Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта для специального программного обеспечения «Образование-МО»

В настоящее время в военных образовательных организациях (далее – вуз) Минобороны России внедряется специальное программное обеспечение «Образование-МО» (далее – СПО), которое предназначено для автоматизации образовательной деятельности, контроля усвоения результатов освоения образовательных программ, организации взаимодействия между участниками образовательного процесса и является основой информационно-образовательной среды военного вуза [1].

В ходе апробации СПО выявлена необходимость его совершенствования. Так, подлежит доработке подсистема рейтинговой оценки деятельности обучающегося. Для работы по данному направлению требуется разработка модели и алгоритма определения рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта.

Актуальность исследования обусловлена двумя факторами: во-первых, решением Президента Российской Федерации о создании «цифровой образовательной среды, обе-

Касавцев Михаил Юрьевич кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры математического и программного обеспечения, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург. Сфера научных интересов: информационные технологии. Автор более 50 опубликованных научных работ. SPIN-код: 9319-3233, AuthorID: 707603.

спечивающей высокое качество и доступность образования всех видов и уровней» [2], а во-вторых, необходимостью поиска новых способов повышения эффективности системы мониторинга и оценивания достижений обучающихся, позволяющей максимально раскрыть их способности и творческий потенциал с целью дальнейшего определения личностных качеств и выработки рекомендаций по профессиональной направленности [3].

На сегодняшний день вопросы разработки и применения методик, моделей и рейтинговых систем в вузах Российской Федерации достаточно широко освещены в научных публикациях. Так, авторы работ приводят результаты исследований и апробации рейтингов оценивания достижений обучающихся [4–6], моделей рейтингов и методик рейтинговой оценки [7–9]. Имеются работы в области патентного права [10–12], авторы которых разработали компьютерные программы рейтинговой оценки.

Различные подходы к структуре электронной информационно-образовательной среды (далее – ЭИОС) исследуются учеными Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. Так, авторами работы [13] рассмотрен вариант построения автоматизированной информационно-образовательной среды. Разработку и апробацию электронного портфолио обучающегося, создаваемого в рамках ЭИОС академии, представили Г.А. Брякалов, М.А. Голубев и Л.В. Розанова [14]. Вариант накопительной системы баллов по конкретной учебной дисциплине предложен А.В. Соловьев и Р.М. Хрущ [15].

Несмотря на широкий спектр представленной информации по исследуемому вопросу, большинство рейтинговых систем оценивают только составляющую учебной деятельности. Подход к учету нескольких направлений деятельности обучающегося представлен в статье [16] в качестве результатов опытно-экспериментальной работы применения подобной системы оценки для двух направлений – учебного и служебного. В работе [17] коллектив исследователей представил методику и программу для ЭВМ [11], позволяю-

Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений...

щую получить комплексную рейтинговую оценку по пяти основным направлениям подготовки курсантов вузов МЧС России. Однако все разработанные компьютерные программы рейтинговых систем существуют обособленно от ЭИОС вуза и без возможности включения их в СПО. По оцениваемым показателям основных видов деятельности они требуют доработки, а в половине случаев – переработки.

Таким образом, анализ научных публикаций выявил противоречие. С одной стороны, существуют рейтинговые системы, оценивающие показатели по отдельным видам деятельности обучающегося, которые внедрены в систему работы вузов и имеют реальный опыт применения, с другой – имеется потребность в системе интегральной рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта, которую целесообразно использовать для доработки СПО.

Разрешением данного противоречия, по нашему мнению, станет программный модуль интегральной рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта (далее – рейтинговой оценки), интегрируемой в специальное программное обеспечение «Образование-МО». Однако сначала необходимо разработать его модель и алгоритм.

Цель данного исследования – разработка модели и алгоритма определения интегральной рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта.

Полученные результаты послужат основой для разработки соответствующего программного модуля, интегрируемого в СПО.

Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсанта

Известно [18], что работу обучающегося можно представить как функцию:

R = f ( S , Y ),                                             (1)

где R – работа обучающегося; S – способности обучающегося; Y – усилия обучающегося.

В свою очередь, способности обучающегося есть величина постоянная, а усилия определяются мотивацией, которая зависит от стимулирующей структуры образовательной среды. Учет результатов по основным видам деятельности создает стимулы, которые приводят к бÓльшим усилиям обучающихся и обеспечивают их положительную мотивацию для формирования профессиональных компетенций.

Базовым для формирования рейтинговой оценки курсанта по основным направлениям деятельности является принцип максимального учета их показателей. Основными направлениями деятельности курсанта являются учебная, научная, служебная, военно-политическая и воспитательная, спортивная. Они представлены в виде матрицы оцениваемых показателей (см. Таблицу 1).

Таблица 1

Матрица оцениваемых показателей

	Направления деятельности
	Учебная	Служебная	Научная	Военно-политическая	Спортивная
Показатели	У1	С1	Н1	Д1	Ф1
	У2	С2	Н2	Д2	Ф2
	У3	С3	Н3	Д3	Ф3

Окончание таблицы 1

	Направления деятельности
	Учебная	Служебная	Научная	Военно-политическая	Спортивная
5 си н Л № У О в	У4	С4	Н4	Д4	Ф4
	У5	С5	Н5	Д5
	У6	С6	Н6	Д6
	У7	С7	Н7	Д7
	У8	С8	Н8	Д8
	У9	С9	Н9	Д9
	У10	С10	Н10	Д10
	У11	С11	Н11	Д11
	У12	С12	Н12	Д12
	У13	С13	Н13
		С14	Н14
		С15	Н15
		С16	Н16
		С17	Н17
		С18
		С19

Источник: здесь и далее таблицы составлены авторами статьи.

Данные виды деятельности формируют необходимые профессиональные компетенции и личностные качества, которыми должен обладать будущий офицер. Для каждого направления деятельности определяются оцениваемые показатели. Количество и состав этих показателей выбираются группами соответствующих экспертов по конкретному направлению деятельности посредством метода экспертных оценок. При выборе исходят из числа установленных требований к курсанту и важности для формирования их компетенций (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Дерево оценивания достижений курсанта по основным видам деятельности Источник: здесь и далее рисунки разработаны авторами статьи.

Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений...

Оцениваемые показатели по конкретному виду деятельности отображаются в виде таблицы по аналогии с [17], но адаптированной для военного вуза (см. Таблицу 2). Такие же таблицы составляются и для остальных направлений деятельности.

В формализованном виде задача формирования рейтинга курсанта, максимально соответствующего профессиональным компетенциям, представляется в виде выражения az^ max,                                (2)

где α _Σ – интегральный (суммарный) рейтинг конкретного курсанта.

Таблица 2

Пример таблицы показателей учебной деятельности

№ п/п	Вид работ, мероприятия	Шифр показателя	Выставляемая оценка	Балл, α Ó	Вес параметра, ϕ Ó
1	Дифференцированный зачет	У1	Отлично	3	0,8
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
2	Недифференцированный зачет	У2	Зачтено	1	0,5
			Не Зачтено	–1
3	Экзамен	У3	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
4	Выполнение курсовой работы, проекта (итоговая оценка)	У4	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
5	Выполнение расчетно-графической работы, контрольной работы	У5	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
6	Командно-штабные учения, тактико-специальные учения	У6	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
7	Выполнение лабораторной работы	У7	Отлично	3	0,2
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3

Окончание таблицы 2

№ п/п	Вид работ, мероприятия	Шифр показателя	Выставляемая оценка	Балл, а у	Вес параметра, Ф у
8	Работа на лекции, ведение конспекта	У8	Отлично	3	0,1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
9	Работа на практическом занятии	У9	Отлично	3	0,2
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
10	Работа на семинаре	У10	Отлично	3	0,2
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
11	Учебная, производственная практика	У11	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
12	Рубежный контроль	У12	Отлично	3	1
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3
13	Текущая успеваемость	У13	Отлично	3	0,2
			Хорошо	2
			Удовлетворительно	1
			Неудовлетворительно	–3

Результаты или достижения по каждому направлению деятельности имеют разную ценность (важность), поэтому при расчете суммарного рейтинга ( α _Σ ) предлагается использовать специальные коэффициенты λ , учитывающие вес конкретного направления.

Суммарный рейтинг рассчитывается по формуле

aY = Луау + ЛСаС + ЛНаН + ЛДаД + Лфаф ’ (3)

где а _у - рейтинг по направлению учебной деятельности; а _с - рейтинг по направлению служебной деятельности; а _н - рейтинг по направлению научной деятельности; а д -рейтинг по направлению военно-политической и воспитательной деятельности; а _ф -рейтинг по направлению спортивной деятельности; Л _у , Л _с , Л _н , Л д , Л _ф - соответствующие весовые коэффициенты.

Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений...

Для мотивации курсантов к повышению активности по конкретному направлению деятельности весовые коэффициенты можно корректировать, повышая или понижая «значимость» направления деятельности в суммарном рейтинге. Кроме того, значение показателей в рамках одного направления имеет также свой вес, который учитывается соответствующим весовым коэффициентом ф.

Таким образом, величина рейтинга по каждому из направлений деятельности ( а _н._д ) можно записать как m

«н.д ^ЧЪ,                         (4)

i = 1

где m - количество показателей по направлению деятельности; a i - величина рейтингового показателя по направлению (баллы, начисляемые за показатель); ф_i - весовой коэффициент показателя в системе рейтинговых показателей по направлению деятельности.

Таким образом, суммарный рейтинг может быть рассчитан по формуле my              me a-L = ^y ^(ayiфУi)+Фе ^(aeiфei)+Фн ^ (aHiфHi)+ i=1                          i=1

mÄ

+ ^ф д ^^( ^адфд, ) + ^Ф Ф ^ ( ^a Фi Ф фi )

i=1

Эффективность направления деятельности предлагается определять коэффициентом эффективности Qэфф.н.д, выраженным в процентах. Он характеризует степень успешности курсанта (степень достижения максимального значения) в конкретном направлении деятельности и вычисляется по выражению

П _Зфф. н.д = ^^- 100 % ,                          (6)

amax н.д где аяй - рейтинг курсанта по конкретному направлению деятельности; amaxн.а - максимально возможный рейтинг по этому направлению деятельности,

m amaxн.д ~'^^amaxiфi ,                                       (7)

i = 1

где m - количество параметров в направлении деятельности; a _max - балл максимального значения параметра; ф_i - весовой коэффициент параметра.

Определение интегральной рейтинговой оценки производится по разработанному авторами алгоритму (см. Рисунок 2).

Рассмотрим его работу.

После входа в СПО и непосредственно в подсистему интегральной рейтинговой оценки (далее – ИРО) (блок 2) пользователь либо выбирает из базы данных курс, учебную группу и конкретного курсанта (блок 3), либо остается на начальной странице модуля рейтинговой системы оценки (далее – РСО). Затем в блоке 6 производится ввод значений параметров соответствующего направления деятельности (далее – НД) ( y i , е j , H k , Д _п , Ф _; ) , которые сохраняются пользователем в базе данных, в противном случае программа переводит пользователя в блок 10 для просмотра результатов вычислений рейтинга.

Следующий этап (блоки 7 и 8) - расчет конкретного рейтинга ( а _у ; а _с ; а _н ; а _д ; а _ф ) и коэффициента эффективности курсанта по соответствующему направлению деятельности ( Q _эфф_н.а ), а также вывод результатов вычислений рейтинга (блок 9) и их сохранение в базе данных модуля РСО. В заключение работы алгоритма пользователь может просмотреть результаты вычислений рейтинга в блоке 10, причем если пользователь не вводил значения параметров, то можно просмотреть результаты предыдущих вычислений рейтинга.

Модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений...

Рисунок 2. Алгоритм работы модуля интегральной рейтинговой оценки

Заключение

При проведении эксперимента по апробации разработанной модели и алгоритма рейтинг курсантов контрольной группы определялся с учетом учебной составляющей, а экспериментальной группы – с учетом пяти основных направлений деятельности. Результаты эксперимента показали повышение мотивации формирования профессиональных компетенций у курсантов экспериментальной группы в среднем на 11 % по сравнению с респондентами контрольной группы.

Таким образом, рассмотренные в статье модель и алгоритм определения рейтинговой оценки показателей основных направлений деятельности курсантов позволят разрешить сформулированное противоречие и учесть активность, а также достижения курсантов, стимулируя их успешность и мотивацию при формировании профессиональных компетенций.

Результаты, представленные авторами, в дальнейшем могут быть использованы для разработки программного модуля интегральной рейтинговой оценки, которым будет дополнено специальное программное обеспечение «Образование-МО».