AUTOMATED SYSTEM OF CREATION OF WORKING PROGRAMS OF ACADEMIC DISCIPLINES
Authors:
1.
Astrakhan State Technical University
(Professor)
2.
Astrakhan State Technical University
3.
Astrakhan State Technical University
(Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department of Information Security)
Type:
Article
Pages:
from 90
to 97
Status:
Published
Received:
05.01.2016
Accepted:
25.01.2016
Published:
25.01.2016
Subject area:
VAC 05.12.2013 Системы, сети и устройства телекоммуникаций
VAC 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
VAC 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
VAC 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах
VAC 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
VAC 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
UDK [004.891:81’322]:378.14
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 28.01 Общие вопросы кибернетики
GRNTI 49.01 Общие вопросы связи
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 82.01 Общие вопросы организации и управления
VAC 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
VAC 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
VAC 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах
VAC 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
VAC 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
UDK [004.891:81’322]:378.14
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 28.01 Общие вопросы кибернетики
GRNTI 49.01 Общие вопросы связи
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 82.01 Общие вопросы организации и управления
Language:
Russian
Keywords:
higher education, management of educational process, planning educational programs, competence-based approach
Abstract (English):
The paper considers the problem of increasing the load on teachers on the preparation of the documentation accompanying the educational process. In the context of new Federal state educational standards of higher education (FSES) 3+ in the formation of educational plans and academic programs it is necessary to take into account the dependence of the competencies on a set of disciplines, the relations between the studied disciplines that require frequent updating and matching with employers. Such tasks are characterized with a large volume of information and complexity of relationships of the analyzed factors. It may lead to errors and inconsistent estimations in the preparation of the academic programs by the teachers, and in future it can lead to claims from the auditors of the quality management system of education. The described approaches will solve the problem of automated formation of the educational programs of the academic disciplines. Time saving and minimization of gaps in the educational programs will improve the training process at the university through special software, capable of processing information in plans and programs in order to reveal their imperfections and contradictions. The requirements of the FSES 3+ are analyzed, the algorithm for the automated generation of the educational program of the discipline is presented and the major interfaces of the developed application, workspaces of the developed software product for creating educational programs of disciplines are shown.
The paper considers the problem of increasing the load on teachers on the preparation of the documentation accompanying the educational process. In the context of new Federal state educational standards of higher education (FSES) 3+ in the formation of educational plans and academic programs it is necessary to take into account the dependence of the competencies on a set of disciplines, the relations between the studied disciplines that require frequent updating and matching with employers. Such tasks are characterized with a large volume of information and complexity of relationships of the analyzed factors. It may lead to errors and inconsistent estimations in the preparation of the academic programs by the teachers, and in future it can lead to claims from the auditors of the quality management system of education. The described approaches will solve the problem of automated formation of the educational programs of the academic disciplines. Time saving and minimization of gaps in the educational programs will improve the training process at the university through special software, capable of processing information in plans and programs in order to reveal their imperfections and contradictions. The requirements of the FSES 3+ are analyzed, the algorithm for the automated generation of the educational program of the discipline is presented and the major interfaces of the developed application, workspaces of the developed software product for creating educational programs of disciplines are shown.
Keywords:
higher education, management of educational process, planning educational programs, competence-based approach
higher education, management of educational process, planning educational programs, competence-based approach
Введение Внедрение компетентностного подхода в систему российского образования требует от организаторов процесса подготовки специалистов внесения в процесс планирования и реализации основной образовательной программы (ООП) ряда изменений, связанных с тем, что оценка качества образования основана на оценке компетенций [1-3]. При построении образовательного процесса организаторы руководствуются следующими нормативными документами: Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации», федеральные государственные образовательные стандарты высшего образования (ФГОС ВО 3+), приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 18 ноября 2013 г. N 1245 «Об установлении соответствия направлений подготовки высшего образования…». Основные задачи управления процессом обучения, такие как составление учебных планов, формирование учебных поручений, мониторинг качества подготовки специалистов, необходимо решать с учётом требований ФГОС ВО 3+, в которых основой является формирование у выпускников необходимых компетенций, на которые в дальнейшем будет ориентироваться работодатель. При планировании процесса подготовки выпускников создаются паспорта компетенции. При формировании учебных планов должна учитываться степень востребованности компетенций и назначаться количество кредитных единиц дисциплинам в соответствии со степенью их значимости для формирования компетенции. При формировании учебных поручений преподавателей должны учитываться степень значимости дисциплины и квалификация преподавателя [1-3]. Такие процедуры, как определение содержания дисциплины, определение оптимального порядка изучения связанных дисциплин, подбор преподавателя для чтения определенного курса, учет опыта коллег и требований работодателей при подготовке рабочих программ дисциплин являются взаимосвязанными, и их необходимо регулировать. Все это напрямую связано с увеличением объема и усложнением системы документооборота, что приведет к дополнительной нагрузке на преподавателей и руководителей подразделений. В настоящее время практически во всех вузах имеются автоматизированные информационные системы, без которых эффективная и оперативная работа многих отделов была бы крайне затруднительной, а порой и невозможной. Но в настоящее время отсутствуют системы, облегчающие текущую работу преподавателей, связанную с обновлением и созданием рабочих программ по дисциплинам в соответствии с изменяющимися требованиями. Такие системы должны предоставлять возможности оперативного поиска нужной информации из единых источников, аккумуляции опыта коллег по читаемым курсам в специально организованной базе данных, генерации рабочей программы по дисциплине, минимизации ошибок при формировании рабочих программ, облегчения проведения процедуры внутреннего аудита кафедр в соответствии с требованиями системы менеджмента качества. Анализ систем управления в вузе Автоматизированная система управления (АСУ) вузом, по сути, является системой поддержки принятия решений для руководителей образовательных учреждений и призвана значительно упростить работу не только руководителя учебного заведения, но и штатных работников, а также повысить качество образовательного процесса. Разработчики архитектуры АСУ вузом учитывают прежде всего потребности автоматизации основной бизнес-функции вуза - учебного процесса. В частности, в архитектуру разработчики закладывают возможности формирования индивидуальной программы обучения учащегося (блоки дисциплин по выбору, факультативные дисциплины), учет индивидуальной программы при выполнении таких функций, как формирование учебных потоков, формирование расписания занятий, учет проведения занятий, учет контрольных мероприятий, учет успеваемости и учебной нагрузки с использованием балльно-рейтинговой системы. Практически все АСУ вузов разделены на функциональные модули (рис. 1). Рис. 1. Функции АСУ вузом Однако, несмотря на обилие всевозможных функций АСУ вузом и наличие функции «Управление учебным процессом», они не удовлетворяют всем потребностям вуза в связи с внедрением компетентностного подхода. Сравнительный анализ характеристик и возможностей систем автоматизации учебного процесса в российских вузах, предпринятый в [4] показал, что данные системы не учитывают требования новых ФГОС ВО 3+ в части планирования и реализации ООП по следующим критериям: 1) формирование паспортов компетенций; 2) назначение дисциплинам кредитных единиц в соответствии со степенью значимости дисциплины для формирования компетенции; 3) составление учебных планов и рабочих программ с учётом последовательности изучения дисциплин и формирования компетенций; 4) формирование учебных поручений преподавателей с учётом степени значимости дисциплин и квалификации преподавателей; 5) мониторинг уровня формирования компетенций. В настоящее время планирование учебной деятельности сопряжено с большой долей субъективизма в связи с отсутствием исследований и статистики о степени взаимозависимости компетенций, а также о факторах, влияющих на формирование компетенций. В данной статье предлагается алгоритм формирования рабочей программы дисциплины с учётом взаимовлияния изучаемых дисциплин и формируемых компетенций. Особенности формирования учебных планов в вузах Ежегодно заведующие выпускающими кафедрами совместно с директором института (деканом факультета) составляют учебный план специальности/направления. Учебный план подписывают заведующий кафедрой и директор института (декан), проверяет начальник учебного отдела вуза, визирует проректор по учебно-методической работе, затем утверждает ректор. ФГОС ВО 3+ определяет: 1) срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра, магистра; 3) срок теоретического обучения, включая научно-исследовательскую работу студентов, практикумы, лабораторные работы; 4) продолжительность всех экзаменационных сессий; 5) продолжительность учебных, производственных и преддипломных практик; 6) срок итоговой государственной аттестации, включая подготовку и защиту выпускной квалификационной работы; 7) продолжительность каникул, включая последипломный отпуск; 8) максимальный объем учебной нагрузки студента в неделю, включая все виды его аудиторной и внеаудиторной (самостоятельной) учебной работы; 9) минимальный общий объем каникулярного времени в учебном году в неделях, в том числе в зимний период; 10) требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки; 11) проведение установочной и экзаменационной сессии; 12) часовой эквивалент зачетной единицы. При составлении учебного плана для реализации основной образовательной программы вуз имеет право: 1) изменять объем часов, отводимых на освоение учебного материала: для циклов дисциплин - в пределах 5 %, для дисциплины внутри цикла - 10 %; 2) формировать цикл гуманитарных и социально-экономических дисциплин (дисциплина «Физическая культура» выступает в качестве обязательной; 3) определять в установленном порядке наименование направлений, наименование дисциплин направлений, их объем и содержание, а также форму контроля их освоения студентами. При составлении рабочих программ на базе учебных планов преподавателями могут быть выявлены недостатки, влияющие на качество изучения связанных дисциплин, последовательность преподавания которых нарушена. Это объясняется необходимостью обеспечить выполнение формальных критериев при составлении учебных планов, например таких, как: - число экзаменов и зачетов в семестре не может быть выше определенного количества; - продолжительность сессии; - по дисциплинам по выбору не может быть экзамена или курсовой работы; - аудиторная нагрузка в учебном году не должна превышать определенного количества часов. В связи с этим общая схема создания учебного плана предполагает процедуры проверки и корректировки, а это вызывает изменения рабочих программ и их содержания. Автоматизированная система «Рабочая программа» должна осуществлять автоматизированную генерацию рабочей программы на основе базового шаблона или проверку существующей программы на соответствие данным учебного плана, выводить отчет о наличии ошибок. Рабочая программа включает в себя большое количество элементов, в частности такие, как: 1) цели и задачи дисциплины; 2) расчасовка из учебного плана; 3) информация по компетенциям; 4) план изучения дисциплины; 5) тематика курсовых проектов (работ); 6) учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины; 7) данные о материально-техническом обеспечении дисциплины; 8) список учебной литературы, 9) другое. Все эти элементы нуждаются в актуализации, и это контролируется регулярно в ходе процедур внутреннего и внешнего аудита кафедры. В частности, проверяется обеспеченность дисциплины учебной литературой, актуальность литературы и т. д. Эти процессы в перспективе также можно частично автоматизировать с условием объединения баз данных учебных планов, учебных поручений, учебно-методических разработок преподавателей и др. Автоматизированная система «Рабочая программа» Прежде чем перейти к интерфейсу разработанного приложения, рассмотрим контекстную диаграмму на рис. 2. Диаграмма отражает процесс формирования рабочей программы дисциплины, где потоки данных отражают входную и выходную информацию. Рис. 2. Диаграмма декомпозиции В ходе исследования предметной области были выявлены следующие связанные сущности: 1) дисциплины; 2) компетенции; 3) связь дисциплин; 4) связь дисциплин с компетенциями; 5) учебный план. Алгоритм формирования рабочей программы, обеспечивающий обратную связь между преподавателями, участвующими в учебном процессе, работодателями и руководителями подразделений образовательного учреждения, представлен на рис. 3. Рис. 3. Алгоритм формирования рабочей программы Для автоматизированной обработки данных с целью получения варианта рабочей программы предполагается существование следующих пользователей системы: 1) заведующий кафедрой; 2) преподаватель; 3) аудитор. При запуске программного продукта открывается главная форма программного продукта, которая содержит в себе окно приветствия. Пользователю необходимо аутентифицироваться, и если процесс аутентификации пройдет успешно, пользователю станут доступны функции в соответствии с его правами (рис. 4). Рис. 4. Главная форма 1. В разделе «Редактирование справочников» пользователю доступно редактирование данных таблиц справочников. 2. В разделе «Учебные планы» пользователь создает учебный план. 3. В разделе «Связь дисциплин» пользователь устанавливает зависимость между дисциплинами. 4. В разделе «Связь компетенций и дисциплин» пользователь выбирает дисциплину и компетенцию, после чего между ними устанавливается зависимость. 5. В разделе «Добавление компетенций» пользователь может ввести новую компетенцию, и она будет добавлена в справочник компетенций. Данный раздел сделан для автоматизации заполнения данного справочника. 6. В разделе «Рабочая программа» пользователю предоставлены функции просмотра учебного плана, создание рабочей программы и формирование отчета. 7. В форме связывания дисциплин и компетенций пользователю предоставлен механизм установления взаимосвязи (рис. 5). Рис. 5. Форма установления зависимости между дисциплинами При выборе основной дисциплины список зависимых дисциплин формируется в соответствии со следующими критериями: 1) в списке не должно быть выбранной дисциплины; 2) в списке не должно быть дисциплины, которая уже связана с выбранной в обратном порядке. Тем самым гарантируется, что пользователь не создаст противоречащих друг другу записей. В форме создания рабочей программы пользователю необходимо выбрать учебный план, который доступен в ниспадающем списке. После этого в форму подгружается список дисциплин выбранного учебного плана. При выборе дисциплины пользователю доступны следующие опции: - просмотр списка компетенций, которые необходимы по требованиям ФГОС; - включение в отчет результатов проверки на правильность семестров для данной дисциплины; - переход к выбранному учебному плану, для его просмотра; - добавление компетенций, которые необходимы при создании данной рабочей программы; - распечатка рабочей программы. Заключение В настоящее время наблюдается отрыв имеющихся вариантов автоматизации от требований к составлению основных образовательных программ, которые диктует переход российского образования на компетентностный подход. Результаты нашего исследования могут быть использованы для решения задач по повышению оперативности составления и проверки соответствия рабочих программ критериям качества. Автоматизация процесса формирования учебных планов и составления рабочих программ значительно уменьшит количество ошибок при определении последовательности изучения дисциплин в учебных планах и обеспечит обратную связь непосредственно между преподавателями, участвующими в учебном процессе, работодателями и руководителями подразделений образовательного учреждения. В результате формирование у студентов необходимого перечня компетенций из ФГОС ВО 3+ будет происходить равномерно и более качественно.
1. Sibikina I. The Calculation Procedure of Competence Completeness / I. Sibikina, I. Kosmacheva, I. Kvyatkovskaya, Y. Lezhnina // 11th Joint Conference, JCKBSE (Volgograd, Russia, September, 2014). Volgograd, 2014. P. 134-143.
2. Kvyatkovskaya I. Y. Procedure of the System Characteristics Competence Graph Model Calculation / I. Y. Kvyatkovskaya, I. V. Sibikina, G. V. Berezhnov // World Applied Sciences Journal (Information Technologies in Modern Industry, & Education Society). 2013. 24. P. 111-116.
3. Sibikina I. V. Ocenka urovnya sformirovannosti kompetencii studenta vuza na primere grafovoy modeli / I. V. Sibikina, I. M. Kosmacheva, I. Yu. Kvyatkovskaya // Vestn. Saratov. gos. tehn. un-ta. 2014. T. 2, № 1. S. 179-185.
4. Kravets A. G. Iindividualized student training trajectory formation process computerized control / A. G. Kravets, R. A. A. Al-Shaebi // Modern problems of science and education. 2012. No. 2. http://cyberleninka.ru/ article/n/avtomatizirovannoe-upravlenie-protsessom-formirovaniya-individualizirovannyh-traektoriy-podgotovki-studenta-vuza.
