Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Сравнительный анализ известных систем автоматизации управления учебным процессом вузов 10
1.1. Локальные автоматизированные системы создания учебных планов вузов... 10
1.2. Многопользовательские системы создания учебных планов вузов 16
1.2.1. Сетевые технологии в управлении учебным процессом учебного заведения (г. Челябинск) 16
1.2.2. Система управления учебным процессом вуза «Университет» (Ростовский Государственный Педагогический Университет) 17
1.2.3. Электронный деканат «ЭД++» (РЭА им. Г.В.Плеханова) 19
1.2.4. Система управления вузами «Университет» (компания Redlab) 19
1.2.5. Информационно-аналитическая система «Графики и планы учебного процесса» 20
1.3. Технология перевода в кредиты нормативов государственного образовательного стандарта (Современный Гуманитарный Институт, г. Москва)...24
1.4. Выводы по первой главе 31
Глава 2. Модели планирования учебного процесса 32
2.1. Концептуальная модель системы планирования учебного процесса вуза 32
2.2. Обобщенная математическая модель учебных планов вузов 35
2.3. Основные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов 40
2.3.1. Административные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов 40
2.3.2. Временные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов 44
2.3.3. Количественные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов 46
2.4. Функциональная модель системы формирования учебных планов, рабочих учебных планов 47
2.5. Инфологическая модель системы 49
2.6. Преобразование модели планирования учебного процесса в систему таблиц и отношений (даталогическая модель данных) 50
2.7. Алгоритм понедельного распределения аудиторных часов по дисциплине по отдельным видам занятий в семестре 54
2.8. Формирование потоков по специальностям 56
2.9. Унификация названий дисциплин 59
2.10. Выводы по второй главе 60
Глава 3. Оценка трудоемкости дисциплин учебного плана и вычисление кредитов методом экспертных оценок 61
3.1. Парные сравнения 63
3.2. Непосредственная оценка 64
3.3. Описание метода проведения экспертизы и обработки экспертных оценок 65
3.3.1. Оценка трудоемкости дисциплин учебного плана 65
3.3.2. Перевод сформированных учебных планов в Европейскую систему взаимозачетов 75
3.4. Выводы по третьей главе 82
Глава 4. Разработка методики эксплуатации автоматизированной системы 83
4.1. Методика эксплуатации системы 83
4.2. Апробация разработанной автоматизированной системы 86
4.2.1. Подсистема формирования учебных планов 86
4.2.2. Подсистема формирования рабочих учебных планов 89
4.2.3. Подсистема оценки трудоемкости дисциплин учебного плана и кредита дисциплин курса 91
4.2.4. Подсистема унификации названий дисциплин 91
4.3. Исследование возможностей разработанной автоматизированной системы планирования учебного процесса АГУ и пакета PLANY 92
4.4. Анализ результатов апробации системы 93
4.5. Выводы по четвертой главе 95
Основные выводы и заключение 96
Библиографический список использованной литературы
- Сетевые технологии в управлении учебным процессом учебного заведения (г. Челябинск)
- Административные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов
- Описание метода проведения экспертизы и обработки экспертных оценок
- Подсистема формирования учебных планов
Введение к работе
Центральным документом, определяющим содержание общепрофессиональной и профессиональной (специальной) подготовки специалиста, является учебный план. В нем реализуются основные принципы отбора предметов, их систематизация, регламентируется объем учебных дисциплин, нагрузка студента по периодам обучения, виды контроля знаний. На структуру и содержание учебного плана влияют ГОС по соответствующим направлениям и специальностям, Закон РФ "О высшем и послевузовском профессиональном образовании", инструктивные материалы Минобразования России, требования предприятий и организаций - непосредственных потребителей выпускаемых специалистов и пр.
По данным на октябрь месяц 2004 года Министерством образования разработаны государственные стандарты для 536 направлений и специальностей.
Анализ результатов набора абитуриентов в университет показывает, что спрос населения на высшее образование с каждым годом возрастает. Соответственно растет число открываемых специальностей (рис.1).
|
s 3
&
с; о
АГУ АГТУ
Рис.1. Динамика количества специальностей дневной формы обучения по
годам. В Астраханском государственном университете (АГУ) осуществляется подготовка бакалавров, магистров, специалистов по очной, очно-заочной и заочной формам обучения. Это привело к тому, что процедура контроля качества разработки учебных планов для специальностей и направлений традиционным способом стала слишком трудоемкой и длительной.
В такой ситуации единственно приемлемым решением является построение хранилища данных «АСУ-АГУ» [10]. Применение современных сетевых технологий и единого хранилища данных позволит реализовать простой механизм интеграции информации в единый информационный ресурс вуза и обеспечить возможность совместного использования информации с учетом механизма разделения доступа (в целях защиты данных) многими пользователями: администрацией вуза, преподавателями, студентами разных форм обучения, абитуриентами [53,54,55]. При этом достигается высокий уровень целостности и создаются условия для создания комплексной автоматизированной системы управления учебным процессом университета, включающей:
Разработку и модернизацию учебных планов по специальностям/направлениям и рабочих учебных планов на планируемый учебный год.
Расчет штатов профессорско-преподавательского состава университета и каждой кафедры.
Распределение учебной нагрузки преподавателей кафедр.
Формирование расписания занятий учебных групп по университету.
Учет промежуточной (рейтинг) и итоговой успеваемости студентов.
Формирование приложения к диплому.
Это позволит избежать дублирования действий и документов, существенно ускорит принятие оперативных и адекватных решений, позволит реализовать цели, способствующие повышению качества обучения, снижению затрат на организацию и управление учебным процессом, созданию региональных и межвузовских информационных систем для интенсивного обмена информационными ресурсами [56,63,69,71].
Учебные планы составляются ежегодно, и вузам предоставляется возможность корректировать в определенных пределах объемы изучаемых дисциплин, содержание и структуру образования, т.е. вузам предоставляется достаточная свобода для улучшения качества подготовки специалистов.
В стандартах учебных планов дается перечень дисциплин федерального компонента, но часы распределены только на 53% дисциплин [88]. Для распределения выделенного в государственном стандарте общего количества часов на остальные
(.
47% дисциплин могут быть привлечены эксперты: опытные преподаватели вуза, члены У МО, специалисты, имеющие большой стаж работы в данной области.
Интенсивное появление новых специальностей и направлений делает актуальным вопрос автоматизации формирования учебного плана и распределения часов между дисциплинами на основе мнений экспертов.
По условиям Болонского процесса, в котором задействована и Россия, до 2010 года каждая страна-участница обязана реформировать свою систему высшего образования согласно единым стандартам [92]. В вузах придется ввести две ступени образования - бакалавриат и магистратуру. Для этого необходимо разработать учебные программы, сопоставимые с программами входящих в клуб европейских вузов, и ввести единую с Европой систему оценки знаний учащихся.
Европейская система взаимозачетов ECTS (European Credit Transfer System) с каждым годом охватывает все большие пространства, как это можно заметить по хронологическим данным, представленным на рис.2.[94]
Рис.2. Распространение ECTS
Признание результатов обучения позволяет студентам проходить часть своего обучения в вузах других стран.
В системе ECTS в качестве сравнительной характеристики трудозатрат студентов на изучение дисциплин служат кредиты (баллы), назначаемые изучаемым дисциплинам по определенным правилам. Кредит отражает объем необходимой работы над каждым курсом относительно к общему объему работы для завершения полного годового академического обучения в вузе, т.е. лекции, практические работы, семинары, самостоятельная работа (в лаборатории, библиотеке или дома), а также экзамены или другие формы контроля знаний. ECTS кредиты являются скорее относительными, чем абсолютными величинами нагрузки студента, которые
показывают, какую часть годовой нагрузки (трудоемкости) данный курс составляет в общевузовской или факультетской шкале кредитов [90].
В АГУ необходимость перевода учебных планов в ECTS возникла в процессе выполнения международного проекта по программе Темпус-Тасис JEP21042-2000 «Региональная сеть университетов Евро-Каспий».
Государственная стандартизация высшего профессионального образования в том виде, в котором она существует в России, по существу реализует четко действующую систему кредитования, единую для всей страны. Она создает механизм, обеспечивающий академическую мобильность студента, позволяя ему перемещаться из вуза в вуз с зачетом пройденного материала, при этом условия перезачета дисциплин строго регламентированы. Нормативные трудоемкости ГОСов - это те же кредиты, выраженные в академических часах общей нагрузки.
Каждый вуз имеет право распределять кредиты ECTS по дисциплинам самостоятельно. Московский институт экономики и статистики, Уральский государственный университет, Европейский университет в Санкт-Петербурге осуществляют перевод в кредиты прямо пропорционально трудоемкости, т.е. времени, отведенному на изучение дисциплины. Российский университет дружбы народов применяет метод перевода часов в кредиты, где 1 кредит равен 36 часам [90]. Рассмотренные методы реализуют механический перевод часов в кредиты. Для объективного подхода к системе кредитов и более эффективного решения задачи перевода трудоемкости учебных планов в кредиты возникает необходимость привлечения экспертов.
Таким образом, актуальной становится задача разработки автоматизированной системы перевода учебных планов в кредиты, достаточно простой в применении и полностью сочетающейся с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования, а также доступной из любой точки нашей страны.
Целью диссертационной работы является:
Автоматизация процесса создания учебного плана направления или специальности и соответствующих рабочих учебных планов (графиков учебного процесса) на планируемый учебный год на основе разработанных математических
8 моделей учебного плана и его составляющих, а также оценки трудоемкости учебных дисциплин, перевода часов в кредиты ECTS на основе знаний экспертов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
исследовать Европейскую систему образования подготовки магистров и бакалавров, Российскую систему подготовки специалистов, особенности учебных планов дневной, заочной, очно-заочной форм обучения, Европейскую систему взаимозачетов результатов обучения;
разработать методики оценки трудоемкости учебной дисциплины и кредитов по дисциплине;
построить математические модели основных элементов учебных планов и рабочих планов с целью разработки эффективных алгоритмов и их реализации;
разработать инфологическую и даталогическую модели системы планирования учебного процесса вуза, позволяющие создать эффективную концептуальную схему данных, обеспечивающую иммунитет приложений к изменениям в структуре хранения информации и методах доступа к данным;
разработать единую объектно-реляционную распределенную БД информационных ресурсов вуза;
создать комплекс прикладных программ для автоматизированного ведения и наполнения базы учебных планов, автоматической генерации рабочих учебных планов, автоматизированного расчета трудоемкости и кредитов по дисциплине.
Научная новизна результатов, полученных в диссертации, заключается в следующем: Разработаны математические модели семестра, дисциплины, учебных планов, рабочих учебных планов, которые унифицируют процесс составления учебных планов в соответствии со стандартом, позволяют осуществить автоматическое распределение часов по неделям, обеспечить равномерность семестровой и недельной загрузки студентов. В отличие от существующих моделей, разработанная обобщенная модель полностью учитывает
административные, временные и количественные требования Госстандартов и включает требования вуза, не противоречащие стандарту.
Показано, что использование метода парного сравнения позволяет получить более объективные и сбалансированные экспертные оценки для снятия неопределенности при разбивке часов, выделяемых Госстандартом, по дисциплинам учебного плана и при переводе часов учебного плана в кредиты ECTS по дисциплинам курса за счет учета мнений всех экспертов, а не отдельного лица.
Впервые разработаны математические модели семестра и рабочих учебных планов, математические модели правил определения суммарного аудиторного количества часов, определения общего количества часов в семестре, правил проведения автоматической понедельной расчасовки с контролем равномерности недельной загрузки.
На основе разработанных инфологических и даталогических моделей созданы алгоритмы автоматической проверки разрабатываемых учебных планов на соответствие временным и количественным требованиям Госстандартов и алгоритмы автоматической генерации рабочих учебных планов, автоматизированного расчета трудоемкости и кредитов по дисциплине.
Практическая ценность:
На основе разработанных математических моделей учебного плана, методик оценки трудоемкостей дисциплин, инфологической и даталогической моделей системы планирования учебного процесса вуза создан комплекс программ для автоматизированного ведения и наполнения базы учебных планов, автоматической генерации рабочих учебных планов, автоматизированного расчета трудоемкости и кредитов по дисциплине. Работа выполнена в рамках проекта по программе Темпус-Тасис JEP21042-2000 «Сеть университетов Евро-Каспий» и программы информатизации АТУ, утвержденной 27 октября 2003 г. на 2003-2006 г.г.
Соискатель выражает особую благодарность начальнику отдела АСУ Астраханского государственного университета, к.т.н. Щербининой Оксане Владимировне за оказанную помощь и консультации.
Сетевые технологии в управлении учебным процессом учебного заведения (г. Челябинск)
Одной из компонент комплексной автоматизированной системы Уральского социально-экономическом института (УрСЭИ) Академии труда и социальных отношений является система разработки учебных и рабочих планов по специальностям [29].
В основе системы лежит использование реляционной базы данных в виде двухзвенной архитектуры клиент-сервер. В качестве СУБД применяется MS SQL Server 7.0, клиентская часть разработана в среде Delphi 4.0. К части базы данных возможен доступ из Интернет. Приложение устанавливается в тех подразделениях вуза, откуда предполагается работа с базой данных - кафедры, учебный отдел, проректор по учебной работе и др. Имеется несколько уровней доступа пользователей к базе, например, доступ с возможностью добавления и исправления записей или только чтения записей, доступ ко всей базе или только к записям одной кафедры. Delphi 4.0 не является системой управления базой данных, соответственно не имеет средств для создания удаленных представлений на клиентской части базы данных. Работа с СУБД MS SQL Server 7.0 осуществляется посредством курсоров, которые надо время от времени пересоздавать, так как они не обновляются при обновлении таблиц на сервере и информация в них устаревает, в отличии от информации в удаленном представлении. В системе также не предусмотрен перевод часов учебного плана в кредиты.
Система управления учебным процессом вуза «Университет» (Ростовский Государственный Педагогический Университет)
Клиентская часть разработана в среде Delphi 5.0. Система предназначена прежде всего для улучшения качества учебного процесса, повышения эффективности управления учебным процессом [91]. Система позволяет автоматизировать контроль выполнения учебных планов (учет и анализ результатов экзаменов, зачетов, курсовых работ) для каждого студента. Повышается информированность всех специалистов и подразделений вуза. Достигается удобство планирования учебных планов, нагрузки кафедр, индивидуальной нагрузки преподавателей, а также помещений, лабораторий и лабораторного оборудования.
В системе используются базы данных, обслуживаемые серверами приложений, всеми службами и задачами: база данных "Кадры сотрудников", база данных "Учебные планы", база данных "Деканаты", вспомогательные базы "Нагрузки кафедр и преподавателей", вспомогательная база "Расписание", база данных "Аудиторный фонд".
Основными базами данных являются 1, 2, 3, 6. Вспомогательные базы 4, 5 создаются автоматически в результате работы с интерфейсом подсистемы "Нагрузки кафедр и преподавателей".
Подсистема "Учебные планы" автоматизирует основную задачу учебного отдела, упрощает работу кафедр, устраняет характерные ошибки учебного процесса, осуществляет централизованный контроль информации, формирует и печатает документы. Учебные планы загружаются в единую базу.
Различаются планы очного и заочного обучения. Планы внешне мало отличаются от установленных норм. Однако суммарные строки считаются автоматически. Сделан удобный интерфейс создания базы подсистемы (перетаскивание набитых "небазовых" планов, автоматический скрытый алгоритм координатных полей для строк базы, электронный контроль информации и т.д.). Каждая строка плана привязывается к кафедре. Если база учебных планов создана, то автоматически получаются списки предметов для кафедр подсистемы "Нагрузки кафедр и преподавателей".
С учетом справочника по группам, подгруппам, количеству студентов и специальностей автоматически вычисляются количество часов лекций, лабораторных, практических занятий, экзаменов, зачетов, курсовых и т.д. Для заочного обучения часы задаются, как принято, фиксированными. После этого заведующий кафедрой может под электронным контролем набрать нагрузки преподавателей с помощью простого и удобного интерфейса. При этом списки преподавателей автоматически формируются из базы "Кадры".
При использовании нескольких БД, может возникнуть избыточность в результате копирования информации из одной БД в другую, однако обновление этой информации не всегда происходит синхронно в обеих базах, что приводит к разнородности и неадекватности данных. 1.2.3. Электронный деканат «ЭД++» (РЭА им. Г.В.Плеханова).
«ЭД++» представляет собой программно-аппаратную и организационно-административную систему сбора и обработки информации, связанной с учебным процессом, функционирующую в реальном масштабе времени [28]. Структура системы «ЭД++» основана на технологии клиент-серверной архитектуры. В системе строго разграничивается доступ: каждый институт, каждый пользователь «видит» только ту часть данных, на которые ему выделены полномочия. Здесь применяются технологии OLAP и «Хранилища Данных» (Data Warehousing), что предоставляют руководителям возможность получать аналитические данные в различных разрезах: по институтам, учебным планам, семестрам, дисциплинам и т.д.
Для создания учебного плана прежде всего необходимо заполнить справочники специальностей, образовательных блоков и дисциплин. Календарный график в данной системе не формируется, просто указываются даты начала и конца действия создаваемого плана. Осуществляется поблочное добавление дисциплин. Принцип заполнения учебного плана (распределение часов по дисциплинам) подобен заполнению на бумаге, поэтому не обеспечивается полная проверка на соответствие Госстандартам и не обеспечивается правильность расчетов аудиторных и самостоятельных часов.
Административные требования к формированию учебных планов, рабочих учебных планов
В процессе обследования предметной области были выявлены следующие требования к проектируемой системе:
Учебный процесс в университете опирается на государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования, регламентирующий состав учебного плана по специальности на весь срок обучения: Рсттд = і {DcmaJ, {FcmaHd}, {RcmaHd},{VcmaHd}, {Тстанд}, Ex, Z, Kp, Кг, N}, (2.12) где Эстанд - списки дисциплин федерального компонента и практик Сстанд - объем часов, выделяемый циклу F станд - объем часов, выделяемый федеральному компоненту Rстанд - объем часов, выделяемый региональному компоненту V станд - объем часов, выделяемый группе дисциплин по выбору Тстанд - объем часов, выделяемых стандартом на изучение дисциплин Ex - максимальное количество экзаменов в семестре Z - предельное число зачетов в семестре Кр - ограничение на количество курсовых проектов в семестре Кг - ограничение на количество курсовых работ в семестре N - максимально допустимое количество аудиторных часов в неделю. Названия дисциплин федерального компонента и практик в учебном плане строго соответствуют вышеуказанным Госстандартам: ( Фед3 U DnpaKS ) П DcmaHds = DcmaHds 5 ГдЄ ОфедБ є D, DnpaKs є D, (2.13) где D - список дисциплин, изучаемых в вузе Бфед - дисциплины федерального компонента в учебном плане специальности S Опрак - практики в учебном плане специальности S Остан - дисциплины и практики в стандарте специальности S Учебные планы Р желательно разрабатывать для каждого года набора gs на специальность S, что важно для правильного создания рабочих учебных планов на планируемый учебный год, а значит, и формирования расписания занятий учебных групп .ySVgs3P({ds}eD,gs) (2,4) г Учебные планы составляются для специальностей различных форм, видов и ступеней обучения: VfoVvo\/so3P( {d} ,g,fo9 vo, so) \ fo є FO, vo є VO, so є SO, (2.15) где fo - форма обучения vo - вид обучения so - ступень обучения
Дисциплины в учебном плане группируются по циклам и компонентам (федеральный, национально-региональный, дисциплины по выбору). Количество часов в семестре по дисциплине в учебном плане специальности/направления заочного отделения должно быть четным W, є Рг[mod((xMj + х„.,),2) = о (2.,5, где Xiek s - количество часов, отводимых на чтение лекций в семестре S хрг s - количество часов, отводимых на практические занятия в семестре s После утверждения учебного плана ректором университета редактирование его запрещается. Необходимо обеспечить ограниченный доступ к информации путем предоставления пользователям привилегий на работу с учебными планами в режиме редактирования или в режиме просмотра. На основании разработанных и утвержденных учебных планов по подготовке специалистов, бакалавров, магистров формируются рабочие учебные планы. Корректировка рабочих учебных планов осуществляется в рамках допустимых отклонений от основного учебного плана. Имеется возможность объединять в потоки группы с аналогичными курсами дисциплин при соответствии количества часов в потоки по лекционным, практическим или лабораторным занятиям.
Для формирования планов необходимы справочники специальностей, специализаций, вузовских подразделений, дисциплин, циклов, компонент, сотрудников, должностей, пользователей системы.
В стандарте выделяется общее количество часов для дисциплин компонент и дисциплин циклов. Для распределения выделенного количества часов по дисциплинам компоненты и цикла могут быть привлечены эксперты.
Для дисциплины учебного плана заочной формы обучения, в отличие от дневной, указывается не среднее количество часов в семестровую неделю, а количество часов, отводимых на лекционные и практические занятия в семестре. Факультативная дисциплина характеризуются номером семестра, в котором она проводится и количеством часов. Для учебных и производственных практик указывается длительность в неделях семестра. Для итоговой государственной аттестации, дипломного проектирования показывается номер семестра, в котором они проводятся. Кредиты ECTS проставляются для дисциплин рабочего учебного плана. В календарном графике Срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра, специалиста, магистра должен строго соответствовать количеству недель, указанных в стандарте Длительность теоретического обучения в календарном графике должна строго соответствовать стандарту Длительность сессии должна быть не менее двенадцати недель в календарном графике J.ts., \2 (2Л7) 1=1 где tSj - длительность сессионных недель в і-ом семестре Длительность практик не менее четырех недель g -4, (2.18) где tpi - длительность практик в і-ом семестре Итоговая государственная аттестация, включая подготовку и защиту выпускной работы, должна составлять не менее шести недель Длительность каникул за период обучения не менее тридцати одной недели Ък, Ъ0 (219) где tkj - длительность практик в і-ом семестре После защиты диплома должно быть восемь недель каникул В зимний период длительность каникул должна быть не менее двух недель
Описание метода проведения экспертизы и обработки экспертных оценок
Остальные дисциплины и часы по ним определяют заведующие кафедрами по мере создания учебного плана, при этом суммарное количество часов по компонентам и циклам должно соответствовать стандарту специальности или направления. Мнение заведующего кафедрой в этом случае является субъективным и может возникнуть проблема необоснованного распределения часов цикла или компонента по дисциплинам. Чтобы не возникало таких ситуаций, предлагается привлекать экспертов и распределять часы по дисциплинам компонент цикла, основываясь на их мнении.
Экспертные оценки служат эффективным, а иногда и единственным средством решения большого числа неформальных задач в самых различных областях человеческой деятельности. Обычно они используются там, где некоторый объект характеризуется только качественными свойствами, которые не пригодны для обработки. Для получения количественной информации об объекте обращаются к методу экспертных оценок.
Обработка результатов экспертизы представляет собой трудоемкий процесс. Поэтому в системе составления учебных планов предусмотрены блоки создания бланков для опроса экспертов и обработки экспертных оценок после ввода результатов экспертизы, что позволяет обоснованно распределить часы по дисциплинам компонент цикла в процессе формирования учебных планов и привести существующие планы к виду, принятому в Европейской системе взаимозачетов результатов обучения.
Наиболее используемыми методами экспертных оценок являются ранжирование, парное сравнение, непосредственная оценка, последовательное сравнение. Эти методы различаются только процедурой сравнения объектов, которая включает в себя построение отношений между объектами, выбор типа функции предпочтения и определение типа шкалы измерения:
Ранжирование. При ранжировании эксперт располагает объекты в порядке предпочтения, руководствуясь одним или несколькими показателями сравнения. Существенным недостатком этой процедуры является трудность ранжирования большого числа объектов. Как показывает опыт, при ранжировании большого числа объектов (более 20 объектов) даже очень опытные эксперты могут допускать весьма существенные ошибки.
Парная оценка или метод парных сравнений представляет собой процедуру установления предпочтений объектов при сравнении всех возможных пар.
Непосредственная оценка представляет собой процедуру приписывания объектам числовых значений по шкале интервалов. Эквивалентным объектам приписывается одно и тоже число. Этот метод может быть осуществлен только при полной информированности экспертов о свойствах объектов. Вместо числовой оси может использоваться балльная оценка.
Последовательное сравнение включает в себя ранжирование и непосредственную оценку.
Чтобы обоснованно провести распределение кредитов по дисциплинам учебных планов, возникает необходимость измерить реальные трудозатраты студентов на изучение и оценить сложность и важность данной дисциплины в дальнейшей профессиональной деятельности будущего специалиста. Эти критерии для оценки дисциплин взяты из диссертационных работ «Автоматизация процесса составления учебных планов вузов» [44], «Модели и оптимизация учебных планов в образовательных системах» [45]. Двум разнохарактерным дисциплинам в учебном плане может быть выделено одинаковое количество часов, но важность и сложность дисциплин может быть различной. Поэтому для расчета реального количества часов и кредитов по дисциплине необходимо оценить ее важность и сложность методом экспертных оценок.
В вопросах, связанных с теорией измерений, основное место отводится понятию шкалы измерения. В зависимости от того, по какой шкале идет измерение, экспертные оценки содержат больший или меньший объем информации и обладают различной способностью к математической формализации.
Все рассмотренные четыре метода субъективного измерения: ранжирование, парное сравнение, непосредственное оценивание и последовательное сравнение -обладают разными качествами, но обычно приводят к близким результатам.
Экспериментальная сравнительная оценка этих методов показала, что наиболее эффективным является комплексное применение всех методов для решения одной и той же задачи. При этом следует учитывать, что методом, требующим минимальных трудовых затрат, является метод парных сравнений, а наиболее трудоемким - метод последовательного сравнения.
В качестве метода субъективного измерения при оценке важности и сложности дисциплин в данной работе был выбран метод парных сравнений как оптимальный и, в качестве альтернативы, метод непосредственной оценки [36,37,38,98].
При сравнении пары объектов возможно установление либо отношения строгого порядка, либо отношения эквивалентности. В результате сравнения произвольной пары объектов Xj и Xj эксперты упорядочивают ее, определяя взаимоотношения этой пары: либо Xj Xj, либо Xj Xj. Обычно в практике парного сравнения используют следующие числовые представления: Г ЬеСЛИХ.Л-Х/.ИЛИЖ/ -Жу с„ = і 10, если х .VJC, (3.1)
Результаты парных сравнений удобнее всего представлять в матричной форме. На главной диагонали этой матрицы либо будут стоять единицы, либо знак неопределенности (например, дисциплина сама с собой несравнима). Если сравнение пар объектов производится отдельно по различным показателям или сравнение осуществляет группа экспертов, то по каждому показателю или эксперту составляется отдельная таблица. Поэтому образуется целая группа таблиц: Окончательное ранжирование совокупности объектов по результатам парных сравнений осуществляется методом "непосредственного подсчета баллов (очков)" -1 (3.2) с последующим упорядочением в соответствии с суммой очков. Достоинством этой процедуры является простота технических приемов, которые не требуют предварительного трудоемкого обучения лица, принимающего решение, или эксперта, так как целиком и полностью опираются на их жизненный опыт и здравый смысл. Недостатком является еще то, что здесь устанавливаются отношения лучше, хуже, но не уточняется конкретно на сколько.
Подсистема формирования учебных планов
В обеих системах имеется возможность создания учебных планов для специалистов, бакалавров, магистров, для дневной и заочной форм обучения. Осуществляется проверка на соответствие Госстандартам, выдается протокол разногласий.
В пакете PLANY при формировании учебного плана жестко заданы названия циклов дисциплин, которые соответствуют циклам специальностей/направлений не педагогического профиля. В то же время, у педагогических специальностей названия циклов дисциплин иные и, кроме того, отсутствует цикл дисциплин специализации. Это не затрудняет ввод информации в учебный план, так как для каждого цикла дисциплин педагогического профиля можно найти подобный в циклах дисциплин не педагогического профиля, но в итоге при формировании выходного документа получается учебный план, визуально не соответствующий Госстандарту требуемой специальности/направления. Данная проблема решена в «АСУ-АГУ» с помощью таблицы-кодификатора, позволяющего добавлять в базу данных новые циклы и при создании/корректировке учебного плана выбирать нужный цикл из списка.
3. В пакете PL ANY, в отличие от «АСУ-АТУ» отсутствует возможность выбора названий дисциплин из списка, поэтому приходится тратить время на ввод часто повторяющихся наименований, что неизбежно приводит к избыточности информации и появлению ошибок ввода.
4. В пакете PLANY для хранения информации не используется система баз данных, в связи с чем для взаимодействия с другими форматами данных необходимо осуществлять конвертацию информации.
5. В ГОСстандартах дается перечень дисциплин федерального компонента, но часы распределены только для 50-60% дисциплин. С целью объективного определения трудоемкости остальных дисциплин могут быть привлечены эксперты. Данная задача решена в «АСУ-АГУ» с помощью метода экспертных оценок.
6. В обеих системах предусмотрен перевод в кредиты ECTS, но, в отличие от пакета PLANY , где используется механический перевод (1 кредит = 36 часам), в «АСУ-АГУ» применяется метод попарного сравнения, который дает более сбалансированный и объективный перевод.
7. Основой системы «АСУ-АГУ» являются базы данных и хранилище данных, созданные на высокопроизводительной СУБД Oracle, которая отвечает современным требованиям, предъявляемым к серверной части приложений (поддержка механизма управления транзакциями, задание единых для всех правил глобальной целостности данных, обеспечение защиты информации и т.д.). В то же время СУБД Oracle является дорогостоящим программным продуктом, для эффективного использования которого необходим штат специалистов (администратор базы данных, программисты и т.п.), наличие мощного сервера (также дорогостоящего) и сети с высокой пропускной способностью.
Анализ результатов апробации системы Подсистема формирования учебных планов позволила в кратчайшие сроки (6 месяцев) привести в соответствие новым государственным стандартам около 600 учебных планов различных форм, видов и ступеней обучения для каждого года набора (начиная с 2000 г.) по 125 специальностям и направлениям, в том числе по вновь открываемым.
Была исследована производительность алгоритма автоматической генерации рабочих учебных планов. Диаграмма на рис.4.10 отображает интервалы времени (в секундах), необходимые для выполнения операции при использовании ручной технологии, средств электронной таблицы Excel и модулей созданной подсистемы автоматической генерации [74,75,76,77,78].
Длительность формирования рабочих учебных планов В рамках выполнения проекта по программе Темпус-Тасис JEP21042-2000 «Сеть университетов Евро-Каспий» создана база учебных планов экономических специальностей Астраханского государственного университета, Астраханского государственного технического университета, Калмыцкого государственного университета и Дагестанского государственного университета, позволяющая сравнивать учебные планы университетов по одинаковым экономическим специальностям между собой [62,63,66,68,71].
Подсистема оценки трудоемкости дисциплин учебного плана и кредита дисциплин курса позволила в рамках выполнения проекта по программе Темпус-Тасис JEP21042-2000 «Сеть университетов Евро-Каспий» осуществить перевод учебных планов 33 специальностей Астраханского государственного университета, Астраханского государственного технического университета, Калмыцкого государственного университета и Дагестанского государственного университета в кредиты ECTS (Ассоциация Университетов Прикаспийских Государств). 4.5. Выводы по четвертой главе
На основе разработанных математических моделей учебного плана, инфологической и даталогической моделей системы управления вузом создана система для автоматизированного ведения и наполнения базы учебных планов.
На основе разработанных математических моделей рабочего учебного плана, правил проведения автоматической понедельной расчасовки с контролем равномерности недельной загрузки создана подсистема автоматической генерации рабочих учебных планов и автоматизированного объединения занятий по дисциплинам в поток.
На основе разработанных методик оценки трудоемкостей дисциплин и перевода часов в кредиты ECTS создана подсистема автоматизированного расчета трудоемкости и кредитов по дисциплине.
