Информационная поддержка управления качеством образовательной деятельности

Автор: Панфилов Степан Александрович, Аббакумов Андрей Александрович

Журнал: Образовательные технологии и общество @journal-ifets

Статья в выпуске: 2 т.18, 2015 года.

Бесплатный доступ

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.

Еще

Теория графов, матрица, образовательная деятельность, компетенции

Короткий адрес: https://sciup.org/14062784

IDR: 14062784

Текст научной статьи Информационная поддержка управления качеством образовательной деятельности

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

Пример

матрицы

междисциплинарных

связей

Дисциплины

Поставщики

Дисциплины

Потребители

Д X Д Й s О Й s

те д

& о d> H § X и d>

д § о и о X m

те д

X д

Д Д

Д О ч

те )Д

д д

д К

kJ СО

О д

со

Д д д

д д

а о

§ о

те

а д а д

д О о

X Г)

о о д

ко )Д

S д о со а д д

сд к

д д

к Й

д X д д

§ д

5 й а

сд д

д и

те

)Д д

сд те

сд

д д

те )Д

д д

д К

д д S

д д д д

д д

сд о

Г)

те

сд д

н к

Математика

Экономическая теория

Социальная психология

Логика

Иностранный язык

Орг-я производства

Информатика

Экол.осн. природопол-я

Пред-во и малый бизнес

Статистика

Измерительная техника

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: Измерительная техника

Число признаков: 6

Комплексная оценка качества: 0,83

Новый признак

Изменить Факт

Изменить признак

Удалить признак

Дата создания признака	Признак	План !	( Факт	Критерий	Показатель качества
21.02.2012	Понтиео числах	Выполнено .Выполнено		bi=bn	1,00
21.02.2012	Корни.,степени и логарифмы	Выполнено	.Выполнено	bi=bn	1,00
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	bi=bn	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

Матрица необходимых компетенций для проведения рубежного контроля

Дисциплина Поставщик Требования Потребителей		К к о о о ч Д 3 о о О	й к к е	к к Й S © Й S	§ к о © те у к к pi О К m	к X © & © 1=5	5 Я X у О М S X я Я ® Щ р Н х 5 ” 2 1> lL о К Н со О
И 3 к я я я я ч Л © я Н © © ( та ^м а V© ©	Требование №1			X			Х
	Требование №2						Х
	Требование №3						Х
	Требование №4		Х				Х


	Требование №n				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

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		bi=bn	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.

Список литературы Информационная поддержка управления качеством образовательной деятельности

Афонин В. В., Федосин С. А. Моделирование систем. -М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. -231с.
Маклаков, С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. -М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. -304с.
Белов В.В.,Воробьев Е. М., Шаталов В. Е. Теория графов -М., «Высш. Школа», 1976. -392с.

Статья научная