Учебно-методическое обеспечение дополнительного профессионального образования: имитационное моделирование и оценка трудозатрат

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Дополнительное профессиональное образование (ДПО) — это важный компонент в системе непрерывного образования, где главным аспектом является профессиональная переподготовка, повышение квалификации, стажировка, переподготовка специалистов и самообразование ; ; .

Можно выделить ряд особенностей учебно-методического обеспечения ДПО, а именно:

• -    преобладание маркетингового аспекта. Основная цель разработки программы — продажа ее заказчику. На это ориентировано и направление и содержание и нейминг программы. Также следует отметить как одну из возможных стратегий — создание большого числа программ для расширения предлагаемой номенклатуры;

• -    короткий учебно-методический цикл. В отличие от основных образовательных программ, дополнительная программа может быть создана и реализована в течение нескольких недель, и значит, имеется возможность оперативных корректировок, в том числе и в соответствии с пожеланиями заказчика;

• -    несколько меньший уровень регламентации учебно-методического обеспечения;

• -    ориентация в настоящее время программ ДПО на профстандарты ( https://clck.ru/SnEkL ; https://clck.ru/SnEkY ; https://clck.ru/SnEkn ).

Разработка программ, экспертиза и оформление программ ДПО требует затрат труда [1, 2]. Возникают вопросы: сколько примерно часов в год преподаватель и сотрудник тратят на создание программ ДПО и как эти трудозатраты можно сократить?

Для решения поставленной задачи будем использовать метод имитационного моделирования. При этом будет проведена сравнительная оценка трудозатрат исполнителей при ручном и автоматизированном вводе.

Процесс имитационного моделирования проводился следующим образом:

Этап 1. Содержательный анализ и идентификация процессов методического обеспечения дополнительного профессионального образования и формализация процессов работы процессов методического обеспечения дополнительного профессионального образования

Для проектирования процессов программ ДПО использовано программное обеспечение - СИМ-UML, которое обусловлен наличием средств моделирования, как структуры предметной области, так и динамики протекающих процессов, а также наличием инструментария автоматизированного синтеза имитационной модели на основе построенных UML-диаграмм [3, 4].

С помощью унифицированного языка UML осуществляется визуальное моделирование процессов написания программ ДПО. На Рисунке 1 представлена диаграмма прецедентов, которая описывает подмножество процессов учебно-методического обеспечения программ ДПО в целом, исполнителями которых являются преподаватель и руководитель программ ДПО.

Далее запускается процесс написание программ переподготовки или повышения квалификации, которые представлены на диаграмме деятельности (Activity Diagram) процессов ДПО (Рисунок 2).

Этап 2. На следующем этапе преподаватель для каждой программы ДПО составляет учебный план, обобщение трудовых функций и списка компетенций.

После всех проделанных процессов преподаватель направляет на проверку руководителю программ ДПО. Направленная программа проверяется на ошибки и на соответствие профессиональных стандартов. В завершении, если не было допущено ошибок, программа утверждается, либо отправляется для корректирования ошибок и после проходит дополнительную проверку на недочеты.

Рисунок 1. Диаграмма прецедентов (Use Case) процессов методического обеспечения дополнительного профессионального образования

Рисунок 2. Диаграмма деятельности (Activity) процесса написания программы повышения квалификации

Рисунок 3. Диаграмма деятельности (Activity) процесса экспертизы программ ДПО

Этап 3. Определение количественных характеристик модели процессов дополнительного профессионального образования

Следующим шагом является заполнение структурных и количественных аспекты загрузки модели ДПО. Для каждого актера и всех ассоциативных связи указываются количественные параметры в виде переменных системы — популяция актеров и частота обращения к прецеденту соответственно [5, 6].

Сформированный набор визуальных и количественных компонентов модели применяется для построения имитационной модели процессов работы дополнительного профессионального образования. Пример представлен на Рисунке 4.

Для рассматриваемой операции выбран треугольный закон распределения времени исполнения (min= 12 мин, moda= 18 мин, max= 24 мин.). [7].

Этап 4. Автоматизированное формирование имитационной модели процессов работы дополнительного профессионального образования

Разработанная визуальная UML-модель процессов ДПО предназначена для формирования имитационной модели путем ее автоматизированного синтеза на основе представленных UML-диаграмм.

Автоматизированное построение имитационных моделей можно осуществить с помощью системы СИМ-UML, которая используется для построения имитационных моделей. Система разработана в рамках концепции автоматизированного синтеза имитационных моделей на основе языка UML и осуществляет соответствующие метод, метамодель и набор алгоритмов. Основным преимуществом использования СИМ-UML является уменьшение трудозатрат на моделирование за счет автоматизации формирования имитационной модели [8].

Переменная

“Параметры

Тип переменной дргуменг

Имя операции | у казать объем темы в часах

“Для аргумент аг

Распределение

Т реугольное

Параметры распределения

"'!| Отмена |

Рисунок 4. Заполнение количественных параметров модели процессов дополнительного профессионального образования

Фрагмент перечня переменных имитационной модели приведен в Таблице 1.

СПИСОК ПЕРЕМЕННЫХ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ ДПО (ФРАГМЕНТ)

Таблица 1.

Имя	Тип             Комментарий           Тип / Закон     Параметры / переменной                                распределения   Формула расчета
dpo	Диаграмма  Написание программ ДПО прецедентов Актор       Преподаватель                   Число        value = 1 Аргумент Прецедент   Повышение квалификации       Процесс      PPK (Use Case) Прецедент   Переподготовка                 Процесс      PPP (Use Case)

Имя	Тип переменной	Комментарий	Тип / Закон распределения	Параметры / Формула расчета
	Прецедент (Use Case)	Учебный план	Процесс	StudyPlan
	Актор Аргумент	Руководитель программ ДПО	Число	value = 1
	Прецедент (Use Case)	Экспертиза	Процесс	Expertise
	Прецедент (Use Case)	Связь с профстандартом	Процесс	TF
	Ассоциация Функция	Преподаватель / Повышение квалификации	Формула	Nppk
	Ассоциация Функция	Преподаватель / Переподготовка	Формула	Nppp
	Ассоциация Функция	Руководитель программ ДПО / Экспертиза	Формула	Nr
	Расширение (extend)	Связь с профстандартом / Повышение квалификации	Вероятность	1
	Расширение (extend)	Связь с профстандартом / Переподготовка	Вероятность	1
prepodavatel Накопление
PPK	Диаграмма деятельности	Программа повышения квалификации
	Аргумент	Составить цель реализации программы	Треугольное	min = 0.5; moda = 1; max = 1.5
	Аргумент	Охарактеризовать новый вид проф. деятельности ( квалификации)	Треугольное	min = 0.5; moda = 1; max = 1.5
	Аргумент	Выбрать категорию слушателей	Треугольное	min = 0.1: moda = 0.2; max = 0.3
	Аргумент	Определить форму обучения	Треугольное	min = 0.1; moda = 0.2; max = 0.3
	Аргумент	Составить трудоемкость программы	Треугольное	min = 0.5; moda = 1; max = 1.5
	Аргумент	Составить календарно-учебный график	Треугольное	min = 2;moda = 2.5; max = 3
	Аргумент	Указать материально-технические условия реализации программы	Треугольное	min = 0.5; moda = 1; max = 1.5
	Аргумент	Составить учебно-методическое обеспечение программы	Треугольное	min = 0.2; moda = 0.8; max = 1.3
Expertise	Диаграмма деятельности	Экспертиза программ ДПО
	Аргумент	Проверить цель программы ДПО	Треугольное	min = 0.3; moda = 0.5; max = 0.7
	Аргумент	Проверить вид аудитории	Треугольное	min = 0.1; moda = 0.2; max = 0.3
	Аргумент	Проверить соответствие программы ДПО на проф. стандарты	Треугольное	min = 0.5; moda = 1; max = 1.5
	Аргумент	Проверить распределение часов	Треугольное	min = 0.4; moda = 0.8; max = 1.2
	Аргумент	Утвердить программу	Треугольное	min = 0.2; moda = 0.4; max = 0.6
	Аргумент	Скорректировать программу	Треугольное	min = 1; moda = 1.5; max = 2

Этап 4. Прогон имитационной модели и анализ результатов моделирования процессов ДПО при ручном и автоматизированном вводе

Результаты прогона имитационной модели позволяют получить информацию о трудозатратах на выполнение изучаемых процессов за определенный период времени при их ручном (Рисунок 5) и автоматизированном формировании.

Результаты моделирования

Переменная dpO

33 Сохранить |[ Закрыть ~jj

Excel

Word |  | dpo - Написание программ ДПО

Рисунок 5. Результаты моделирования подмножества процессов «написание программ ДПО» при ручном варианте (в часах)

Диаграмма | Т аблица | Децили |

Результаты моделирования бизнес-процесса (затраты труда в часах) представлены в Таблице 2.

Таблица 2

РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОДМНОЖЕСТВА БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ В РУЧНОМ И АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ВИДЕ (в часах)

Параметр	Значение (ручной ввод)	Значение (автомат. ввод)
Переменная	DPO	DPOa
Комментарий	Подготовка учебной	Подготовка учебной
	документации	документации
Число итераций	1000	1000
Среднее	1152,77	558,04
Дисперсия	1595,5	31176,38
Среднеквадратическое отклонение	39,9	22,8

Параметр	Значение (ручной ввод)	Значение (автомат. ввод)
Коэффициент вариации	0,035	0,041
Асимметрия	0,101	0,083
Эксцесс	-0,345	-0,506
Минимум	1043,44	501,42
Максимум	1284,56	628,32
Модальный интервал	1131,12±1153,04	547,57±559,1

В Таблице 3 представлено сравнение результатов моделирования ручного и автоматизированного вариантов по исполнителям.

Таблица 3 ТРУДОЗАТРАТЫ ИСПОЛНИТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА (В ЧАСАХ)

Исполнитель	Среднее значение		Сркв. Откл.		Мин. знач.		Макс. знач.
	Р *	А*	Р	А	Р	А	Р	А
Преподаватель	1113,34	528,85	35,53	17,44	1020,0 6	483,56	1210,77	557,38
Руководитель программ ДПО	39,6	28,97	8,12	6,06	19,34	15,25	71,58	52,98
Итого	1152,94	557,82	43,65	23,5	1039,4	498,81	1282,35	610,36

Таким образом, сравнивая результаты Таблицы 3, можно сделать вывод, что время, потраченное на формирование программ дополнительного профессионального образования при автоматическом варианте существенно меньше, чем при ручном вводе.

Следует также отметить, что при автоматизации уменьшается число ошибок и сокращается время, необходимое на контроль и устранение неточностей. Довольно значительная величина трудозатрат говорит о целесообразности автоматизации учебнометодического обеспечения ДПО.

Заключение

В рамках настоящего исследования:

• - исследованы и идентифицированы процессы формирования программ дополнительного профессионального образования;

• - построена визуальная модель процессов формирования программ дополнительного профессионального образования провести на основе ручных и автоматизированных вариантов;

• - получена сравнительная оценка трудозатрат на исполнение процессов формирования программ дополнительного профессионального образования в вузе в ручном и автоматизированном вариантах, сделан вывод о необходимости автоматизации формирования учебно-методического обеспечения образовательных программ ДПО.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) в рамках научного проекта №19-013-00690 «Экономика учебно-методической деятельности в высшей школе».

The reported study was funded by Russian Foundation for Basic Research (RFBR) according to the research project no. 19-013-00690 “Economics of educational and methodological activities in high school”.