Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-методологические основы оценивания профессиональных компетенций 9
1.1 Компетентностный подход в образовании 9
1.2 Реализация компетентностного подхода в системе высшего образования 16
1.3 Классификация методов и моделей оценивания компетенций 21
Выводы по главе 1 25
Глава 2. Концепция математического моделирования в задаче оценивания профессиональных компетенций 26
2.1 Система оценивания профессиональных компетенций 26
2.2 Формирование интегральной многокомпонентной оценки качества подготовки студентов 31
2.3 Этапы моделирования процесса оценивания профессиональных компетенций 37
Выводы по главе 2 42
Глава 3. Математическая модель оценивания профессиональных компетенций 43
3.1 Обобщенная математическая модель оценивания профессиональных компетенций 43
3.2 Построение параметров многокомпонентной математической модели оценивания профессиональных компетенций 46
3.2.1 Оценка результатов учебной деятельности студента 46
3.2.2 Оценивание личностных качеств студента 49
3.2.3 Оценивание профессиональной мотивации студента 53
3.3 Математико-кибернетический подход в моделировании оценки профессиональных компетенций 57
3.3.1 Постановка задачи оценивания профессиональных компетенций 57
3.3.2 Разработка математического метода моделирования на основе аналогий анализа размерностей 57
3.3.3 Построение математической модели оценивания профессиональных компетенций на примере подготовки студентов 60
Выводы по главе 3 65
Глава 4. Алгоритмизация и компьютерная реализация модели оценивания компетенций 66
4.1 Алгоритмизация модели оценивания профессиональных компетенций 66
4.1.1 Алгоритм расчета матрицы индивидуальных весов факторов личностных характеристик студента 66
4.1.2 Алгоритм расчета весов компетентности экспертов 72
4.1.3 Алгоритм расчета коэффициентов значимости факторов личностных характеристик студентов 77
4.1.4 Оценка согласованности мнений экспертов 80
4.1.5 Алгоритмизация метода моделирования в задаче оценивания профессиональных компетенций
4.2 Структура программного комплекса многокомпонентной оценки компетенций студента 86
4.3 Программная реализация алгоритмов расчета коэффициентов значимости личностных характеристик обучаемого 89
Выводы по главе 4 93
Глава 5. Результаты модельного исследования 94
5.1 Определение исходных данных модели оценивания профессиональных компетенций 94
5.2 Анализ и обобщение результатов моделирования педагогического эксперимента 100
Выводы по главе 5 105
Заключение 106
Список сокращений 107
Библиографический список 108
- Реализация компетентностного подхода в системе высшего образования
- Формирование интегральной многокомпонентной оценки качества подготовки студентов
- Построение параметров многокомпонентной математической модели оценивания профессиональных компетенций
- Алгоритм расчета коэффициентов значимости факторов личностных характеристик студентов
Реализация компетентностного подхода в системе высшего образования
Компетентностный подход в образовании является одним из инновационных подходов, который характеризуется переориентацией результата образования с понятий «знания, умения, навыки» на понятия «компетенция и компетентность» обучающихся. Как следствие названного подхода, целеполагание обучения и оценивания направляется на достижение результатов, причем в качестве результата рассматривается не сумма усвоенной информации, а способность человека действовать в различных проблемных ситуациях, что обеспечивает условия для профессионального самоопределения и самореализации личности [32-33, 36, 64].
При компетентностном подходе в образовании студент становится субъектом познавательной деятельности, взаимодействие преподавателя и студента переходят в диалогические отношения. Следствием этого изменение формы организации учебного процесса, в котором репродуктивная деятельность учащегося становится активной и творческой. Компетентностный подход, ориентированный на новое видение целей и оценку результатов профессионального образования, предъявляет свои требования и к другим компонентам образовательного процесса – содержанию, педагогическим технологиям, средствам контроля и оценки [99].
Один из главных недостатков традиционной системы оценки уровня подготовки обучающихся состоит в том, что она не способствует активной и ритмичной работе студентов. Эта система, ориентированная на контроль уровня подготовки преимущественно в период экзаменационной сессии, не позволяет дифференцированно оценить успехи каждого студента в межсессионный период. Оценка же качества подготовки выпускника в новой компетентностной парадигме высшего образования (ВО) требует инновационной технологии процесса усвоения знаний, умений, навыков и способностей обучающихся.
Потребность общества в высококвалифицированных специалистах, способных решать задачи различной сложности, адаптироваться к изменяющимся условиям, готовых к саморазвитию и самообучению, повлекла за собой изменения в образовательной системе. Анализ требований работодателей, проведенный автором в процессе разработки компетентностно-ориентированной образовательной программы (КООП) для направления подготовки «Информатика и вычислительная техника» показал, что наиболее значимы для работодателей (представители IТ-компаний г. Тюмени) такие профессионально значимые личностные качества как «умение работать в команде», «умение анализировать», «умение принимать решения в нестандартной ситуации» [95]. Таким образом, задача выявления профессионально-личностных особенностей, основных тенденций, своеобразия профессионализации на этапе обучения в вузе становится все более актуальной. Как отмечает А. А. Деркач, необходимо изучение индивидуальных стратегий развития профессионала, выявление наличия у человека необходимых для профессии качеств, признание приоритетов интересов человека, возможностей его развития [22].
Способность и готовность к практическому решению задач, возникающих в процессе профессиональной деятельности, умение принимать нестандартные решения, работать в команде – все это нашло отражение в компетентностной модели выпускника, положенной в основу проектирования новых образовательных стандартов. Модель выпускника представляет собой описание того, каким набором компетенций должен обладать будущий специалист и какова должна быть степень его подготовленности к выполнению конкретных функций.
Для повышения качества образования и увеличения востребованности выпускников учебных заведений предполагается тесное взаимодействие с потенциальными работодателями, участие последних в создании компетентностно-ориентированных образовательных программ.
Формирование компетентностной модели выпускника включает в себя несколько этапов, начальным из которых является составление перечня компетенций, необходимых будущему специалисту. Этот перечень формируется с учетом потребностей работодателей в соответствии с ФГОС ВО в процессе диалога вуза с потенциальным заказчиком специалистов.
Следующим этапом после определения перечня компетенций, которыми должен овладеть студент в процессе обучения, является формирование списка дисциплин КООП, которые необходимо изучить студенту для овладения компетенциями, определение их трудоёмкости в зачётных единицах. Исходя из списка дисциплин и трудоёмкости, формируется фонд заданий, в процессе выполнения которых студент должен овладеть требуемыми компетенциями. Последним этапом формирования компетентностной модели выпускника является согласование предварительно сформированной модели с социальным заказчиком и, при необходимости, внесение поправок в неё.
В формировании компетенций решающую роль играет не только содержание образования, но также и образовательная среда вузов, организация образовательного процесса, образовательные технологии, включая самостоятельную работу студентов, проектное обучение и т. д. Освоение компетенций происходит как при изучении отдельных учебных дисциплин, циклов, модулей, так и тех дидактических единиц, которые интегрируются в общепрофессиональные и специальные дисциплины.
Особенность этапа профессионального обучения заключается в том, что участие студента в специально организуемой профессионально-ориентированной деятельности, с одной стороны, способствует формированию у студентов адекватных представлений о профессии, а с другой – формированию системы профессиональных знаний, умений, навыков, профессионального мышления и памяти [15]. Профессиональные компетенции тесно связаны со специфическим знанием в области обучения, т. е. представляют собой способность самостоятельно и ответственно решать профессиональные задачи и ориентироваться в положении вещей в соответствии с теоретическими требованиями.
Формирование интегральной многокомпонентной оценки качества подготовки студентов
Таким образом, оценивание профессиональных компетенций заключается в оценке сформированности их компонент, в виде усвоенных студентом «знаний – умений – владений» и личностных профессионально-значимых сформированных мотивационных показателей, характеризующих готовность студента к реализации профессиональных функций. Процесс разработки многокомпонентной математической модели оценивания профессиональных компетенций студентов заключается в последовательном формировании оценки, которое состоит из двух этапов: прямой и обратный ход. На первом этапе («прямой ход») выполняется разработка компетентностно-дисциплинарной модели, определяющей взаимосвязь компетентностной модели выпускника и компетентностно-ориентированной образовательной программы на основе ФГОС ВО (рисунок 2.4).
Компетентностная модель выпускника определяет набор профессиональных компетенций W = V \\i = l:s), которыми студент должен овладеть в процессе обучения. Каждая профессиональная компетенция W[,] = {х[ \ Y[ \ Zw} состоит из упорядоченных множеств «знаний» Х[,] =(хг],...,х[г]), «умений» Y[,] = (у\ \..., уЩ, «владений» Z[ ] = (z\\..., z , которые, в свою очередь, задают структуру изучаемых дисциплин D = // V (у = 1: t). Упорядоченное множество всех дисциплин направления определяет содержание компетентностно-ориентированной образовательной программы. Предлагаемая модель дает возможность представить структуру процесса формирования профессиональных компетенций и дисциплин в системе образования через взаимосвязь их компонент - «знаний - умений - владений». Таким образом, компетентностно-дисциплинарную модель можно представить в виде пространства множеств: {W, X, 7, Z, д г}, где W - множество профессиональных компетенций; X - множество компонент «знания», Y - множество компонент «умения», Z - множество компонент «владения», D - множество дисциплин, определяемых ООП; Т - множество временных характеристик процесса оценивания.
Второй этап моделирования многокомпонентной математической модели оценивания профессиональных компетенций определяется как «обратный ход» и состоит из трех ступеней (рисунок 2.5).
Первая ступень - сбор и подготовка исходной информации о результатах учебных достижений студента за весь период обучения, включая результаты творческой, интеллектуальной, научно-исследовательской и других видов деятельности.
Вторая ступень моделирования процесса оценивания заключается в разработке методики численной оценки компонент математической модели, определяющих интегральную оценку профессиональных компетенций, а именно: степень участия каждой дисциплины в формировании отдельно взятой компетенции; - суммарную оценку по дисциплинам, формирующим профессиональные компетенции; - расчет весовых коэффициентов факторов, определяющих личностные качества студента на основе экспертной оценки [96]; - суммарную оценку личностных качеств студента и его профессиональной мотивации; На третьей ступени моделирования определяется: - метод построения математической модели оценивания профессиональных компетенций [17]; - интерпретация результатов моделирования (выполняется проверка на адекватность и качество модели с помощью соответствующего инструмента, осуществляется анализ и визуализация полученных данных, даются рекомендации по корректировке процесса формирования компетенций). 1 этап: «ПРЯМОЙ ХОД»
Этапы моделирования оценивания профессиональных компетенций Разработка модели и алгоритмов оценки результатов обучения студентов позволяет сделать общие выводы для преподавателей и работодателей относительно качества подготовки студента на различных ступенях обучения и своевременно скорректировать методики и алгоритмы оценивания в соответствии с изменяющимися потребностями рынка труда [54, 97].
Необходимость создания модели оценивания профессиональных компетенций определила цель предлагаемого в данной главе подхода. Чтобы выявить, описать, а затем оценить наличие соответствующих профессиональных компетенций у студента вуза, необходимо «измерить» объем и качество деятельности в конкретной ситуации, а для этого требуется разработать содержательный компонент компетенций, критерии оценивания, определить уровни сформированости компетенций, позволяющих оценить результат обучения, полученного на данный момент путем описания способностей, необходимых для адекватного решения конкретных профессиональных задач.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: определена система оценивания профессиональных компетенций, в рамках которой описаны критерии, компоненты, уровни и средства, позволяющие дать объективную оценку качественных результатов учебного процесса; на основе предложенной системы оценивания профессиональных компетенций описан алгоритм процесса формирования системной оценки качества подготовки студентов и модель ее формирования, обеспечивающая дидактические, мотивационные и организационно-технологические возможности; - предложена модель поэтапного формирования оценок качества подготовки студентов вуза по компетентностно-ориентированным программам.
Построение параметров многокомпонентной математической модели оценивания профессиональных компетенций
В условиях компетентностного подхода, развитие личностных качеств студента выступает обязательным условием и результатом успешного формирования профессиональных компетенций, поэтому их оценка является одним из обязательных составляющих при оценивании профессиональных компетенций и рассматривается в математической модели оценивания как один из аргументов функции оценки профессиональных компетенций.
Под личностной характеристикой обучаемого подразумевают такие качества как ответственность, креативность, самостоятельность, активность, самокритичность, организованность, целеустремленность и т. д. Все эти личностные качества студента определяют его способности по отношению к учебной деятельности, например: - самостоятельность - способность личности осуществлять самоуправление своей деятельностью в процессе обучения; - целеустремленность - способность обучаемого направлять свою учебную деятельность на достижение определенного конечного результата, цели; - организованность - личностное качество, которое выражается в умении придерживаться составленного плана и концентрироваться на поставленной задаче; - ответственность - волевое личностное качество, проявляющееся в осуществлении контроля над деятельностью человека; - креативность - творческие способности индивида, характеризующиеся готовностью к принятию и созданию принципиально новых идей, отклоняющихся от традиционных или принятых схем мышления и входящие в структуру одарённости в качестве независимого фактора; - инициативность - способность личности, выраженная в стремлении к самостоятельным общественным начинаниям, активности, предприимчивости; - исполнительность - готовность принять и реализовывать поставленные задачи; - творческая активность - предполагает проявление имеющихся у студентов определенных созидательных способностей при получении любого образования; мотивация к обучению - побуждение студентов к познавательной деятельности, активному освоению содержания образования [25, 48].
Оценка личностных качеств студента, как и оценка его учебных достижений, является экспертной оценкой и осуществляется непосредственно в процессе обучения. Кроме профессорско-преподавательского состава, в качестве экспертов могут выступать лица, ответственные за различные виды деятельности (творческой, интеллектуальной, научно-исследовательской и др.).
Пусть определено множество личностных качеств студента, необходимых для продуктивного обучения: F = { F]], F ],..., F]]}, (/ = hs,j = hr,k = ЇТ7), (3.4) где і - номер профессиональной компетенции; s - количество всех профессиональных компетенций, входящих в набор компетенций направления подготовки будущих специалистов; j - номер дисциплины, входящей в состав набора дисциплин, формирующих і -ую профессиональную компетенцию; г - количество дисциплин, формирующих /-ую профессиональную компетенцию; к - номер фактора, характеризующего личностные качества студента; / - количество оцениваемых факторов. Оценка личностных качеств студента является показателем роста оценки профессиональных компетенций, так как их формирование зависит от степени развития личностных характеристик обучаемого.
коэффициенты Результат оценки показателя роста сформированности профессиональных компетенций студента определяется суммированием значений каждого фактора, умноженного на коэффициент значимости (весовой коэффициент), установленный экспертной комиссией: Й1=-Е2У л (/ = ПЯ j = Пг ,k = ЇТ7), (3.5) Т j=i к=\ где ц/к - коэффициент значимости личностной характеристики студента (фактор); —и F); - оценка факторов (количество баллов) характеризующих личностные качества студента, формирующих і -ую профессиональную компетенцию в Т-ом периоде; г - количество дисциплин, формирующих /-ую профессиональную компетенцию; / - количество оцениваемых факторов. Весовые учитывают степень вклада каждого фактора в обобщенный показатель степени развития личностных характеристик студентов.
Оценка показателя роста сформированности профессиональных компетенций рассчитывается как интегральная, учитывающая все достижения студента в мероприятиях научной, учебной, творческой, спортивной деятельности в настоящий момент времени. Метод оценивания достижений студентов в различных видах деятельности весовыми коэффициентами значимости обладает большей гибкостью по сравнению с бальной системой и позволяет дифференцировать оценку каждого фактора.
Значение каждого фактора F h рассчитывается как среднеинтегральная величина оценок экспертов, включающая сумму набранных баллов при участии студента в каждом мероприятии. При оценивании творческой и спортивной деятельности студента необходимо учитывать статус проводимых мероприятий: международный, всероссийский, региональный, городской, внутривузовский и т. д.
Проявление таких факторов, как самостоятельность, целеустремленность и организованность студента, в основном, осуществляется в процессе выполнения заданий, отведенных для самостоятельной работы студента (СРС), а также при решении научно-организационных и научно-исследовательских задач. Фактор «творческая активность» возможно охарактеризовать и измерить по результатам участия в олимпиадах, конференциях, форумах, интеллектуальных играх и т. д.
Для оценки профессиональной компетенции целесообразно использовать метод экспертных оценок, позволяющий определить значимый и удельный вес каждой компоненты оценивания компетенций.
Алгоритм расчета коэффициентов значимости факторов личностных характеристик студентов
На этапе формирования информационных матриц группой экспертов необходимо дать оценку степени плотности области мнений экспертов при заполнении матрицы парных сравнений для определения коэффициентов значимости личностных характеристик студента. Мерой оценки согласованности мнений экспертов служит коэффициент конкордации Кендалла [27-28, 49].
Имеем п объектов ранжирования (переменные) - fe}, (/= 1:«) и т ранжированных рядов (эксперты) - {Rk}, (к = 1:т), где Rk = (rk), (/ = 1:п,к = 1:т) -относительное ранговое место факторов оценивания личностных характеристик студента в системе оценивания профессиональных компетенций, к - номер эксперта, / - номер критерия. Составляется матрица рангов (таблица 4.4).
При полной согласованности ранжировок —»max, а при полной несогласованности S —»min. Максимальное значение вариации находится по формуле (4.21). При полной несогласованности ранжировок значение вариации будет максимально близка к среднему рангу (а).
Для оценки значимости коэффициентов конкордации используют критерий Пирсона. Выдвигается гипотеза о согласованности мнений экспертов. Для числа степеней свободы f = n-\ и уровня значимости а = 0,05 определяется xl затем по формуле (4.24) рассчитывается: X2p=m-{n-X)-W. (4.24) Если х2 ХІтабл , гипотеза о согласованности мнений экспертов принимается [94], [95]. В противном случае, гипотеза отклоняется, что влечет необходимость внесения изменений в состав экспертной группы. Блок-схема алгоритма проверки согласованности мнений экспертной группы представлена на рисунке 4.4.
Блок-схема алгоритма оценки согласованности мнений экспертов 4.1.5 Алгоритмизация метода моделирования в задаче оценивания профессиональных компетенций Моделирование процесса оценивания профессиональных компетенций состоит из двух этапов: «прямой» и «обратный» ход. На первом этапе выполняется разработка компетентностно-дисциплинарной модели, позволяющий выявить взаимосвязь всех компетенций и дисциплин, формирующих данные компетенции. Второй этап моделирования процесса оценивания профессиональных компетенций заключается в непосредственной разработке математической модели оценивания профессиональных компетенций, позволяющей представлять результаты оценивания в виде количественной оценки. Далее представим описание обобщённого алгоритма вывода функциональной зависимости между переменными оценивания профессиональных компетенций на основе аналогий анализа размерностей. Алгоритм 4 1. В качестве «условной» модели необходимо подобрать такую систему физических величин, численная размерность которых соответствует количеству переменных абстрактной системы, взаимосвязь которых следует установить. Как уже было описано ранее (п. 3.3.2. – 3.3.3), в качестве абстрактной системы принята система установленных оценок необходимых для расчета комплексной оценки профессиональных компетенций, в роли «условной» модели была подобрана механическая система физических величин. 2. Установить соответствие между величинами абстрактной и «условной» системой. Предусмотреть все варианты вариаций величин. 3. Для каждого установленного соответствия проверить условие первичности физических величин. Если условие первичности не выполняется необходимо подобрать другие физические величины. 4. Если условие первичности величин выполняется перейти к расчету показателей модели-оригинала. 5. Восстановить аналитическое выражение модели-оригинала. 6. Проверить на адекватность и качество полученных моделей оригиналов. Осуществить выбор наилучшей математической модели оценивания профессиональных компетенций. Обобщенный алгоритм вывода аналитического выражения модели-оригинала оценки профессиональных компетенций представлен на рисунке 4.5. Начало Система оценивания профессиональных компетенций {ІДДО-ГІЯЛ / Подбор «условной» модели: системы физических величин {Р, , Р,, Р,, Р4} Выбор физических величин механической системы
Одной из важнейших тенденций профессионального образования в современных условиях является подготовка конкурентоспособного специалиста, востребованного на рынке труда, компетентного, инициативного, ответственного, свободно владеющего своей профессией, способного к эффективной работе и постоянному профессиональному росту. Возросшие требования к качеству подготовки выпускников профессиональной школы привели к необходимости смены образовательной парадигмы: от «знаниевой» к «компетентностно-ориентированной», отвечающей потребностям социума, производства и обучающихся.
Оценка формирования компетенций обучающихся является трудоемким процессом, требующим как высокой квалификации специалистов, участвующих в процессе экспертного оценивания, так и большого количества операций, связанных с обработкой данных о студентах, вычислением уровня сформированности компетенций, визуализацией полученных результатов. Это обуславливает необходимость разработки автоматизированной информационно-советующей системы, которая позволяла бы, с одной стороны, упростить производимые вычисления, с другой, создавала бы удобный инструментарий для анализа полученных результатов при принятии управленческих решений о повышении качества подготовки студентов. На рисунке 4.6 представлена структурная схема программного комплекса автоматизированной системы управления оценивания профессиональных компетенций, разложенная на модули в соответствии с выполняемыми функциями.