Информационная поддержка управления качеством образовательной деятельности Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Информационная поддержка управления качеством образовательной деятельности

Панфилов Степан Александрович профессор, д.т.н., заведующий кафедрой теоретической и общей электротехники, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

имени. Н. П.Огарёва, ул.Б. Хмельницкого, 39, г.Саранск, 430005, (8342)290628 panphilovsa@gmail.com, abbakumov aa@mail.ru

Аббакумов Андрей Александрович доцент, к.т.н., доцент кафедры автоматизированных систем обработки информации и

управления

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

имени. Н. П.Огарёва, ул.Б. Хмельницкого, 39, г.Саранск, 430005, (8342)470669 panphilovsa@gmail.com abbakumov aa@mail.ru

Аннотация

В статье обсуждается применение теории направленных графов для создания средств информационной поддержки образовательного процесса, приводятся примеры формирования матриц для различных уровней образовательной деятельности. Для моделирования междисциплинарных взаимосвязей изучаемых предметов разработана усовершенствованная матрица смежности, в которой обучению каждой дисциплине предшествует изучение ряда занесённых в матрицу обязательных элементов из предшествующих предметов, в свою очередь изучение данной дисциплины формирует ряд, занесённых в матрицу, компетенций для изучения последующих дисциплин. Для моделирования взаимосвязей изучаемых предметов и требуемых образовательными стандартами и работодателями компетенций, сформирована матрица инцидентности образовательных дисциплин и проверяемых в процессе рубежного контроля требований. This paper discusses the application of the theory of directed graphs to create tools to inform of educational institutions, are examples of matrix generation for different levels of educational activities. For the modeling of interdisciplinary relationships of subjects developed an improved adjacency matrix in which each discipline learning precedes the study of a number of which feature in the matrix of the mandatory elements of the preceding items, in turn, the study of this discipline generates a series, which feature in the matrix of competencies for the study of subsequent courses. For modeling the relationships of subjects and required educational standards and competencies employers, formed the incidence matrix of educational disciplines and checked in the process of boundary control requirements.

Ключевые слова

теория графов, матрица, образовательная деятельность ,компетенции; graph theory, matrix, educational activities, competence

Введение

Усиление роли принципов всеобщего управления качеством, их более полная реализация в образовательных учреждениях, является одной из актуальных задач. Решение этой задачи пока далеко от всестороннего и полного воплощения на практике и требует дальнейших исследований, особенно в условиях подхода к обучению на основе овладения компетенциями. Целью настоящей статьи является описание новых подходов, моделей, которые, по нашему мнению, могут привести к более активному применению средств информационной поддержки в управлении образовательной деятельностью.

Согласно одному из известных определений: «Система - это целое, состоящее из элементов взаимосвязанных между собой». На пути к созданию более совершенной системы, обязательным является сложный и трудоемкий этап систематизации -процесс превращения множества элементов, участвующих в образовательной деятельности, в формализованную систему с определенной структурой. Создание системы приводит к системному эффекту, смысл которого заключается в том, что при объединении элементов у системы появляются новые свойства, ранее не проявляющиеся ни у одного из её элементов по отдельности.

Существенным является то, что в систематизации и формальном представлении, в первую очередь нуждается совокупность процессов, действующих в образовательной деятельности. Это обусловлено самим определением процессного подхода «Применение в организации системы процессов наряду с их идентификацией и взаимодействием, а также менеджмент процессов, направленный на получение желаемого результата, могут быть определены как процессный подход».

Методология

Формальное представление системы взаимосвязанных процессов возможно с помощью различных подходов и моделей, как чисто описательных - текстов, графических блок-схем (органиграмм), так и использующих компьютерное моделирование систем, например, с помощью CASE—средств BPwin, поддерживающих функциональные модели IDEF0 и ее модификации [1,2].

По мнению авторов, перспективным является также применение подхода, связанного с использованием для создания модели сети направленных (сигнальных) графов [3], в котором процессы образовательного учреждения представляются узлами сети, а направленные дуги, соединяющие узлы, потоками ресурсов между входами и выходами процессов. Это позволяет учесть направление и дать количественную оценку объёма потоков информации, ресурсов, документации и т.д., циркулирующих между участниками образовательной деятельности в учебном заведении.

Анализируя возможности активизации системного и процессного подхода, можно выделить несколько уровней, каждый из которых отражает важные аспекты в образовательной деятельности и может быть представлен отдельной сетью графов.

Реализация матричного представления

В данной работе более подробно рассмотрим два уровня: • Уровень межпредметных связей учебных дисциплин;

• Уровень необходимых общекультурных и профессиональных

компетенций, приобретаемых выпускником учебного заведения в результате изучения предметов.

Наглядной формой представления сети графов является для первого уровня преобразованная матрица смежности учебных дисциплин (матрица междисциплинарных связей). В таблице 1 приведена матрица, которая способна компактно отразить все без исключения междисциплинарные связи, существующие в образовательном процессе определенной специальности.

Таблица 1

Дисциплины \ Поставщики Дисциплины Потребители Математика | Экономическая теория | Социальная психология | Логика | Иностранный язык | Организация производства | Информатика | Экол. осн. природопольз-я | Предпр-во и малый бизнес | Статистика | Измерительная техника | Основы права | Орг-я рекламной деят-сти | Маркетинг | Иностранный язык | Менеджмент | Экономика организации | ИТ в проф. деятельности |

Математика

Экономическая теория

Социальная психология

Логика

Иностранный язык Х

Орг-я производства

Информатика Х

Экол.осн. природопол-я

Пред-во и малый бизнес Х

Статистика Х

Измерительная техника Х

Основы права

Орг. рекламной деят-сти

Маркетинг

Иностранный язык

Менеджмент

Экономика организации

ИТ в проф. деятельности

Дисциплины, использующие знания, навыки и умения, полученные в ходе изучения других дисциплин, представлены в наименовании строк таблицы (дисциплины-потребители).

Дисциплины, изучение которых позволило получить знания, навыки и умения, необходимые для прохождения дальнейшего обучения, представлены в наименовании столбцов таблицы (дисциплины-поставщики). Естественно, что преобладающее количество дисциплин являются одновременно и поставщиками и

приёмниками знаний, умений и навыков. Символ в ячейке на пересечении строки и столбца означает, что связь существует, а, следовательно, преподавателем, ведущим дисциплину, обозначенную в строке, сформулированы требования к дисциплине-поставщику, сформированы тесты для проверки их выполнения. На начальном этапе изучения дисциплины-потребителя проведено тестирование уровня полученных знаний по предшествующей дисциплине и получены показатели качества, отражающие степень выполнения требований. На рис. 1 приведён листинг формы в информационной системе, раскрывающий содержание ячейки взаимосвязи предметов «Измерительная техника» и «Математика».

Поставщик: Математика

Потребитель: Число признаков: Комплексная оценка качества:

Измерительная техника

0,83

Новый признак

Изменить признак

Удалить признак

Изменить Факт

Дата создания Признак План Факт Критерий Показатель качества

признака г

Понтие о числах

Выполнено .Выполнено

bi=bn

21,02,2012 Корни,степени и логарифмы Выполнено .Выполнено Ы=Ьп 1,ПО

21.02.2012 Прямые и плоскости в пространстве Выполнено . Выполнено bi=bn 1,00

21,02,2012 Элементы комбинаторики Выполнено .Выполнено bi=bn 1,00

21,02,2012 Координаты и векторы Выполнено- — bi=bn 0,00

21.02.2012 Начала математического анализа Выполнено .Выполнено Ы=Ьп 1,00

Рис. 1. Оценки усвоения обучаемым элементов разделов курса «Математика» при изучении дисциплины «Измерительная техника»

Анализ содержания формы приводит к выводу о том, что раздел математики «Координаты и векторы» должен быть проработан дополнительно.

Второй уровень модели представлен сетью графов, отражающих подпроцессы контроля знаний исходя из требований государственных образовательных стандартов, профессиональных стандартов и требований работодателей к конкретным знаниям, навыкам и умениям. Приведенное ранее в тексте определение процессного подхода делегирует ответственность за получение этих компетенций к конкретным дисциплинам или их совокупности.

В таблице 2 приведен пример матрицы, раскрывающей взаимосвязь необходимых компетенций и предметов учебного плана отдельной специальности.

Таблица 2

""Ч,. Дисциплина Поставщик Требования Потребителей Основы философии Физика Математика Экономическая теория Электротехника Технология изготовления сварных конструкций Логика |

Требования образовательных Требование №1 X Х

Требование №2 Х

Требование №3 Х

Требование №4 Х Х

Требование №п X

Применение такой матрицы для информационной поддержки учебного процесса позволяет учесть и отследить выполнение всех без исключения требований, предъявляемых к знаниям обучаемых. Символ в ячейке на пересечении строки и столбца означает, что связь существует, и при развертывании содержания ячейки трансформируется в конкретные требования и тесты по контролю их выполнения.

На рис. 2 приведён листинг формы в информационной системе, определяющий содержание взаимосвязи компетенций образовательных стандартов и дисциплины учебного плана «Технология изготовления сварочных конструкций». Из выходных данных формы следует, что одна из компетенций, связанная с хранением сварочной аппаратуры, не освоена и необходимы дополнительные занятия.

Поставщик:

Технология изготовления сварных конструкций Потребитель: Итоговый контроль Число признаков: 4 Комплексная оценка качества: 0,75

Новый признак

Изменить признак

Удалить признак

Изменить факт

Дата создания признака Признак План Факт Критерий Показатель качества

08.02.2012 Применение различных методов сварки Выполнено Выполнено Ы=Ьп 1,00

08.02.2012 Подготовка производства сварных конструкций Выполнено Выполнено Ы=Ьп 1,00

08,02,2012 Выбор оборудования и инструментов Выполнено Выполнено Ы=Ьп 1,00

08,02,2012 Хранение сварочной аппаратуры Выполнено .... Ы=Ьп 0,00

Рис. 2. Оценки освоения компетенций по дисциплине «Технология изготовления сварных конструкций» обучаемым в процессе аттестации

Приведенная в работе модель на основе теории направленных графов, является основой для построения системы автоматизированной информационной поддержки учебного процесса. Данные выходных форм системы позволяют провести содержательный анализ и принять оперативные решения по возникающим в образовательной деятельности проблемам.

Заключение

Применение в работе образовательных учреждений средств информационной поддержки учебного процесса, основанных на предложенной модели образовательной деятельности в форме преобразованных направленных графов, позволяет повысить эффективность межпредметных связей, на системной основе учитывать требования, предъявляемые к выпускникам образовательного учреждения государственными образовательными стандартами, профессиональными стандартами и работодателями.

Литература

1. Афонин В. В., Федосин С. А. Моделирование систем. - М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 231с.

2. Маклаков, С.В. ВРтсап и ЕЯдап. СЛ8Е-средства разработки информационных систем. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. - 304с.

3. Белов В.В. ,Воробьев Е. М., Шаталов В. Е. Теория графов - М., «Высш. Школа», 1976. - 392с.