CC BY
76
pedagogical sciences
УДК 378:004.02
АВТОМАТИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА КАК НОВАЯ ФОРМА КОНТРОЛЯ УЧЕБНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ СТУДЕНТОВ И УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
© 2017
Гущина Оксана Михайловна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» Панюкова Екатерина Владимировна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» Аникина Оксана Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» Тольяттинский государственный университет (445020, Россия, Тольятти, улица Белорусская, 14, e-mail: [email protected])
Аннотация. Для постоянного отслеживания рейтинговых показателей студентов и состояния учебно-воспитательного процесса с целью контроля учебных достижений студентов и управления образовательной деятельностью для получения планируемого результата необходимо применять мониторинг, к организации которого предъявляются все более высокие требования. При мониторинге успешности образовательного процесса не только выявляются основные закономерности в деятельности преподавателей и студентов, но и проводится их анализ для определения стратегии развития образовательной деятельности. Для грамотной обработки выявленных закономерностей нужен новый инструмент, способный решать задачи мониторинга в автоматизированном режиме. Автоматизация мониторинга может быть описана с использованием: 1) диаграммы потоков данных для выделения основных процессов взаимодействия между основными его участниками и основных хранилищ данных, предназначенных для аналитических отчётов, 2) диаграммы последовательности для демонстрации обмена сообщениями между участниками мониторинга с участием информационной системы. На основе рассмотренных моделей была реализована автоматизированная система мониторинга успеваемости студентов, направленная на сравнение вновь полученных результатов рейтинговых показателей с предыдущими данными для наглядного представления динамики успеваемости студентов и осуществление сравнительного анализа диагностических данных для установки и устранения недостатков в организации образовательного процесса на основе выполнения коррекционных действий и прогнозирования стратегии по обеспечению эффективности образовательной деятельности.
Ключевые слова: мониторинг успеваемости, диаграмма потоков данных, автоматизированная система мониторинга успеваемости студентов, диаграмма последовательности, управление образовательной деятельностью, контроль учебных достижений.
AUTOMATION OF MONITORING AS A NEW FORM OF CONTROL OF STUDENTS' ACADEMIC ACHIEVEMENTS AND MANAGEMENT OF EDUCATIONAL ACTIVITIES
© 2017
Gyshchina Oksana Mihailovna, candidate of pedagogical sciences, associate professor of the chair «Applied Mathematics and Computer Science» Panyukova Ekaterina Vladimirovna, candidate of pedagogical sciences, associate professor of the chair
«Applied Mathematics and Computer Science» Anikina Oksana Vladimirovna, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Applied Mathematics and Computer Science» Togliatti State University (445667, Russia, Togliatti, street Belorusskaya 14, e-mail: [email protected])
Abstract. Monitoring is used to constantly monitor student ratings and get the planned result. With his help, the state of the educational process is assessed and the student's educational achievements are monitored. When monitoring the success of the educational process, the main regularities in the activity of teachers and students are revealed. With the help of monitoring, the main indicators are analyzed to determine the strategy for the development of the educational process. All this testifies that high demands are placed on monitoring organization. Therefore, we need a new tool that can solve the tasks of monitoring in automated mode. They can be an automated system. To simulate the automated system, the following were constructed: 1) a data flow diagram; 2) sequence diagrams. With the help of DFD, the main processes of interaction between the main monitoring participants and the main data stores, designed for analytical reports, were identified. Using the sequence diagram, the exchange of messages between monitoring participants with the participation of the information system was demonstrated. Based on the models reviewed, an automated system for monitoring student performance was implemented. This system is aimed at comparing the new received results of the rating indicators with previous data to graphically represent the dynamics of student performance. With its help, a comparative analysis of diagnostic data is carried out to find and correct deficiencies in the organization of the educational process. The automated system is aimed at identifying corrective actions and forecasting strategies to ensure the effectiveness of educational activities.
Keywords: monitoring progress, a flow diagram of data, an automated system for monitoring student performance, a sequence diagram, management of educational activities, monitoring of educational achievements.
С введением в вузе рейтинговой системы оценки учебной деятельности студентов как новой формы контроля и оценки учебных достижений студентов [1] у образовательного учреждения возникают дополнительные сложности, связанные с необходимостью осуществлять мониторинг успеваемости для каждого курса и каждой специальности [2]. Мониторинг обусловлен необходимостью постоянного отслеживания состояния учебно-воспитательного процесса с целью диагностики, анализа, коррекции, прогнозирования управленческих действий по достижению планируемого результата. Главным моментом в мониторинге [3, 4], понимаемом как «планомерное динамическое отслеживание профессионального образовательного процесса», является диагностика
динамики профессионального развития студентов и внесение корректив в процесс профессионального образования [5]. Диагностирование качества знаний и умений студентов нуждается в систематическом отслеживании степени обученности с целью поэтапного решения учебных задач, установления и устранения пробелов в организации образовательного процесса с последующей коррекцией и прогнозированием содержания и технологии обучения. При мониторинге успешности учебной деятельности выявляются определенные закономерности в деятельности преподавателей и студентов, анализ которых позволяет выстраивать стратегию дальнейших действий, что позволяет представить студента не только как объект учебных действий, но и как субъект в органи-
зации образовательного процесса [6, 7].
Таким образом, определилась проблема, направленная на поиск нового инструментария, способного осуществлять автоматизированный вариант решения основных задач образовательного учреждения по диагностике, прогнозированию и коррекции профессионального развития личности и процесса обучения. Таким инструментом, на наш взгляд, может быть автоматизированная система, предназначенная для мониторинга успеваемости студентов, вывода отчетных данных по выбранным группам за прошедший период обучения и сравнения результатов анализа с предыдущими периодами обучения. В данном контексте, мониторинг успеваемости студентов - это процесс взаимодействия сотрудника управления сопровождения учебного процесса и студентов, который характеризуется взаимодействием обеих сторон [8]. В данном процессе участвуют два субъекта, каждому из которых предоставлены свои функции:
1) с точки зрения студента мониторинг успеваемости включает: предоставление разрешения на обработку персональных данных и просмотр отчетных документов;
2) с точки зрения сотрудника управления сопровождения учебного процесса мониторинг направлен: на определение целей, выбор инструментария, сбор/импорт данных о посещаемости и успеваемости студентов, обработку полученных данных, анализ полученных данных и формирование отчетных документов.
Пользуясь терминологией теории графов можно сказать, что процессы - это декомпозиция в «глубину», а внутренние участники - декомпозиция в «ширину» [9], это позволяет с использованием методологии графического структурного анализа DFD (Data Flow Diagrams) и программных средств описать анализ мониторинга в виде диаграмм для наглядного представления бизнес-процессов [10].
На рис. 1 представлена модель мониторинга успеваемости студентов с использованием диаграммы потоков данных DFD [11], описывающей внешние по отношению к системе источники и адресаты данных, логические функции, потоки данных и хранилища данных, к которым осуществляется доступ [12].
трудник управления сопровождения учебного процесса» и «Студент», основные процессы взаимодействия между ними и предполагаемые хранилища данных, предназначенные для подготовки отчётов, анализа бизнес-процессов с целью поддержки принятия решений.
Согласно представленной модели основной алгоритм, описывающий процесс мониторинга успеваемости студентов, включает в себя последовательность следующих шагов:
1. От внешней сущности «Сотрудник управления сопровождения учебным процессом» передается поток данных «Потребность в мониторинге качества», преобразование которых в технологическом процессе «Определение целей исследования» формирует выходные данные, помещаемые в хранилище «Архив приказов».
2. Из хранилища данные передаются в процесс «Выбрать инструментарий», позволяющий преобразовать поток выходных данных для последующей обработки технологическим процессом «Собрать данные о посещении и успеваемости студентов», в который поступают данные от внешней сущности «Студент».
3. Обработанные данные помещаются в архив данных студентов для последующей работы технологического процесса «Обработать полученные данные».
4. Вновь сформированный поток данных из процесса «Обработать полученные данные» передается в хранилище «Архив обработанных данных».
5. Из хранилища данных поток подается для обработки в технологическом процессе «Проанализировать полученные данные».
6. Обработанные данные помещаются в архив «Архив оценок качества».
7. Из архива оценок качества поток «Оценка качества» передается к внешней сущности «Студент».
8. От процесса «Проанализировать полученные данные» сформированный поток данных передается процессу «Сформировать отчётность», в результате работы которого обработанные данные отправляются в архив «Архив отчётности», а затем к внешней сущности «Сотрудник управления сопровождения учебного про-
Рисунок 1 - Диаграмма потоков данных цесса».
«Мониторинг успеваемости студентов» Анализ предложенного алгоритма позволяет выде-
лить основные функции, которые должна выполнять ав-На данной модели выделены две сущности: «Со- томатизированная система мониторинга успеваемости Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2017. Т. 6. № 3(20) 73
pedagogical sciences
студентов (АСМУС):
- прием заявок;
- выбор инструментария;
- сбор данных о посещаемости и успеваемости студентов;
- обработка полученных данных;
- анализ полученных данных;
- формирование отчетов.
Исходя из обозначенных функций, можно определить основную последовательность действий, выполняемых сотрудниками образовательных организаций по осуществлению мониторинга успеваемости студентов:
1. Сотрудник управления сопровождения учебного процесса получает заявку на осуществление мониторинга успеваемости студентов.
2. Заявка обрабатывается непосредственно при помощи автоматизированной системы мониторинга.
3. Сотрудник управления сопровождения учебного процесса при помощи автоматизированной системы осуществляет обработку и анализ полученных данных.
4. Сотрудник управления сопровождения учебного процесса в зависимости от поступившей заявки производит формирование электронной/печатной отчетной ведомости.
Взаимодействие между объектами и субъектами в автоматизированной системе мониторинга успеваемости студентов осуществляется по следующему сценарию:
1) от студента передаются персональные данные в АСМУС;
2) в АСМУС осуществляется регистрация студента и формируется персональный ГО студента;
3) сотрудник управления сопровождения учебного процесса передает заявку на мониторинг успеваемости студентов;
4) АСМУС производит мониторинг успеваемости студентов и предоставляет результат мониторинга сотруднику управления сопровождения учебного процесса;
5) сотрудник управления сопровождения учебного процесса утверждает предоставленный результат мониторинга и передает заявку в систему на формирование отчетных документов;
6) АСМУС формирует отчет и возвращает сформированную отчетную ведомость.
На рисунке 2 изображена диаграмма последовательности [13], на которой показан процесс взаимодействия объектов/субъектов [14], а также обмен сигналами и сообщениями между ними.
Рисунок 2 - Диаграмма последовательности управления сопровождения учебным процессом по осуществлению мониторинга успеваемости студентов
Представленная диаграмма последовательности наглядно отражает возможности автоматизированной системы по осуществлению мониторинга успеваемости студентов [15] по заданным в заявке критериям и формированию отчетных документов с функцией вывода их на печать. В работе системы мониторинга нет ограничения
по количеству обрабатываемых заявок, что означает возможность одновременной обработки сразу нескольких заявок на мониторинг с разных рабочих станций и способствует повышению объемов и скорости обработки поступаемых заявок. Кроме того, в автоматизированной системе мониторинга успеваемости студентов должна быть предусмотрена функция просмотра и повторной печати ранее сформированных и помещенных в архив отчетных документов.
Рассмотренные модели/диаграммы были положены в основу реализации автоматизированной системы мониторинга успеваемости студентов, результаты работы которой представлены на рис. 3-4. На рисунках отображены автоматически сформированные графики успеваемости по дисциплине и сравнительный график по двум группам для наглядного анализа успеваемости студентов разных курсов по одной дисциплине.
Рисунок 3 - Графики успеваемости групп по дисциплине
График успеваемости по дисциплине
Li L.
О
НЗачтено Н Не допущен Н Не явился Ы Инд.Граф
ЭКБЗ-1202Д 6
1
1
■}
ЭКБЗ-1203Д 4 1
2 ■}
Рисунок 4 - Сравнительный график успеваемости групп по дисциплине
В автоматизированной системе мониторинга успеваемости студентов предусмотрены вывод анализируемых данных по выбранной группе за отчетный период обучения и сравнение вновь полученных результатов рейтинговых показателей с предыдущими данными. Система позволяет продемонстрировать наглядное представление динамики успеваемости студентов для контроля их учебных достижений [16].
Таким образом, автоматизированная система мониторинга успеваемости студентов имеет широкий функционал для управления процессами сопровождения учебного процесса, тем самым обеспечивая сокращение временных затрат на мониторинг успеваемости, формирование отчетных документов и их вывод на печать. Сравнительный анализ полученных в ходе мониторинга диагностических данных позволяет установить и устранить недостатки в организации образовательного процесса на основе выполнения коррекционных действий и спрогнозировать дальнейшее содержание и технологии обучения, выстроить стратегию последующих действий по обеспечению эффективности образовательной деятельности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Ким Н. Ф. Рейтинговая система оценки успеваемости студентов вуза как фактор повышения качества образования // Молодой ученый. 2015. №17. С. 535-537.
2. Спешилова Н.В. Мониторинг успеваемости студентов как одно из направлений оценки качества си-
стемы управления в вузе // Научный журнал КубГАУ -Scientific Journal of KubSAU. 2006. №20. С.388-400.
3. Masino, S., & Nino-Zaraz6a, M. What Works to Improve the Quality of Student Learning in Developing Countries? // International Journal of Educational Development. 2016. № 48. P. 53-65.
4. Wang P. Design of the monitoring and analysis system of the Internet Education Public Sentiment / P. Wang, M. Zuo and L. Diao, // 2nd International Conference on Future Computer and Communication, Wuhan, 2010. P. 571-574.
5. Иващенко О. Н. Мониторинг качества обучения студентов как средство управления образованием / О. Н. Иващенко // Сб. докладов фестиваля «Открытый урок». - М. : Издательский дом «Первое сентября», 2009. C. 6266.
6. Середняк М.М. Мониторинг усшшносп шоземних студенлв пвдготовчого вщдшення при вивченш фiзики // Socialinis ugdymas / social education. 2013. № 4 (36). С. 214-221.
7. Ходанович А.И., Сорокина И.В., Соколов Д.А., Есаулова Е.Е. Технологии мониторинга успешности студентов в интерактивной образовательной среде // Фундаментальные исследования. 2015. № 2 (часть 8). С. 1774-1778.
8. Зинченко В.О. Мониторинг качества учебного процесса в вузе: результаты эксперимента // Вестник Костромского государственного университета. Серия: Педагогика. Психология. Социокинетика. 2016. №4. С.188-192.
9. Кознов Д. В. Основы визуального моделирования / Д. В. Кознов. - М: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 248 с.: ил. - (Серия «Основы информационных технологий»).
10. Наумова Н.А. Моделирование информационной системы управления качеством образования // Вестник Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). Серия: Социально-экономические науки. 2011. № 1. С. 164-169.
11. Minyi Guo Automatic Transformation from Data Flow Diagram to Structure Chart // Software Engineering Notes. 1997. Vol. 22, No. 4. P. 44-49.
12. Красильникова М. В. Проектирование информационных систем / М.В. Красильникова. - М.: МИСиС, 2008. - 106 с.
13. Чеботарёв В. Г., Громов А. И. Автоматизация процесса обучения // Бизнес-информатика. 2014. №4 (30). С.45-52.
14. Волик О. Н. Алгоритмы информационно-средо-вого взаимодействия субъектов в системе образования // ОТО. 2011. №4. С.448-456.
15. Письменкова Т.А. Особенности автоматизированной тестовой технологии контроля достижений студентов // Вестник Академии знаний. 2014. № 2 (9). С. 105-111.
16. Драгуновская О.И. Использование автоматизированной системы мониторинга студентов как фактор улучшения процесса образования / О.И. Драгуновская, В.О. Журин // Материалы XXI Молодежной международной научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания». - Новосибирск: Изд-во ЦРНС, 2014. С. 102-105.
Статья поступила в редакцию 08.07.2017.
Статья принята к публикации 25.09.2017.
Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2017. Т. 6. № 3(20)
75
