт» текущего контроля по дисциплине
«Медицинская информатика», раздел
«Основы информатики»
Тема
Информация
Аппаратное
обеспечение
Программное
обеспечение
Кодирование
Подтема
Количество заданий
Определение
1
Свойства информации
1
Виды информации
1
Дисциплина – Медицинская информатика
1
Раздел – Основы информатики
История
развития
вычислительной техники
Тема – Информация/ Виды информации
Внутренние устройства ЭВМ
2
Внешние устройства ЭВМ
2
Классификация
1
Функции
2
Графической
информации
Звуковой
1
Текстовой
Системы счисления
Основание системы счисления
Переводы
счисления
Итого
между
системами
«Паспорт» задания
1
4
17
Связь с изучаемым понятием (термином)
– Информация; Восприятие информации
человеком; фиксация и представление
информации
Критерии оценки : 0 ошибок – 5 баллов; 1
ошибка – 3 балла; 2 ошибки – 1 балл; >2
ошибок – 0 баллов
Время выполнения: < 1 мин – 2 балла, от 1
до 2 мин – 1 балл, > 2 мин. – 0 б.
Сложность задания: степень (категория)
сложности: 3 балла (из 5 возможных)
Задачи СУЗ
Разработка проектно-исследовательских моделей
обучения и методик оценки качества подготовки
выпускников на основе компетентностной оценки
Ситуационное, проектное, групповое обучение.
Типовые ситуации отрасли, соответствующие
специальности студента (прием врача-терапевта, вызов
на дом участкового педиатра, планирование научного
эксперимента и т.п.)
Учебно-методическое обеспечение :
Критерии оценки результатов :
• Описание ситуации (задачи).
• Формирование рабочей группы с
распределением ролей.
• Привязка к выявляемым
компетенциям.
• Требования к выполнению задания,
полученным результатам и критерии
оценки.
• Последовательность действий.
Правильность принятых
диагностических и тактических
решений.
• Точность и полнота заполнения
необходимой медицинской
документации. Время выполнения.
• Оценка действий коллег, самооценка.
Задачи СУЗ
Внедрение в учебный процесс средств и методик конструирования
индивидуальных учебных траекторий
Создание современной электронной научно-образовательной и
социальной среды Университета для организации и использования
знаний, повышения мотивации обучаемых и преподавателей.
Системы взаимодействия: форумы, сообщества, личный кабинет
Формирование электронного портфолио учащегося.
Задачи СУЗ
Управление процессом обучения
Контроль последовательности и
непротиворечивости изложения материала
1 курс
Философия
История Отечества
Латинский язык
Физика
Неорг. и орг. химия
Биология
…….
Разделы дисциплины физика
Механика
Молекулярная физика
Термодинамика
Электродинамика
Колебания и волны
2 курс
Физ. химия
Матем. статистика
Физиология
Неорг. и орг. химия
Физика
…….
Разделы дисциплины Физиология
Физиология возбудимых тканей
Мышечное сокращение
Деятельность сердца
…………………..
3 курс
4 курс
5 курс
6 курс
………..
Пропедевтика внутренних
болезней
…….
Разделы дисциплины
Пропедевтика внутренних болезней
Диагностика заболеваний
органов….
………………..
Термины и определения раздела
Электродинамика
Электрический заряд
З-н сохранения эл.заряда
Электрическое поле
Напряжение
Проводники
Диэлектрики
……..
Термины и определения раздела
Деятельность сердца
Проводимость миокарда
Передача нервного импулься
……..
Термины и определения разделов
Диагностика заболеваний……
ЭКГ
ЭМГ
ЭЭГ
………………..
Внутренние болезни
Неврология
………………..
Разделы дисциплины
Внутренние болезни/ Госпитальная
терапия
Пароксизмальные тахикардии
………………..
Термины и определения разделов
Параксизмальные тахикардии
ЭКГ-признаки мерцания предсердий
ЭКГ-критерии желудочковой
тахикардии
………………..
Задачи СУЗ
Управление процессом обучения
Оценка эволюционного развития и избыточности
содержания знаний в учебных модулях
Матем. статистика
2 курс
Теоретические знания в области
анализа данных
Теоретические основы кибернетики
4 курс
Раздел «Анализ и планирование
эксперимента
Использование методов
математической статистики для
анализа медицинских данных и
планирования эксперимента в
медицине
Физиологическая кибернетика
4 курс
Раздел «Основы компьютерных
методов анализа физиологических
сигналов и данных медикобиологических экспериментов»
Прикладные аспекты
математической статистики
(конкретное приложение)
Спецкурс
6 курс
Статистическая обработка
медицинских и биологических
данных
Самостоятельное планирование
эксперимента, выбор метода и
проведение статистической
обработки медицинских данных
Организация семантического поиска необходимой
информации (интеллектуальной фильтрации и
группировки однотипных объектов) и навигации по
выбранным данным.
Задачи СУЗ
«Управление»
Характеристика
понятия
Общие свойства
управления
Определение
…
…
субъект
…
…
Основные
элементы
объект
прямые
положительная
Примеры
управления
в живых
системах
Контур
управления
Регуляция
артериального
давления
связи
обратные
отрицательная
Регуляция
кислотнощелочного
баланса
…
…..
Регуляция
углеводного
обмена
…
…
…
…
Задачи СУЗ
Публикация знаний в открытом формате
Интеграция терминов с международными системами
кодирования медицинской информации (SNOMED)
СТРУКТУРА СУЗ
СУЗ должна включать в себя 3 подсистемы:
1. Подсистема «Создание учебно-методических материалов».
Обеспечивает создание и контроль знаний.
2. «Обучающая подсистема». Обеспечивает представление знаний.
3. Подсистема «Администрирование образовательных ресурсов».
Обеспечивает организацию знаний в системе, оценку качества
обучения.
Практическая реализация
Каталогизация предметной
области ВУЗа
Учебный план
(РУП)
Дисциплина 1
Кафедра
Преподаватель
Глоссарий
36 – 50 час
Тема 1
ЭОР
Модуль 1
Тема 2
Тесты
Тема …
Модуль 2
Тема 1
Тема 2
Модуль 1
Дисциплина …
Модуль 2
Модуль n
Тема …
Онтология предметной области «Медицинская информатика»
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
rauzina_se@rsmu.ru