CC BY
44
Педагогические науки
25
Список литературы:
1. Савенков А.В. Образовательная среда // Школьный психолог: Психология Новой эры. - 2008. - № 19. - 34 с.
2. Слободчиков В.И. О понятии образовательной среды в концепции развивающего образования / В.И. Слободчиков. - М.: «Экопсицентр РОСС», 2000. - С. 56-58.
3. ФГОС СПО по специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»: рабочий вариант. - М.: ГНИИ ИТТ «Информатика», 2010. - 74 с.
4. Федеральный закон о физической культуре и спорте в Российской Федерации. - Новосибирск: «Сибирское университетское», 2008. - 45 с.
5. Ясвин В.А. Образовательная среда: от моделирования к проектированию. - М. 1997.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ OLAP В СИСТЕМЕ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ
© Горнева Е.А.*, Копелиович Д.И.*
Брянский государственный университет им. академика И.Г. Петровского,
г. Брянск
Брянский государственный технический университет, г. Брянск
Рассмотрены основные возможности технологии OLAP в системе менеджмента качества образования. Проведен анализ требований к информационно-аналитической системе управления качеством образования, описана ее структура. Приведены примеры использования информационно-аналитической системы в вузе.
Ключевые слова: мониторинг, качество образования, автоматизированная система, OLAP-технологии.
Качество современного высшего образования определяется большим спектром различных параметров. Выявление этих характеристик, а также создание механизмов управления ими позволит повысить уровень профессиональной подготовки студентов.
Марахтанов А.Г., Варфоломеев А.Г. к числу основных социально-психологических факторов, оказывающих непосредственное влияние на успешность обучения студента в вузе, относят следующие: межличностные отношения
* Доцент кафедры Автоматизированных информационных систем и технологий Брянского государственного университета им. академика И.Г. Петровского, кандидат педагогических наук.
* Доцент кафедры «Информатика и программное обеспечение» Брянского государственного технического университета, кандидат технических наук, доцент.
26
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
между студентами группы, социальные условия проживания, знания, навыки, способности, скорость усвоения ими материала и т.п. Исследователи отмечают, что «период обучения в вузе для студентов является периодом личностного становления и самоопределения, во время обучения формируются профессиональные навыки учащихся. В положительном исходе этих процессов заинтересованы все стороны, вовлеченные в процесс обучения» [4, с. 118].
Общепризнанной является точка зрения, согласно которой социально-психологические факторы, наряду с другими, поддаются управлению [2, с. 102105; 3, с. 152-156; 4, с. 118-123 и др.]. Это делает актуальной разработку механизма, позволяющего не только анализировать статистические данные об успеваемости студентов (групп, направлений подготовки), но и выдавать прогноз о том, как будет изменяться успеваемость каждого из них. Принимая во внимание то, что мониторинг успеваемости студентов университета осложняется оперированием большим количеством накопившейся информации и зачастую невозможностью хранения исторических данных и составления динамических отчетов, можно сделать вывод о целесообразности проектирования информационно-аналитической системы управления качеством образования с применением OLAP-технологии.
OLAP (англ. online analytical processing, аналитическая обработка в реальном времени) - «технология обработки информации, включающая составление и динамическую публикацию отчётов и документов» [5].
Для ВУЗов использование и построение эффективных OLAP систем тесно связано с созданием хранилищ данных (ХД), которые в отличие от традиционных систем автоматизации, оптимизируются на предоставление большого объема данных по различным аналитическим запросам. Причем во многих случаях эти данные проходят предварительную обработку в самих хранилищах с целью уменьшения излишней детализации и увеличения скорости доступа. Другой особенностью подобных систем является их разработка в изначально избыточном, с точки зрения классической теории построения реляционных баз данных, виде. Это связано с тем, что такие системы оптимизированы на ввод фиксированной информации и уменьшение объема данных (всем известная нормализация баз данных), в то время как целью OLAP является быстрое предоставление разнообразной информации, подчас заранее не фиксированной.
Согласно традиционной структуре систем аналитической обработки данных программный продукт должен обеспечивать выполнение следующих основных требований:
- возможность хранения исторических данных;
- поддержка интеграции с различными источниками данных;
- аналитическая обработка данных;
- возможность интерактивного составления сводных таблиц, в удобном для пользователей виде;
Педагогические науки
27
- возможность составления диаграмм и отчетов на основании исходных данных сводных таблиц;
- предоставление возможности фильтрации визуализированных данных сводных таблиц по критериям;
- наличие средств защиты данных.
Более подробное описание требований представлено в табл. 1.
Таблица 1
Требования к информационно-аналитической системе управления качеством образования
Требование Характеристика
Заполнение и хранение данных в ХД Программное средство должно: 1. Иметь возможность загрузки данных об успеваемости по сессии и аттестации, а так же личных данных о студенте в ХД из резервной копии (выгрузки) базы данных, имеющейся в отделе компьютерных технологий «Деканат». 2. Предусматривать возможность загрузки данных в хранилище данных из документа MS EXCEL для дополнения имеющихся личных данных о студенте, передаваемых отделом кадров. 3. Иметь возможность загрузки данных в хранилище данных об успеваемости по сессии и аттестации из документа MS EXCEL, отличающихся от выгрузки из БД количеством загружаемых в ХД полей. 4. Обеспечивать накопление и хранение исторических данных по успеваемости за все годы обучения. 5. Предусматривать загрузку данных не только путем добавления новых значений, но и обновления существующих при необходимости. 6. Обладать возможностью создания резервной копии данных собственного ХД и возможностью восстановления данных хранилища из сделанной ранее резервной копии собственного ХД.
OLAP-функциональность взаимодействия с пользователем Программное средство должно: 1. Предоставлять возможность поиска личных данных о студенте по ФИО студента и отображение результатов поиска в виде таблицы. 2. Содержать заранее определенный набор запросов, а именно: - список студентов, не допущенных к текущей сессии; - список студентов, показавших неудовлетворительные результаты по текущей аттестации; - список студентов, просрочивших сдачу текущей сессии по срокам; - список студентов для переводного приказа по результатам текущей сессии; - список студентов, сдавших текущую сессию без троек, для начисления стипендии. 3. Предоставлять пользователю возможность ввода различных аналитических запросов на языке MDX. 4. Иметь возможность формирования и вывода результатов в табличном виде по заранее созданным запросам, либо аналитическим запросам на языке MDX. 5. Предоставлять возможность проверки поддержания соединения с сервером. 6. Предоставлять возможность редактирования данных ХД вручную. 7. Обеспечивать защиту доступа к данным, разделение прав пользователей по ролям. Каждой роли должен соответствовать набор привилегий, возможно недоступных для других ролей. 8. Предоставлять пользователю возможность создавать сводные таблицы данных и формировать их отображение.
28
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Продолжение табл. 1
Требование Характеристика 9. Предоставлять пользователю быстрый доступ к настройке и выбору измерений при создании сводных таблиц и оперативный вывод результатов при изменении измерений. 10. Полученные сводные таблицы должны иметь возможность настройки отображения (сворачивание и разворачивание групповых и иерархических полей), фильтрации и поиска данных в них.
Представление результатов Программное должно: 1. Иметь возможность создания печатного отчета по созданной сводной таблице и наличие настраиваемой печатной формы для него. 2. Иметь возможность выбора варианта отображения сводных результатов по выбранным измерениям: в виде сводной таблице либо в графическом представлении (в виде графиков, диаграмм, гистрограмм). 3. Обеспечивать выгрузку графиков и диаграмм в файлы формата. gif, .jpg. 4. Обеспечивать выгрузку сводных таблиц в форматы .xml, .xlsx.
Организация входных / выходных данных 1. Входными данными программы являются: - Данные о студентах: ФИО, город, школа, класс, достижения в учебе, сдаваемые экзамены и баллы ЕГЭ, год поступления, группа, факультет, номер зачетки, оценки аттестации, оценки по экзаменам, форма обучения, проживание в общежитии. Данные должны быть переданы в видах и форматах, описанных в функциональных требованиях. - Наборы данных и запросы для анализа должны подаваться в виде запросов на языке SQL или MDX. 2. Выходными данными программы являются: - сводные таблицы; - графики и отчеты, формируемые на основе сводных таблиц: - файлы сводных таблиц в формате .xml, файлы графиков в форматах .gif, .jpg: - сложные отчеты, основанные на аналитических запросах.
Интерфейс 1. Основное окно программы должно иметь: - главное меню, содержащее основные функции программы; - контекстное меню c наиболее часто используемым командам; - панель инструментов для быстрого доступа к наиболее часто используемым функциям, например печать, сохранение отчета или графика. 2. Окно отображения сводной таблицы должно иметь: - форму просмотра списка полей сводной таблицы; - возможность фильтрации, поиска и сортировки; - окно выбора измерений для представления в таблице; - возможность выбора агрегированных значений куба. 3. Окно отображения графиков и диаграмм должно иметь: - возможность выбора типа графика; - возможность настройки параметров отображения графика.
Надежность Программное средство должно: 1. Иметь возможность восстановления поврежденных данных из резервной копии. 2. Обеспечивать работу без ошибок в течение 5-6 часов. В случае возникновения отказа системы, она должна предусматривать возможность восстановления работоспособности в течение получаса. 3. Реализовывать защиту данных - наличие у каждого пользователя уникального пароля, чтобы избежать несанкционированного доступа к информации и разграничить права доступа для этих пользователей.
Педагогические науки
29
Продолжение табл. 1
Требование Характеристика
4. Предусматривать возможность ввода некорректных данных и оповещать пользователя об этом. 5. Обрабатывать исключительные ситуации и, в случае ошибок, возможность возобновления работы, без потерь данных. 6. В случае обрыва соединения сервером, данные не должны быть утеряны.
В соответствии с данными требованиями была разработана структура информационно-аналитической системы управления качеством образования на основе технологии OLAP, которая представлена следующими взаимосвязанными подсистемами:
1. Подсистема хранения. Для реализации данной подсистемы используют хранилище данных. В разрабатываемой системе для работы с хранилищем данных используется многомерная СУБД MS Analysis Services (SSAS). Для обеспечения целостности данных и соответствия нужным форматам хранилища, при сборе данных из различных источников (оперативных БД или MS Excel) используется компонент MS SQL Server Integration Services (SSIS). Перенос данных в хранилище, включающий в себя этапы извлечения, преобразования и загрузки, называется ETL-процессом. Данные, копируемые из исходной базы данных в хранилище, подвергаются обработке: они очищаются и обогащаются за счет добавления новых атрибутов.
2. Подсистема визуализации результатов. Для реализации этой подсистемы применяется технология оперативной аналитической обработки данных OLAP, использующая концепцию многомерного представления данных. В качестве серверной части подсистемы выступает MS Analysis Services, клиентской частью подсистемы является разработанная информационно-аналитическая система.
3. Модуль анализа данных служит для анализа данных и формирования результата. Для реализации этой подсистемы применяется технология оперативной аналитической обработки данных OLAP, использующая концепцию многомерного представления данных.
Взаимодействие со всеми подсистемами осуществляется через графический интерфейс пользователя.
На рис. 1 представлена диаграмма вариантов использования информационно-аналитической системы управления качеством образования с применением технологии OLAP.
Для проектирования ХД выбрана пространственная, денормализованная модель, в которой «данные организованы не по третьей нормальной форме, а в виде тематических таблиц, каждая из которых содержит характеристику отдельных категорий информации (dimensions). Основная цель пространственной модели - минимизировать время выполнения запроса, поэтому допускается денормализация данных. С этой же целью данные
30
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
группируются вокруг центральной задачи (факта), которую придется выполнять наиболее часто. Центральная таблица связана со всеми описательными таблицами, но последние напрямую не связаны между собой (так называемая архитектура «звезда»)» [1].
Рис. 1. Диаграмма вариантов использования системы автоматизированного мониторинга
Хранилище данных включает в себя условно постоянную информацию -данные о студентах, преподавателях и т.п. Информация об оценках загружается в хранилище с определенной периодичностью.
Педагогические науки
31
Логическая модель хранилища данных представлена на рис. 2.
Рис. 2. Логическая модель ХД
Рис. 3. Физическая модель спроектированного ХД
32
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве OLTP - источника будет использована подсистема базы данных Dekanat отдела компьютерных технологий в университете. Её физическая модель представлена на рис. 3.
Для построения хранилища будут использованы данные таблицы оперативной СУБД:
- Таблица student - данные о студентах.
- Таблица sess_cur - данные о текущей сессии.
- Таблица att_curr - данные о текущей аттестации.
- Таблица att_plan - справочник аттестации.
- Таблица ses_plan - справочник сессии.
- Таблица prepod - справочник преподавателей.
- Таблица Predmet_ses - справочник предметов.
- Таблица mark - справочник оценок.
- Таблица gruppa - справочник групп.
- Таблица kc_kateg - справочник категорий студента.
- Таблица prepod - справочник преподаватель.
- Таблица specialn - справочник специальность.
- и др. связанные справочники.
С помощью служб SSIS будет произведено извлечение, преобразование и загрузка данных из БД Dekanat, по созданным правилам и сценариям интеграции. Помимо OLTP - источника, таблицы ХД будут наполняться данными из других источников, таких как документы MS EXCEL.
Рис. 4. Вид окна вывода диаграмм и графиков
Педагогические науки
33
Работа с системой предполагает различные действия пользователя, в частности он может производить ввод данных анкетирования в базу данных, загружать данные для анализа из базы данных в хранилище, осуществлять анализ загруженных в хранилище данных и представлять результаты в виде таблиц или диаграмм (рис. 4).
Построение сводных таблиц производится по критериям, выбранным пользователем. Пользователь сам определяет значение строк и столбцов сводной таблицы, а так же значение данных, по которым будет проводиться фильтрация. На основании данных построенной сводной таблицы пользователь может построить график. Отображение данных в таблицах и графиках является интерактивным - изменение параметров отображения в одном окне приводит к изменению отображения значений в другом. После окончания работы данные сводных таблиц можно сохранить в Excel документе. При построении графиков создание сводных таблиц не обязательно. Пользователь так же может определить параметры построения графиков и их вид представления. Графики так же можно сохранить в формате *.jpg.
Разработанная информационная система протестирована на реальных данных в деканате финансово-экономического факультета БГУ Результаты тестирования показывают надежность и корректность системы.
Список литературы:
1. Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В., Холод И.И. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining. - СПб.: БХВ-Петербург,
2004.- 336 с.
2. Журин В.О., Драгуновская О.И. Использование автоматизированной системы мониторинга студентов как фактор улучшения процесса образования // Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания. - 2014. -№ 21. - С. 102-105.
3. Копелиович Д.И. Автоматизированная система мониторинга успеваемости студентов университета с применением технологии OLAP // Проблемы и перспективы развития образования в России. - 2011. - № 11. -С. 152-156.
4. Марахтанов А.Г., Варфоломеев А.Г. Информационная система управления качеством образования [Электронный ресурс] // Материалы IV международной научно-технической конференции ИНФОС-2007 (29-30.06.2007, г. Вологда). - 2007. - С. 118-123. - Режим доступа: http://marahtanov.ru/scien-ce/publ/2007/30062007.html (дата обращения: 08.05.2014).
5. Перминов Г.И. Хранилища данных [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intuit.ru/department/database/datawarehouse/ (дата обращения: 10.04.2014).
34
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
НРАВСТВЕННАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ БАКАЛАВРА В КОНТЕКСТЕ ЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ
© Сапрыгина С.А.* *, Ковчина Н.В.*
Сибирский государственный технологический университет, г. Красноярск
В данной статье представлен анализ содержания понятия «нравственная ответственность» как педагогического феномена. Изучены федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования с целью выявления компетенций, направленных на формирование нравственной ответственности бакалавра в процессе его профессиональной подготовки.
Ключевые слова нравственная ответственность, бакалавр, профессиональная подготовка.
Постоянные преобразования, происходящие в социально-экономической жизни России, актуализировали потребность в бакалаврах, способных творчески подходить к профессиональным задачам и нести ответственность за них. Данные преобразования нашли свое отражение в ряде ключевых нормативно-правовых документах, регулирующих модернизационные процессы в сфере высшего профессионального образования. Основные направления модернизации системы высшего профессионального образования изложены в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, в которой подчеркивается, что российской экономике требуются значительные структурные изменения, которые должны внедряться с помощью высококвалифицированных инженеров и менеджеров. В Концепции отмечается важность подготовки ответственных кадров за результаты своей деятельности.
В Федеральной программе развития образования на 2011-2015 гг. ставится задача повышения качества образовательных услуг, которая реализуется посредством перехода на многоуровневую систему образования, в частности: бакалавриат и магистратура. Бакалавр - первая академическая степень в многоуровневой структуре высшего профессионального образования. Обучение по программам бакалавриата построено на принципах ком-петентностного подхода. Основным показателем результата обучения являются компетенции, то есть способность выпускника вуза применять знания, умения и личностные качества для успешной профессиональной деятельности в определенной области. В Федеральных государственных образова-
* Ассистент кафедры Социальной работы и социологии, аспирант кафедры Психологии и педагогики.
* Аспирант кафедры Психологии и педагогики.
