CC BY
112
УДК 004.652.4
СТРУКТУРА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Логачёв Максим Сергеевич
аспирант кафедры автоматизации технологических процессов Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550 Россия, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А logachevmaxim@gmail.com
Аннотация. Представлена структура хранения данных для автоматизированной системы мониторинга качества образовательного процесса. Построена модель сущность — связь, отражающая минимальный состав реляционной базы данных для хранения необходимой информации в процессе работы автоматизированной системы. Подробно описаны данные, которые хранит каждая сущность.
Ключевые слова: база данных, таблица, схема данных, атрибут, образование.
В основе функционирования автоматизированной системы мониторинга качества образовательного процесса находится база данных, которая позволяет консолидировать, объединять информацию, разделять доступ и ускорять поиск или обработку используемых данных.
Необходимость разработки базы данных заключается в том, что у любой образовательной организации много обрабатываемых разнородных документов. За счет этого увеличивается время на поиск документов
или на обработку одного документа. Нужна такая организация хранения данных, чтобы любой сотрудник образовательной организации смог получить необходимый ему документ или отчет.
Для организации хранения данных для системы автоматизированного мониторинга образовательного процесса предлагается использовать базу данных со следующей реляционной структурой, представленной на рис. 1.
Файл-эталон содержания
Код файла
Тип файла ™-
Файл
Краткое описание Шифр специальности ■—
Тип файла
- Код типа Тип файла-
-Г
Критерии
- Код критерия -Наименование критерия Код структурного элемента Вес критерия Мах-значение Мт-значение Обязательность
Шкала оценивания
Структурные элементы
- Код структурного элемента
- Наименование элемента
- Вес элемента
- Тип файла
Код оценки Тип файла
Min пороговое значение Мах пороговое значение
Итоговая оценка ~-
Описание результата
Учебные дисциплины
Код дисциплины Шифр дисциплины Наименование дисциплины Уровень освоения Шифр специальности
Файл-эталон оформления
Код файла Тип файла Файл
Краткое описание
Результат мониторинга
Код проверки
Дата проверки
Тип файла
Код дисциплины
Полученное значение
Итоговая оценка
Код рекомендации •—
Рекомендации
Код записи
- Код рекомендации Код критерия Значение критерия
- Описание результата
Рис. 1. Схема данных базы данных автоматизированной системы мониторинга качества
образовательного процесса
На рис. 1 представлена схема данных с минимально необходимым количеством таблиц, позволяющих реализовать необходимый набор функций. При расширении функциональных возможностей схема данных может быть дополнена.
Условно содержимое базы данных можно разделить на три группы:
• документальная;
• критериальная;
• проверочная.
К документальной части относятся все таблицы, которые хранят в себе информацию об имеющихся файлах образовательной организации. К ним можно отнести следующие таблицы: «Файл-эталон содержание», «Файл-эталон оформление», «Тип файла» и «Учебные дисциплины».
Таблица «Файл-эталон содержание» предназначена для хранения документа-образца и краткой информации о нем. В качестве документов образца выступают ФГОС, которые содержат обязательную информацию для выполнения. Дополнительно могут быть включены и другие типы документов: рекомендованные учебный план по специальности и типовые рабочие программы по учебным дисциплинам специальностей и т.д. Файлы могут храниться в самой базе данных или содержать только ссылку на место их хранения.
Атрибут «Код файла» может быть как числовым, так и текстовым типом данных в зависимости от того, как будет идентифицироваться хранимый документ. Не рекомендуется в качестве кода использовать шифр и/или наименование специальности, так как образовательные стандарты или любые другие документы могут изменяться в разные учебные годы, при этом сохраняя свои шифры и наименования.
Таблица «Файл-эталон оформление» тоже предназначена для файлов-образцов. Только эти файлы хранят в себе стилевое оформление каждого документа конкретной образовательной организации. Используются точно такие же механизмы, как и для таблицы образцов для содержания. В атрибуте «Краткое описание» может хранится любая поясняющая информация, а также годы использования того или иного шаблона.
Таблица «Тип файла» хранит в себе все виды документов, которые используются в автоматизированной системе. Если документ имеет определенную специализацию (например, профессиональный модуль, общепрофессиональная дисциплина и т.д.), то это обязательно должно быть указано, так как такие документы состоят из разного количества разделов, имеющих определенные весовые значения. Наличие такой таблицы обусловлено соблюдением отсутствия аномалий удаления. Так при удалении файлов-образцов может возникнуть такая ситуация, что вместе с удаленными кортежами удалится определенный тип файла, который был в единичном экземпляре. При такой же организации данных все типы не будут изменены при удалении или добавлении файлов-образцов.
В таблице «Учебные дисциплины» хранится полный перечень всех учебных дисциплин образовательной организации. Наличие такой таблицы обязательно, чтобы сократить время определения наименований дисциплины. Наименование дисциплины проверяемого документа можно было бы определить по таблице «Файл-эталон содержание», но это увеличивает время обработки за счет поиска и обработки соответствующего файла. Для уменьшения времени поиска соответствующих атрибутов дисциплины рекомендуется использовать индексирование по шифру специальности.
Атрибут «Шифр дисциплины» не рекомендуется использовать ключевым, так как одна и та же дисциплина может быть представлена в нескольких образовательных программах разных специальностей. Возможны случаи, когда одна и та же дисциплина имеет базовый и углубленный уровень освоения, не меняя при этом шифра.
К критериальной группе таблиц относятся те, которые хранят информацию об оценивании сформиро-ванности документов. К ней можно отнести следующие таблицы: «Критерии», «Структурные элементы» и «Шкала оценивания».
В таблице «Структурные элементы» хранятся все элементы, из которых состоит каждый из нормативных документов образовательного процесса. Структурные элементы для рабочих программ и их весовые критерии определяются на основании полученных результатов экспертного опроса.
Суть проводимого экспертного опроса заключается в том, что каждый эксперт ранжирует каждый элемент структурного блока и отдельно сами блоки относительно нормативного документа. Более подробно о проведении экспертного опроса для определения критериев см. Логачёв М.С. Подготовка экспертного опроса для определения значимости элементов рабочей программы учебных дисциплин // Профессиональное образование и общество. — №1 (17). — 2016. — 300 с.
В таблице «Критерии» хранятся критерии, определяющие сформированность каждого структурного элемента. Все критерии определяются по результатам, полученным в экспертном опросе. В зависимости от СУБД атрибут «Обязательность» может быть следующих типов:
• логическим;
• текстовым с помощью ключевых слов, например «ДА» и «НЕТ». Возможна и любая другая комбинация слов, определяющих семантическую составляющую логического типа данных;
• числовым с помощью ключевых последовательностей цифр, например 0 и 1. Возможна и другая комбинация.
В случае выбора текстового и числового типа данных для этого атрибута необходима точность администратора, который будет знать семантическое толкование каждого нестандартного значения. При этом нестандартное значение должно быть выбрано таким образом, чтобы его невозможно было спутать с другими значениями атрибутов.
Значения, записанные в атрибуте «Min-значение», всегда будут отличны от нуля, а вот значения атрибута «Мах-значение» могут иметь значение ноль. Это характерно для тех критериев, где не определено общее количество оцениваемых элементов.
В таблице «Шкала оценивания» хранится информация об итоговых результатах проверки разных типов файлов. В качестве описания результата используется шаблонная формулировка описания полученного интегрального показателя, определенного по результатам обработки экспертного опроса. В значениях атрибута «Описание результата» не отображается выполнение того или иного критерия структурного элемента.
К проверочной группе таблиц относятся материалы, характеризующие результаты проверки того или иного документа. К таким таблицам относятся «Результаты мониторинга» и «Рекомендации». Таблицы позволяют не только доводить информацию до конечного пользователя о результатах проверки, но и так же долгосрочно хранить, например, для ведения статистики или анализа деятельности определенных отделов образовательной организации.
В таблице «Результаты мониторинга» хранится информация о результатах проверки документа, а в таблице «Рекомендации» сохранена информация о выполнении каждого критерия. При этом если критерий не выполнен или выполнен частично, значениями атрибута «Описание результата» записывается наименование критерия и его полученное значение. Если замечания по критерию отсутствуют, то значение атрибута «Описание результата» имеет значение NULL. Записи, содержащие подобные выражения, могут удаляться дополнительным запросом. Такое детальное хранение результатов проверки позволит точечно вносить необходимые изменения во время исправлений недочетов.
Внедрение и использование автоматизированной системы мониторинга качества образовательного процесса не требует мощного парка современных компьютеров и может служить единой оболочкой
всех автоматизированных систем образовательной организации. Подобная система может иметь клиент-серверную структуру, где клиентская часть представляется как веб-приложение, установка сервера баз данных и сервера приложений может быть произведена на одном персональном компьютере с требуемыми параметрами и производительностью. При этом имеющаяся база данных может быть дополнена данными, необходимыми для функционирования модуля оценки уровня сформированности нормативных документов.
При этом сервер приложений будет обеспечивать гибкую интеграцию с веб-сервером при использовании необходимых технологий.
Клиентская часть может быть реализована таким образом, что в режиме онлайн вводятся необходимые данные определенными категориями пользователей. Это позволит обеспечить полноценный обмен данными с базой данных. За счет высокой защищенности данных от сбоев и незащищенного доступа, невысокой стоимости и простоты освоения в качестве СУБД для автоматизированной системы может быть использована MS SQL Server. На сегодняшний день она является одной из самых популярных и гибких в использовании. Также есть большое количество специалистов, работающих именно с этой СУБД.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Тигина М.С. Автоматизированная система оценки уровня сформированности компетенций у студентов на протяжении всего обучения: дисс. ... канд. техн. наук. — М., 2015. — 148 с.
2. Тигина М.С. Цели и задачи автоматизации уровня сформированности компетенций выпускников высших учебных заведений // Образовательная среда сегодня: стратегии развития: сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конференции. — Чебоксары: Интерактив плюс, 2015. — С. 369-371.
THE STRUCTURE OF THE AUTOMATED STORAGE SYSTEM FOR MONITORING THE QUALITY OF THE EDUCATIONAL PROCESS
Maxim Sergeevich Logachev
Moscow State University of Printing Arts 127550 Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2A
Annotation. The article describes the structure of data storage for automated quality monitoring system of the educational process . A model entity-relationship , which reflects the minimum structure of a relational database for storing information required during operation of the automated system . Detailed description of the data that stores each entity.
Keywords: database , table , database schema , the attribute , education.
