Мониторинг безопасности образовательного процесса как условие повышения качества подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности

Система конкретных видов деятельности, необходимых для выполнения специалистом определенных функций, составляют содержание образования, тогда оценка за каждый конкретный вид деятельности должна выставляться за уровень его сформированности. Уровень сфор-мированности выявляется на основании успешности решения профессиональных задач в изучаемой сфере деятельности. Формирование специальных умений и навыков на основе теоретических знаний в конкретных видах профессиональной деятельности: аналитической, эксплуатационной, алгоритмической, контрольно-надзорной, энергосберегающей, аварийно-профилактической, нормативно-информационной является основной задачей обучения, которая должна решаться на каждом этапе при достижении конечной цели подготовки специалиста при проведении мониторинга безопасности образовательного процесса.

Для оценки готовности к аналитической профессиональной деятельности обучаемых был введен в критериальный аппарат – коэффициент аналитической профессиональной деятельности (КПД1), по которому можно было судить об уровне сформированности этого вида деятельности у будущего специалиста при проведении мониторинга безопасности образовательного

процесса. Коэффициент аналитической профессиональной деятельности – первый оценочный критерий результатов достижения поставленной цели. Оценка готовности к обеспечению требований промышленной и экологической безопасности в эксплуатационной профессиональной деятельности велась по коэффициенту эксплуатационной профессиональной деятельности (КПД 2 ). Умения и навыки, характеризующие алгоритмическую профессиональную деятельность оценивались по коэффициенту алгоритмической профессиональной деятельности (КПД 3 ). Следующим критерием являлся коэффициент контрольно-надзорной профессиональной деятельности (КПД 4 ), дающий оценку сформированно-сти контрольно-надзорной профессиональной деятельности на производственном объекте современного производства. Уровень готовности будущего специалиста к выполнению мероприятий по экономии энергоресурсов, по соблюдению норм расхода топлива и всех видов энергии оценивался как сформированность энергосберегающей профессиональной деятельности по коэффициенту энергосберегающей профессиональной деятельности (КПД 5 ). Решение профессиональных задач в чрезвычайных и аварийных ситуациях, как вид аварийно-профилактической профессиональной деятельности, оценивался по коэффициенту аварийно-профилактической профессиональной деятельности (КПД 6 ). И, наконец, оценка достижения сформированно-сти нормативно-информационной профессиональной деятельности велась по коэффициенту нормативно-информацион-ной профессиональной деятельности (КПД 7 ).

Нами была внедрена следующая система оценки КПД 1 , КПД 2 , КПД 3 , КПД 4 , КПД 5 , КПД 6 , КПД 7 и КПД , представленная на рис. 1 как модель системы мониторинга. Матричная модель видов заданий и этапов контроля включает следующие его виды: входной, экспресс-контроль, модульный (практико-теоретический), дипломный (профессиональный). Мы ввели следующие граничные значения уровней и обозначили через Y¡ (табл. 1).

Таблица 1. Граничные значения уровней

Уровень j-го критерия (Y¡)	Границы зон критерия
низкий профессиональный	0
средний профессиональный	0,25≤Y¡≤0,7
высокий профессиональный	0,7≤Y¡≤1

Рис. 1. Модель системы мониторинга подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности

Для проведения экспертного контроля были приглашены члены профессионального совета кафедры «Управление промышленной и экологической безопасностью» Тольяттинского государственного университета, предприятий г. Тольятти: ОАО «АВТОВАЗ», ОАО «Электросеть», Ростехнадзора. Оценка экспертом по каждому критерию проставлялась по удобной и привычной пятибалльной шкале. Величину кри- терия получали, произведя следующие вычисления: N

Z Y i

Yi

n = 1

5 • N

, где Yi – i-ый критерий j-го студента; Y – оценка эксперта по i-му критерию; N – количество экспертов.

После подсчета значений уровней критерия определялся суммарный коэффициент профессиональной деятельности по формуле:

КПД = КПД 1 + КПД 2 + КПД 3 + КПД 4 + + КПД 5 + КПД 6 + КПД 7

Для проведения эксперимента в Тольяттинском государственном университете были организованы группы, обучение в которых по дисциплинам «Экология» и «Безопасность жизнедеятельности» велось по новому практикоориентированному содержанию образования специалистов по безопасности жизнедеятельности производственных объектов в области экологической, промышленной и безопасности в чрезвычайных и аварийных ситуациях при проведении мониторинга безопасности образовательного процесса. В педагогике, как и в других науках, для получения результатов, их разработки и объяснения используется определенная совокупность методов (приемов) исследования. Мы в своей опытно-экспериментальной работе применяли следующие методы [2]:

• 1.    Сравнительный метод – (метод «поперечного среза»), который заключался в сопоставлении групп студентов по уровням формируемых параметров (видов профессиональной деятельности). Этот метод мы использовали для диагностирования критериев сформированности всех видов профессиональной деятельности специалиста для производственных объектов на разных специальностях электротехнического факультета Тольяттинского государственного университета.

• 2.    Лонгитюдный метод – (метод «продольного среза»), который состоял в многократных обследованиях одних и тех же студентов на протяжении длительного времени (в течение трех семестров) на электротехническом факультете.

Учитывая, что диагностирование основных критериев сформированности видов профессиональной деятельности специалиста в системе обеспечения экологической, промышленной и безопасности в чрезвычайных и аварийных ситуациях проводилось периодично в группах Э-301, 302, 303, 304, 401, 402, 403, 404, 501, 502, 503, 504 электротехнического факультета Тольяттинского государственного университета, то количество студентов, принявших участие в эксперименте, достигло 417 человек. На первом этапе статистической обработки результатов педагогического эксперимента проведён анализ однородности распределений уровней сформи-рованности видов профессиональной деятельности результатов входного и выходного контроля знаний в учебных группах по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности» (безопас-

ность в чрезвычайных и аварийных ситуациях), «Безопасность жизнедеятельности» (охрана труда), «Экология», а также результатов прохождения производственной практики и раздела «Безопасность и экологичность опасного производственного объекта электроэнергетического комплекса» в дипломном проекте в контрольных и экспериментальных группах соответственно. Анализ однородности распределений проводится с целью выявления возможных серьезных отклонений в результатах обучения, вызванных какими-то случайными факторами, и обоснования допустимости объединения результатов отдельных групп в суммарную выборку.

Для статистического анализа однородности распределений выборок уровней сформиро-ванности видов профессиональной деятельности между собой мы использовали критерий Колмогорова-Смирнова [1, 3]. Использование критерия допустимо, так как выполняются следующие условия: все выборки случайные; выборки независимы между собой, и члены каждой выборки также независимы между собой; шкала измерений свойства не ниже порядковой. Для каждой пары выборок была выдвинута нулевая гипотеза Н 0 : F 1 (x) = F 2 (x) об одинаковости законов распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности в каждой паре выборок, при альтернативной гипотезе Н₁: F₁(x) ≠ F 2 (x) утверждающей, что законы распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности в паре выборок различны. Для каждой пары выборок была рассчитана статистика критерия:

T 1 = max

к

n _{1 в}

N 1

n _{2 в}

N 2

,

n 1 в + n 1 с    n 2 в + n 2 с

N i        N 2    J

где n _1в, n _1c – количество студентов из первой выборки, имеющих высокий и средний уровень сформированности видов профессиональной деятельности; n 2в , n 2c – количество студентов из второй выборки, имеющих высокий и средний уровень сформированности видов профессиональной деятельности; N 1 , N 2 – объемы первой и второй выборок.

На пересечении строк и столбцов нами приведены рассчитанные статистики T 1 (вверху), а также критические значения статистики W=W 1- _α (внизу) для уровня значимости α=0,1. Критические значения статистики W для выборок объема N 1 , N 2 не более 20 берем из таблиц [таблица 6.5a, 3], а для выборок большего объема определяем по формуле [1]

W = А. •

N 1 + N 2

N 1 • N 2

где λ_α – квантиль функции Колмогорова, отвечающий выбранному уровню значимости, для α=0,1 λ 0,1 =1,07.

Из полученных результатов для всех соотношений выборок выполняется условие T 1 0 о равенстве функций распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности в учебных группах по каждой дисциплине и уровню контроля для контрольных и экспериментальных групп. Полученные результаты анализа позволяют объединить результаты всех участвующих в эксперименте учебных групп в суммарные выборки. На рис. 25 представлены диаграммы суммарных распределений уровней сформированности видов профессиональной деятельности по каждой дисциплине, позволяющие визуально сравнить результаты в контрольных и экспериментальных группах.

Величину КПД рассчитываем по формуле:

КПД =

N

, где nв – количество студентов имеющих высокий уровень сформированности видов профессиональной деятельности; N – объем выборки.

Рис. 2. Распределение результатов входного и выходного контроля по дисциплине БЖ (ЧС) в контрольных и экспериментальных группах

Для каждой пары выборок контрольной и экспериментальной групп мы выдвинули нулевую гипотезу Н₀: F_к(x) = F_э(x) об одинаковости законов распределения уровней сформированно-сти видов профессиональной деятельности в каждой паре выборок, при альтернативной гипотезе Н 1 : F к (x)≠F э (x) утверждающей, что законы распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности в каждой паре выборок различны.

Рис. 3. Распределение результатов входного и выходного контроля по дисциплине БЖ (ОТ) в контрольных и экспериментальных группах

В случае если гипотеза H 0 будет отвергнута и принята гипотеза Н₁, о различии законов распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности, провели проверку одностороннего критерия для гипотезы Н 2 : F к (x) ≥ F э (x), что стохастически величины уровней сформированности видов профессиональной деятельности в контрольной выборке не меньше величин уровней сформированности видов профессиональной деятельности в экспериментальной выборке, при альтернативной гипотезе Н 3 : F к (x) < F э (x). Для каждой пары выборок нами рассчитаны статистики критериев:

T1 Г = max X n кв n эв -кв + -КС кв      кс -ЭС + -ЭС эв      эс ^ Nк Nэ , Nк Nэ 7 T2 = max ^-Э« эв n кв -ЭС + -ЭС эв      эс -КС + -КС кв      кс X N э Nк, Nэ Nк где nкв, nкс – количество студентов из контрольной суммарной выборки, имеющих высокий и средний уровень сформированности видов профессиональной деятельности, nэв, nэс – количество студентов из экспериментальной суммарной выборки, имеющих высокий и средний уровень сформированности видов профессиональной деятельности, Nк, Nэ – объемы контрольной и экспериментальной выборок. Критические значения статистики W мы определили по формуле [47]:

W = л_а •

N к + N э N к • N э

где λ α – квантиль функции Колмогорова, отвечающий выбранному уровню значимости, для α=0,1 λ 0,1 =1,07.

Анализируя сравнение результатов уровней сформированности видов профессиональной деятельности в суммарных контрольной и экспериментальной выборках при входном контроле по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности» (безопасность в чрезвычайных и аварийных ситуациях), «Безопасность жизнедеятельности» (охрана труда), «Экология», выполняется условие T1

Рис. 4. Распределение результатов входного и выходного контроля по дисциплине экология в контрольных и экспериментальных группах

Рис. 5. Распределение результатов производственной практики и раздела БЖ дипломного проекта в контрольных и экспериментальных группах

Анализируя сравнение результатов уровней сформированности видов профессиональной деятельности в суммарных контрольной и экспериментальной выборках при выходном контроле по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности» (безопасность в чрезвычайных и аварийных ситуациях), «Безопасность жизнедеятельности» (охрана труда), «Экология», а также результатам прохождения производственной практики и выполнения раздела «Безопасность и экологичность производственного объекта» дипломного проекта, выполняется условие T1>W (0,1386 < 0,1327 0,1280 < 0,1213 0,1573 < 0,1375 0,1714 < 0,1679 0,1743 < 0,1667) и соответствии с правилом принятия решения с доверительной вероятностью 0,9 гипотеза H0 нами отвергается и принимается гипотеза H1. При анализе одностороннего критерия получаем T2>W, следовательно, в соответствии с правилом принятия решения с доверительной вероятностью 0,9 гипотеза H2 нами отвергается, и принимается гипотеза H3, это означает, что распределение уровней сформиро-ванности видов профессиональной деятельности по дисциплинам «Безопасность жизнедеятельности» (безопасность в чрезвычайных и аварийных ситуациях), «Безопасность жизнедеятельности» (охрана труда), «Экология», а также результатам прохождения производственной практики и выполнения раздела «Безопасность и экологичность производственного объекта» дипломного проекта, в экспериментальных группах при проведении мониторинга безопасности образовательного процесса стохастически выше распределения уровней сформированности видов профессиональной деятельности в контрольных группах, проходящих обучение по традиционной методике.

Рис. 6. Величины КПД в контрольных и экспериментальных группах по различным дисциплинам

На рис. 6 показано изменение величины суммарного коэффициента профессиональной деятельности (КПД) в контрольных и экспериментальных группах по различным дисциплинам. Средний КПД в экспериментальных группах составляет 0,7069, а в контрольных 0,5749, что соответствует росту КПД на 22,9% в группах, проходящих обучение с практикориентирован-ным содержанием процесса подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности при проведении мониторинга безопасности образовательного процесса для производственных объектов в области экологической. промышленной и безопасности в чрезвычайных и аварийных ситуациях, по сравнению с контрольными группами, проходящими обучение по традиционной методике.

Выводы: опытно-экспериментальная работа подтвердила выдвинутое предположение, что обучение по специально спроектированному педагогическому содержанию при проведении мониторинга безопасности образовательного процесса дает гарантированный результат по повышению качества подготовки специалистов.

Статья публикуется в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2010 гг.» по госбюджетной теме №6986 «Проектирование системы комплексного мониторинга экологических, эргономических, санитарногигиенических и техногенных критериев безопасности образовательного процесса»