«8D01511 - Информатика» мамандығы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Жумагулова Сауле Комеккызы диссертациясын қорғауы
Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Жумагулова Сауле Комеккызы «8D01511 – Информатика» білім беру бағдарламасы бойынша «Деректер қорында параллель есептеулер жүргізу бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық-практикалық негіздері» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Токжигитова Нургуль Каирбаевна - философия докторы (PhD), қауымдастырылған профессор, Торайғыров университеті
КОПЕЕВ ЖАНАТ БАКТЖАНОВИЧ
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Керімбаев Нұрасыл Нұрымұлы - ғылым докторы, профессор
Шадиев Рустам - философия докторы (PhD), профессор, Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, профессор
Махажанова Улжан Танирбергеновна - философия докторы (PhD), Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, аға оқытушы
Шолпанкулова Гульнар Кенесбековна - ғылым кандидаты, доцент, Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Профессор (міндетін атқарушы)
Сембаев Талгат Мухаметканович - аға оқытушы
Ғылыми кеңесшілері:
Серік Меруерт – педагогика ғылымдарының докторы, профессор, Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, «Информатика» кафедрасының профессоры (Астана қаласы, Қазақстан Республикасы);
Копыльцов Александр Васильевич - техника ғылымдарының докторы, профессор, Санкт-Петербург мемлекеттік аэроғарыштық аспаптар университеті, физика кафедрасының меңгерушісі (Санкт-Петербург қаласы, Ресей Федерациясы).
Қорғау 2024 жылғы 7 маусым, сағат 10:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D01511 – Информатика» мамандығы бойынша «8D015 – Жаратылыстану пәндері бойынша педагогтарды даярлау» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес мәжілісі онлайн форматта өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: http://surl.li/tjysg
Мекен-жайы: Астана қ., Қ. Сәтбаев көшесі, 2, № 302 ауд.
Аңдатпа (қаз.): Зерттеудің өзектілігі. Қазіргі уақытта білім беру жүйесінің негізгі мақсаты ғылым мен білімнің жетістіктері негізінде кәсіби жетілдіру үшін тиісті жағдайлар жасау, білім беруді цифрландыру, оқытудың жаңа технологияларын енгізу, халықаралық жаһандық коммуникациялық желілерге шығу болып табылады. Қазақстан Республикасында білім берудің барлық салаларында сапалы білім беру жүйесін қалыптастыру үшін заманауи оқу-әдістемелік бағдарламаларды енгізу қажет. Қазақстан Республикасының 2007 жылғы 27 шілдедегі №317 бұйрығына сәйкес енгізілген "Білім туралы" Заңға сәйкес "әрбір білім алушының жеке қабілеттеріне сәйкес дамуы, сондай-ақ оның қабілеттері мен таланттарын дамыту"сияқты маңызды мәселелер қаралады. Ол үшін ақпараттық-технологиялық технологияларды жетік меңгерген, білім беру жүйесін жаңғыртуға кәсіби бейімделген жоғары білікті мамандар қажет. Біздің зерттеуіміздің мақсаты қазіргі заманғы, бәсекеге қабілетті болашақ маманды даярлаудың негізі болып табылатын ЖОО-дағы ақпараттық-коммуникациялық технологиялармен байланысты деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық негіздерін анықтау және практикалық іске асыру болып табылады. Диссертация мазмұны мен оқу процесінде жүзеге асырылуы ҚР ҒЖБМ бойынша орындалып жатқан AP19677348 «Білімнің жаhандануы жағдайында жасанды интеллектің бағыты машиналық оқыту негізінде информатика мұғалімдерінің даярлықтарын жетілдіруге арналған ақпараттық білім порталын құру» жобасы аясында жүзеге асырылуда. Программалаудың бірнеше түрлі технологияларынан бір уақытта құзыреттілікке байланысты күрделі дағдылар мен білімді қалыптастыру өте күрделі міндет болып табылады, оны шешу болашақ мамандарды даярлаудың маңызды педагогикалық мәселелерінің бірі болып қала береді, бірақ бүгінгі күнге дейін академиялық әдебиеттерде іс жүзінде көрінбейді. Осылайша, деректер қорында параллельді есептеулерді қарқынды пайдалану жағдайында заманауи мамандардың біліктілігіне қойылатын жоғары талаптар мен білім алушылардың жеткіліксіз дайындалуында білім беру бағдарламалары арасында қайшылық туындайды – деректер қорында параллельді есептеулермен жұмыс істеуге бағыттар. Анықталған қарама-қайшылық зерттеу мәселесін анықтайды, ол деректер қорында параллельді есептеулермен жұмыс істеу үшін IT-бейіндегі білім алушылардың құзыреттерін қалыптастырудың тиімділігін қамтамасыз ететін әдістемелік жағдайларды бөлуден тұрады. Зерттеудің нысаны: университеттің оқу процесінде деректер қорында параллельді есептеулерді оқыту процесі. Зерттеудің пәні: деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша ЖОО білім алушыларын даярлаудың теориялық және практикалық тәсілдері. Зерттеудің мақсаты: білім алушыларды даярлауда деректер қорында параллельді есептеулерді орындаудың теориялық негіздерін анықтау және оны практикалық іске асыру. Зерттеудің болжамы: егер білім беру процесіне деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық-практикалық негіздерін енгізетін болсақ, онда деректер қоры бойынша білім алушылардың даярлығы мен бәсекеге қабілеттілігі артар еді, өйткені деректер қорында параллельді есептеулердің қазіргі заманғы талаптарына сәйкес келетін білімді жетілдіру, дағдыларды қалыптастыру қамтамасыз етіледі. Зерттеудің мәселесі, нысаны, пәні, мақсаты, болжамына сәйкес келесі міндеттері анықталды: - деректер қорында параллельді есептеулерді ЖОО-да оқыту процесінің қазіргі жағдайын талдау; - деректер қорында параллельді есептеулерді орындау үшін аппараттық-программалық қамтамасыз етуді анықтау; - деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық-практикалық негіздерінің моделін әзірлеу; - деректер қорында сұраныстарды көп ағынды іске асыру негізінде деректерді параллельдеу әдістерін нақтылай отырып, деректер қорында параллельді есептеу модулінің мазмұнын анықтау; - "Базы данных и параллельные вычисления в базах данных" білім беру порталын әзірлеу; - деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың компоненттерін, өлшемдері мен көрсеткіштерін анықтау; -деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлау бойынша тәжірибелік-эксперименттік жұмыс жүргізу. Зерттеудің жетекші идеясы ақпараттың қарқынды өсуіне байланысты информатика саласын ғана емес, сонымен қатар IT-бағытымен байланысты басқа да салаларды қамтитын әмбебап құралдар мен шешімдер қажет. Деректер қорында параллельді есептеулермен жұмыс істеу бойынша IT-бағыттар бойынша білім беру бағдарламалары білім алушыларының кәсіби құзыреттілік деңгейі қазіргі заманғы ақпараттық қоғамның өсіп келе жатқан талаптарына сәйкес келуі тиіс. Зерттеу жұмысының әдіснамалық және теориялық негіздері ақпараттық қоғам туралы тұжырымдама, ғылыми таным теориясы, жүйелік, жеке және іс-әрекеттік тәсілдер теориясы, оқыту процестерін оңтайландыру теориясы, оқытудың заманауи әдістері құрастырылды. Зерттеудің көздері: зерттеу мәселесі бойынша ғалымдардың, педагогтердің еңбектері; Қазақстан Республикасының ресми құжаттары; ЖОО-да мамандардың кәсіптік даярлығын реттейтін және регламенттейтін нормативтік құжаттар: оқу жұмыс жоспарлары мен бағдарламалары; ЖОО білім алушыларымен тәжірибелік жұмыс. Зерттеудің әдістері. Зерттеуде қойылған міндеттерді шешу үшін: жалпы ғылыми әдістер - талдау, синтез, жалпылау; педагогикалық әдістер: зерттелетін мәселе бойынша ғылыми-әдістемелік әдебиеттер мен ақпараттық ресурстарды жүйелі талдау; педагогикалық байқау, сауалнама жүргізу; педагогикалық эксперимент; бақылаулар мен эксперимент нәтижелерін өңдеудің статистикалық әдістері пайдаланылды. Зерттеудің кезеңдері. Зерттеу бірнеше кезеңмен жүргізілді. Бірінші кезеңде (2020-2021 жж.бірінші жартыжылдық) білім алушыларды деректер базасында параллельді есептеулермен жұмыс істеуге дайындау проблемалары анықталды. Бастапқы ережелер, ғылыми аппарат анықталды (зерттеудің болжамы нақтыланды, анықталды: деректер базасында параллельді есептеулермен жұмыс істеуге дайындық түсінігі, құрылымы және мазмұны). Жоғары оқу орындарындағы мәліметтер базасында параллельді есептеулерді орындауды оқыту әдістемесін негіздеуге мүмкіндік беретін негізгі теориялық алғышарттар анықталды. Деректер базасын зерделеу бойынша АКТ және педагогикалық бағыттардың білім беру бағдарламалары, оның ішінде деректер базасындағы параллельді есептеу аспектісінде талданды; тәжірибелік-эксперименттік жұмыстарды жүргізу базалары айқындалды және айқындаушы эксперимент үшін сауалнама әзірленді. Екінші кезеңде (2020-2021 жж. екінші жартыжылдық, 2021-2022 жж., 2022-2023 жж. бірінші жартыжылдық) деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша жоғары оқу орындарының білім алушыларын даярлаудың теориялық-практикалық негіздерінің моделі құрылды; білім алушыларды зерттелетін даярлаудың компоненттері, өлшемдері мен көрсеткіштері айқындалды; деректер базасы бойынша пәндердің мазмұны айқындалды, оқу деректер базасындағы параллельді есептеу модулі, жұмыс оқу бағдарламалары (силлабустар), ПОӘК; деректер базасы курсы бойынша оқу құралы, практикалық жұмыстарды орындауға арналған оқу-әдістемелік нұсқаулар, цифрлық білім беру ресурстары; анықтаушы және қалыптастырушы эксперименттер жүргізілді. Әзірленген модель негізінде білім беру бағдарламаларының білім алушыларының құзыреттерін IT-бағыт бойынша деректер базасында параллельді есептеулермен жұмыс жасау бойынша жұмыс жүзеге асырылды. Үшінші кезеңде (2022-2023 жж. екінші жартыжылдық) әзірленген дайындық моделін оқу-әдістемелік қамтамасыз ету сынақтан өткізілді және енгізілді. Деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша жоғары оқу орындарының білім алушыларын даярлаудың теориялық-практикалық негіздерінің ұсынылған моделін енгізу тиімділігіне эксперименттік зерттеу жүргізілді. Тәжірибелік-эксперименттік жұмыс барысында алынған деректерге статистикалық өңдеу жүргізілді; анықталған нәтижелер зерттеу гипотезасымен салыстырылды; жалпылама тұжырымдар жасалды. Зерттеу нәтижелері диссертация түрінде рәсімделді. Зерттеудің ғылыми жаңалығы мыналардан тұрады: - деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлауды жүзеге асыру үшін әдістемелік негіздер кешенін әзірлей отырып, талап етілетін аппараттық-программалық қамтамасыз етудің құрылымы айқындалды -мақсаттық, оқу-практикалық және эксперименттік-нәтижелі модульдерден тұратын деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық-практикалық негіздерінің моделі әзірленді. - білім алушыларды даярлау кезінде деректер базасына сұраныстарды көп ағынды сұраныстарды іске асыру негізінде деректерді параллельдеу әдістері анықталды; - білім алушыларды даярлаудың компоненттері, критерийлері мен көрсеткіштері анықталды, сондай-ақ дайындық деңгейлерін анықтай отырып, деректер базасында параллельді есептеулерді орындау бойынша қойылған болжамның тиімділігі дәлелденді. Зерттеудің практикалық мәнділігі. 1. "6В06103 - Ақпараттық жүйелер" білім беру бағдарламасының "АЖ-дегі мәліметтер базасы" пәндеріне "Деректер базадағы параллельді есептеу" модулі, "6В01505-Информатика" білім беру бағдарламасының "Деректер базасының негіздері" пәндеріне толықтырулар енгізілді; 2. "Деректер базасындағы параллельді есептеу" модулі бойынша практикалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар әзірленді; 3. Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университеті, 2023 "Ақпараттық жүйелердегі мәліметтер базасы" оқу құралы әзірленіп, жарияланды. - 106 б., ISBN 978-601-362-114-2); 4. "Технология разработки баз данных" цифрлық білім беру ресурсы әзірленді (куәлік №39721, 18.10.2023 ж.); 5. "Базы данных и параллельные вычисления в базах данных" білім беру порталы әзірленді. Қорғауға келесідей қағидалар ұсынылады: 1. Деректер базасында параллельді есептеулерді аппараттық-программалық қамтамасыз етудің әзірленген кешені, оған мыналар кіреді: бірыңғай жергілікті есептеу желісіне біріктірілген дербес компьютерлермен қатар Render - бұлтта мәліметтер базасын орналастыруға және басқаруға арналған хостинг платформасы; IBM Quantum зертханасы - IBM Quantum компаниясы ұсынатын бұлтқа негізделген кванттық есептеу қызметтеріне қол жеткізуге арналған онлайн платформа; қашықтағы дерекқор серверін құру және жұмыс істеу үшін PostgreSQL ДҚБЖ; деректер қорының клиенттік бөлігімен жұмыс істеу үшін Python-да программалық жасақтама жасау. 2. Деректер қорында параллельді есептеулерді орындау бойынша білім алушыларды даярлаудың теориялық және практикалық негіздерінің моделі: 2.1 Мақсаттық модуль: Қазақстан Республикасының қолданыстағы нормативтік құжаттарына сәйкес зерттеу мақсатын анықтау. 2.2 Деректер қорында параллельді есептеу бойынша білімді жетілдіру және жаңа білік пен дағдыларды қалыптастыру алғышарттарын анықтаудың оқу-практикалық модулі: ЖОО білім беру бағдарламаларының "Ақпараттық жүйелердегі мәліметтер базасы" және "Деректер қорының негіздері" пәндерінің мазмұнына "Деректер қорындағы параллельді есептеу" модулі түріндегі толықтырулар енгізу; деректер қорында параллельді есептеулерді оқытудың оқу процесін оқу-әдістемелік қамтамасыз ету; оқыту әдістері - компьютерлік практикум әдісі, топтық әдіс, түсіндірме-иллюстрациялық әдіс, интерактивті әдіс, жоба әдісі, IT-стартап әдісі; программалық жасақтаманы әзірлеу ортасының кіріктірілген функцияларын қолдана отырып, деректер қорын сұранысты көп ағынды іске асыруға негізделген деректерді параллельдеу әдістері. 2.3 Деректер қорында параллельді есептеулермен жұмыс істеу бойынша білімді, білік және дағдыларды қалыптастыру компоненттерін қамтитын эксперименттік-нәтижелік модуль: мотивациялық, мазмұндық және ұйымдастырушылық. 3. Білім алушыларды дерекктер қорында параллельді есептеулерді орындауға дайындау бойынша тәжірибелік-эксперименттік жұмыстың нәтижелері және қойылған болжамды растау. Автордың жеке үлесі жоғары оқу орнының білім алушыларына, соның ішінде ақпараттық-коммуникациялық технологияларға байланысты болашақ педагогтарды даярлаудың теориялық негіздерін анықтап, теориялық негіздерін практикалық жүзеге асыру мен тәжірибелік-эксперименттік жұмыстар жүргізу және алынған деректерді жинақтап, нәтижелерін саралау, ғылыми болжамның дұрыстығын дәлелдеумен байланысты. Зерттеу нәтижелерінің дәлелдігі мен негізділігі: деректер қорындағы параллельді есептеу саласындағы теориялық және әдіснамалық тұжырымдармен; зерттеуге жүйелі көзқараспен; алынған нәтижелердің зерттеу мақсаттары мен міндеттеріне сәйкестігімен; ғылыми зерттеу логикасымен; тәжірибелік-эксперименттік жұмыстың тиімділігін растаумен қамтамасыз етіледі.. Зерттеу нәтижелерінің талқылануы және жүзеге асырылуы. Диссертациялық зерттеудің негізгі ережелері ғылыми семинар отырысында талқыланды; халықаралық ғылыми конференциялардың еңбектер жинағында жарық көрді: «Некоторые аспекты обучения параллельным вычислениям в базе данных в высших учебных заведениях» (Мәскеу, 10.11.2020); «Основные вопросы обучения реализации параллельных вычислений в базе данных в учебном процессе вузов» (Мәскеу, 23.01.2021); «Вопросы применения параллельных вычислений в базе данных обучающимися вузов» (Мәскеу, 23.01.2021). Диссертациялық жұмыстың негізгі ережелері келесі жарияланымдарда көрсетілген: 1. Formation of competencies in parallel computing in databases by future information specialists. World Transactions on Engineering and Technology Education (WTE&TE), №1(85), 2022.- P.416-420. ISSN 1446-2257. 2. Development and Assessment of a New Approach to Teaching Parallel Databases. International journal of engineering education, №5(39), 2023.- P.1207-1215. ISSN 0949-149X. 3. Результаты педагогического эксперимента по подготовке обучающихся к работе с параллельными вычислениями в базах данных// Вестник Карагандинского университета. Серия Педагогика. – 2022. - № 4(108). – C. 88-96. ISSN 2518-7937. 4. Особенности обучения параллельным вычислениям в базах данных // Вестник КазНПУ имени Абая. Серия Физико-математические науки. – 2022. - № 4(80). – C. 269-276. ISSN 1728-7901. 5. Формирование компетенций в области баз данных обучающихся информационного профиля// Труды университета. – 2022. - № 4(89). – C. 320-325. ISSN 1609-1825. 6. Использование технологий реализации параллельных вычислений в базе данных в современном образовании // Вестник Карагандинского университета. Серия Педагогика. – 2023. - № 2(110). – C. 36-41. ISSN 2518-7937. 7. Некоторые аспекты обучения параллельным вычислениям в базе данных в высших учебных заведениях / М. Серик, С.К. Жумагулова, Д.А. Казимова // Система ПОД/ФТ на страже глобальной и национальной безопасности: синтез права, экономики и IT : Материалы VI Международной научно-практической конференции, Москва, 25–26 ноября 2020 года. – Москва: Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 2020. – С. 409-414. – EDN JDWYDZ. 8. Основные вопросы обучения реализации параллельных вычислений в базе данных в учебном процессе вузов / М. Серик, С.К. Жумагулова, Д.А. Казимова // Шамовские педагогические чтения научной школы управления образовательными системами: Сборник статей XIII Международной научно-практической конференции. В 2-х частях, Москва, 23 января – 01 2021 года. Том Часть 2. – Москва: Международная академия наук педагогического образования, 5 за знания, 2021. – С. 787-789. – EDN BPJKXM. 9. Роль обучения параллельным вычислениям в базе данных в подготовке специалистов ИТ-профиля / М. Серiк, С.К. Жумагулова, Д.А. Казимова // Цифровая экономика в контексте национальной безопасности: материалы IV Международной научно-практической конференции, Москва, 14 декабря 2021 года. – Москва: Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 2022. – С. 69-74. – EDN GBJTKF. 10. Способы параллельного выполнения запросов к базе данных / М. Серик, А.В. Копыльцов, С.К. Жумагулова // Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем: Сборник докладов Третьей Всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 18–22 апреля 2022 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2022. – С. 115-117. – EDN UGANLW. 11. Математические основы подготовки обучающихся в области параллельных вычислений в базах данных / М. Серик, А.В. Копыльцов, С.К. Жумагулова // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве: Тезисы докладов I Международного форума, Санкт-Петербург, 10–11 ноября 2021 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2021. – С. 314-315. – EDN AZJAED. 12. Математические основы реализации параллельных вычислений в базах данных / А.В. Копыльцов, М. Серик, С.К. Жумагулова // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве : Сборник тезисов докладов II Международного форума, Санкт-Петербург, 09 ноября 2022 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2022. – С. 211-212. – EDN NDEFNO. 13. Технология разработки приложений с использованием баз данных / М. Серик, А.В. Копыльцов, С.К. Жумагулова// Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем: Сборник докладов Четвертой Всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 18–22 апреля 2023 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2023. – С. 103-105. – EDN ITQRXX. Авторлық куәліктер: - «Технологии разработки баз данных» (Куәлік №39721, 18.10.2023г.). Зерттеудің базасы. Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университеті, Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті. Зерттеу нәтижелері бойынша анықтама және енгізу актісі алынды. Диссертация құрылымы. Диссертациялық жұмыс кіріспеден, үш бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған дереккөздер тізімінен, қосымшалардан тұрады, кестелер мен суреттермен суреттелген.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://youtu.be/TtdmFw3oiB8
