Педагогическое проектирование автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе

Абакумова, Евгения Владимировна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Педагогическое проектирование автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе

Автореферат

Автор научной работы: Абакумова, Евгения Владимировна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Педагогическое проектирование автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе"

МЧС России Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы

ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОНТРОЛЕМ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

13.00.08 —теория и методика профессионального образования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург - 2006

Работа выполнена в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный руководитель

доктор педагогических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации Винокурова Надежда Георгиевна.

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор, заслуженный работник физической культуры Российской Федерации Щеголев Валерий Александрович;

кандидат педагогических наук, старший научный сотрудник Ярмоленко Алексей Владимирович.

Ведущая организация:

Военная академия связи

Защита состоится «10» октября 2006 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 205.003.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертацис кандидат педагогических наук.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Основной задачей высших учебных заведений является качественная подготовка квалифицированных специалистов с высшим образованием, которая в настоящее время невозможна без совершенствования автоматизированной системы управления образовательным процессом (АСУ ОП).

АСУ ОП целесообразно рассматривать как иерархическую систему, состоящую из конечного числа подсистем. Одной из них является подсистема «обучающийся», в рамках которой реализуются пять основных функций АСУ: прогнозирование, планирование, организация, учет и контроль. Функция контроля за учебной деятельностью обучающихся является одним из основных направлений мониторинга при организации образовательного процесса.

Традиционная система проверки и оценки знаний обучающихся не удовлетворяет многим дидактическим требованиям:

- не выполняется в оптимальной мере требование систематичности и последовательности, ибо необходимо осуществление постоянного контроля за усвоением всего содержания учебного материала, а не отдельных его фрагментов на экзаменах или зачетах;

- единичное педагогическое измерение по четырехбальной системе, опирающееся на результаты экзаменационных сессий, не является объективным;

- имеющаяся у обучающегося возможность получить положительный балл после пересдачи зачетов или экзаменов в сущности уравновешивает подчас далеко не равноценные по своему качеству знания и личностные показатели будущих специалистов.

С другой стороны, существенные проблемы при проведении массовых проверочных мероприятий связаны с большим объемом информации, которую требуется подготовить, обработать и проанализировать за короткий промежуток времени. В этом случае остается актуальной проблема затраты времени преподавателей.

Исследуя функционирование традиционной системы контроля и оценивания знаний обучающихся, были выявлены противоречия между

дидактическими принципами обучения и существующей системой оценивания качества знаний:

- уровень подготовки обучающегося не соответствует выставляемой в баллах оценке, так как на экзамене или зачете всегда присутствует элемент случайности;

- невозможность оценивания личностных качеств обучающегося, так как в оценке нельзя отразить такие качества обучающегося, как способность к самостоятельному мышлению и анализу, исполнительность, целеустремленность, активность, творческий поиск, целостное представление о процессах и явлениях;

- уровень сформированное™ личностных и профессионалыго-важных качеств выпускников вузов становится сегодня одним из основных показателей качества профессионального образования. Меняются сами функции образования, оно перестало быть лишь сферой подготовки квалифицированных специалистов, а становится основным средством формирования личности будущего специалиста. При этом обнаруживается противоречие между необходимостью управлять развитием личностных, качеств обучающегося в образовательном процессе и отсутствием (неразработанностью) средств и методов их формирования, выявления и оценки.

Все вышеизложенное и определило актуальность данного диссертационного исследования.

Гипотеза исследования: повышение уровня подготовки специалистов в вузах можно реализовать за счет внедрения педагогически спроектированной автоматизированной системы управления контролем за деятельностью обучающихся в общей системе мониторинга образовательного процесса.

Объектом исследования является образовательный процесс в высшем учебном заведении.

Предмет исследования — автоматизированная система управления контролем в образовательном процессе высшего учебного заведения.

Цель исследования - повышение уровня подготовки специалистов за счет использования педагогически обоснованной системы управления

контролем за деятельностью обучающихся в общей системе мониторинга образовательного процесса.

Для достижения поставленной цели и подтверждения сформулированной гипотезы были определены следующие задачи:

1) разработать математические модели организации контроля обучения в подсистеме «обучающийся»;

2) создать алгоритм педагогического проектирования рациональной системы контроля обученности;

3) разработать рекомендации по созданию и обеспечению функционирования системы контроля за деятельностью обучающихся в общей автоматизированной системе мониторинга образовательного процесса (ОП).

При этом необходимо учитывать возрастающие требования к системе контроля знаний обучающихся: сбор, хранение и обработка информации по контролю и проверке знаний обучающихся.

Методологическую и теоретическую основу исследования составляют: -

- социологические, философские и педагогические иди о роли образования и педагогики (Б.Г. Ананьев, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Р.Шенон);

- современные концепции педагогической деятельности (Н.Г. Винокурова, М.И. Дьяченко, Н.В. Кузьмина, С.Д. Смирнов);

- исследования в области математического моделирования и построения автоматизированных систем управления (М.П. Батура, С.А. Валуев, Б.С. Гершунский, Ю.Б. Королев, Г.В. Лаврентьев, B.C. Михалевич, С.А. Панфилов, Ф.И. Перегудов, И.П. Чучалин).

Методы исследования: системный анализ отечественных и зарубежных литературных источников по исследуемой проблеме; наблюдение, педагогический эксперимент, моделирование, экспертные оценки; статистические методы обработки экспериментальных данных.

Научная новизна исследования:

1) определены теоретические основы совершенствования образовательного процесса вузов с использованием автоматизированного

контроля обученности, как подсистемы автоматизированного мониторинга образовательного процесса;

2) разработанные модель личности обучающегося, совокупность математических моделей системы контроля за деятельностью обучающихся, отбора факторов, влияющих на обучение, и оценивания обучающегося включают в себя не только количественную, но и качественную составляющую оценки обученности;

3) разработаны критерии оценки уровня обученности; Теоретическое значение исследования определяется тем, что в нем:

1.на основе комплексных научных исследований теоретического и эмпирического материала рассмотрены современные взгляды на необходимость, возможность и сущность автоматизированного контроля в образовательном процессе;

2.определены сущность и принципы педагогического проектирования автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе;

3.разработаны универсальные модели: модель личности обучающегося, математическая модель системы контроля за деятельностью обучающихся, математическая модель отбора факторов, влияющих на обучение, математическая модель оценивания обучающегося, на базе которых можно педагогически проектировать автоматизированные системы управления контролем обучения с учетом особенностей как высшего учебного заведения в целом, так и его подсистемы «обучающийся»;

4.создан алгоритм педагогического проектирования рациональной системы управления контролем, как неотъемлемой составляющей АСУ ОП в целом.

Практическую значимость составляют:

- предоставление руководителям кафедр возможности научно-обоснованного управления, прогнозирования и организации образовательного процесса на кафедрах;

- разработанная система автоматизированного контроля позволяет объективно оценивать уровень обученности и повышать качество подготовки специалистов;

- универсальность предложенных моделей и алгоритмов, позволяет их использовать для подсистемы АСУ более высокого уровня, а также, при

внесении незначительных изменений в системе мониторинга образовательного процесса на кафедрах других вузов;

- внедрение разработанных моделей и алгоритмов в практику обучения позволит уменьшить трудозатраты на обучение как обучающих, так и самих обучающихся;

- разработанные рекомендации по созданию и обеспечению функционирования системы автоматизированного контроля за деятельностью обучающегося позволяют повысить оперативность и качество контроля результатов, и всего образовательного процесса в целом.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечивается: научно-обоснованным выбором методов исследования; анализом и обобщением предшествующих разработок в рассматриваемой области; системным подходом к изучаемому объекту; корректным использованием современных методов исследования и обработки полученных данных; согласованностью полученных результатов с логикой и динамикой изменения различных процессов, происходящих в системах подготовки специалистов; совпадением экспериментально полученных результатов с результатами аналитических расчетов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. модель личности обучающегося, включающая показатели качества развития личности;

2. совокупность математических моделей: системы контроля за деятельностью обучающихся; отбора факторов, влияющих на обучение; оценивания обучающегося, включающая в себя количественную и качественную составляющие оценки обученности;

3. алгоритм педагогического проектирования рациональной системы контроля на основе АСУ, базирующийся на этих моделях;

4. рекомендации по созданию и обеспечению функционирования системы контроля за деятельностью обучающихся в общей автоматизированной системе мониторинга образовательным процессом.

Апробация результатов осуществлялась путем проведения опытно-экспериментальной работы. Основные положения исследования докладывались

и обсуждались на заседаниях кафедр информатики и экономики, гуманитарных наук КФ МЭСИ, гражданской защиты Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России, а таюке на международной научно-практической конференции, Калининград, 2004 и ежегодной межвузовской научно-практической конференции, Калининград, 2006.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс Калининградского филиала Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (МЭСИ)» (КФ МЭСИ) и Балтийского военно-морского института имени Ф.Ф. Ушакова (БВМИ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.

I. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность, изложены объект, предмет, цель задачи диссертационного исследования; выдвинута гипотеза научного поиска; указаны методологические основы исследования; отмечена научная новизна, а таюке теоретическая и практическая значимость работы.

В первой главе «Основы организации системы контроля в образовательном процессе в высших учебных заведениях» проанализированы подходы к содержанию высшего образования, существующие методы контроля и оценивания знаний обучающихся, роль и место подсистемы контроля в сложной иерархической системе управления образовательным процессом, современное состояние системы контроля в вузах, выявлены противоречия в системе контроля и определены пути их разрешения.

Автоматизированная система управления образовательным процессом (АСУ ОП) представляет собой человеко-машинную систему управления, основанную на использовании аналитических и имитационных методов математического моделирования и применения современных средств ВТ. Одной из подсистем которой является подсистема «обучающийся», в рамках которой осуществляется контроль и управление деятельностью обучающихся.

Основной задачей контроля является получение объективной информации о результатах педагогического воздействия на обучающихся и оценка его знаний за определенный период обучения.

Традиционная система проверки и оценки знаний обучающихся не удовлетворяет многим дидактическим требованиям. Она не обеспечивает систематичность и последовательность контроля и не является объективной.

Для организации эффективного управления образовательным процессом необходима система мониторинга обучения, то есть система непрерывного слежения за появлением информации об образовательном процессе и обучающимся как одной из составляющих этого процесса, и анализа этой информации на основе новых информационных технологий. Информационная база системы мониторинга, отражающая деятельность обучающегося, включает в себя: текущую успеваемость каждого обучающегося по каждой дисциплине; оценки за экзамены и зачеты; успеваемость по группам, курсам, факультетам.

В традиционной системе контроля существенные проблемы при проведении массовых проверочных мероприятий связаны с большим объемом информации, которую требуется подготовить, обработать и проанализировать за короткий промежуток времени. Существенной при этом является также задача форм представления и уровня детализации итоговой информации, обеспечивающих эффективность ее анализа и принятия оптимальных решений на соответствующем уровне в зависимости от поставленных целей.

Автоматизация контроля, характеризуется экономией времени преподавателя, простотой разработки методов высокой эффективности, объективностью, продуманностью и четкой постановкой вопросов. Более современные системы требуют достаточно сложную технику и также не всегда совершенны.

Анализ научной литературы показал, что различные аспекты контроля рассматриваются без обращения к теории обучения и без анализа образовательного процесса как целостной системы, при этом был выявлен ряд противоречий. Разрешение этих противоречий возможно путем создания педагогически обоснованной АСУ контролем в образовательном процессе.

Во второй главе «Педагогическое проектирование автоматизированной системы управления контролем в образовательном процессе и ее место в общей АСУ кафедрой» выделены основные подходы к проблеме педагогического моделирования, определены принципы и методы педагогической технологии в системе управления образовательным процессом, разработаны модель системы контроля за деятельностью обучающегося, включающая модель личности обучающегося, математическая модель системы контроля деятельности обучающихся, математическая модель отбора факторов, влияющих на обучение, а также математическая модель оценивания обучающегося.

Кафедры являются подразделениями учебного заведения, решающие основные задачи образовательного процесса, поэтому можно определить АСУ ОП кафедры как систему организационного управления.

При создании АСУ кафедрой и ее подсистемы «Контроль» рассматривается только организационный и функциональный аспекты, а исследование технического аспекта выходит за рамки настоящего исследования. Для анализа организационной структуры подсистема АСУ «обучающийся» выделяются элементы структуры: прогнозирование; организация; планирование, учет и контроль. Каждый из этих элементов взаимодействует с внешней средой, под влиянием которой меняет свое состояние. Оценивание состояний входов и выходов организационной структуры проводится численно.

Результатом контроля за деятельностью обучающегося является оценивание их обученности за определенный период времени. В высшем учебном заведении итоговая оценка содержит только количественную характеристику обученности обучающегося, которая не отражаем достижения определенного уровня знаний, навыков, умений заложенных в программу по данной дисциплине, а также индивидуальных качеств и личностных особенностей обучающегося.

Необходимо ввести качественную оценку обученности обучающегося, основанную на модели личности обучающегося.

Под личностью в широком смысле в данном исследовании понимается совокупность всех психологических качеств ивдивида, включая морфологические,

физиологические особенности, потребности, интересы, способности, темперамент (рис.1).

Выделенные уровни личности имеют сложную структуру. Каждый из них может быть описан соответствующим качеством. Отдельные качества и свойства личности связываются в сложную сетевую структуру с многочисленными и многообразными перекрестными связями.

Степень детализации (глубина ветвления) дерева определяется задачами исследования, потребностями практики и возможностями субъектов управления по формированию включенных в модель качеств и свойств личности. Исходя из вышеизложенного, модель личности обучающегося с точки зрения ее качественных характеристик можно записать следующим образом:

К(4)[т,„4] = <гьг2, г3,г4>,

Рис. 1. Модель личности

К<4)(т,п4] = <гьг2, г3,г4>,где Г! - обобщенный показатель социальной, профессиональной и учебной направленности личности;

г2 - обобщенный показатель качества усвоения опыта;

г3 — обобщенный показатель биопсихических и характерологических свойств личности;

Г4 — обобщенный показатель уровня развития общих и специальных способностей.

Качественные характеристики направленности могут быть описаны системой показателей: уровнем, широтой, интенсивностью, устойчивостью, действительностью. Под уровнем направленности личности (Г1<1,п>) будем понимать ее общественную значимость, обусловленность и причинность направленности. Широта направленности (г/2'п)) характеризуется предметным полем интересов личности.

Качественные характеристики направленности личности обучающегося по показателю ее широты определяется степенью включения в нее предметных полей будущей профессиональной деятельности. Интенсивность направленности (г/3'"*) связана со степенью осознанности мотивов овладения профессиональной деятельностью. Она может иметь весьма широкий диапазон и колебаться от смутных, нечетких влечений до осознанных и активных убеждений. Устойчивость направленности (г/4'п)) характеризуется ее протяженностью во времени. Действенность направленности (г/5'"1) определяет активность реализации целей направленности в деятельности обучающегося.

При организации автоматизированной системы контроля образовательного процесса существенным является учет факторов, влияющих на оценку обученности, например, уровень довузовской подготовки обучающегося, выбор методов, форм и средств обучения, наличие самостоятельной подготовки к занятиям и другие формы. Для отбора факторов, влияющих на обучение, целесообразно использовать метод многомерного дисперсионного анализа, который позволяет провести одновременную оценку ряда факторов. Качество образовательного процесса, которое оценивалось показателем X, который понимается как достижение требуемого уровня обученности к данному сроку обучения по конкретной дисциплине.

Оценка существенности влияния фактора на исследуемую величину производится путем сравнения факторных и остаточных дисперсий.

Для определения количественной составляющей оценки была выбрана имитационная модель с управлением, основанная на модульно-рейтинговой технологии обучения. В отличии от традиционного использования такой технологии, предложенная модель позволила получить унифицированную оценку знаний, учитывающую полноту, сложность, сроки выполнения заданий за счет введения уточняющих коэффициентов.

Отличительные особенности модульно-рейтинговой технологии обучения от традиционных технологий обучения требуют для успешного их осуществления разработки соответствующего программного и методического

обеспечения. Программное обеспечение заключается, во-первых, в совершенствовании содержания учебного материала, определяющем, какие знания и в каком объеме необходимо вооружать обучающихся и, во-вторых, в структурировании содержания дисциплины с последующим делением их на последовательно изучаемые модули.

Интегральная оценка учебной деятельности обучающегося в виде его рейтинга отражает:

1) напряженность и результативность работы обучающегося над учебным материалом за весь период обучения;

2) степень достижения цели обучения;

3) способности обучающегося в освоении материала;

4) место каждого обучающегося в учебной группе за период обучения, а затем и место каждого обучающегося на курсе, факультете.

1) Последовательное и целенаправленное внедрение модульно-рейтинговой технологии обучения в образовательный процесс использование предложенной модели количественной составляющей оценки обученности позволяет существенно повысить активность обучающегося в образовательном процессе, развивая состязательность в учебе; и усилить положительное воздействие на формирование у обучающихся личностных качеств.

Вторая составляющая оценки знаний обучающихся качественная - в настоящее время не учитывается при контроле качества обучения, однако известно, что в результате обучения обучающиеся должны достичь определенных уровней подготовленности, представляющих собой нечеткую лингвистическую информацию.

Для решения задачи учета качественной составляющей оценки знаний обучающихся построена детерминированная оптимизационная модель, основанная на теории нечетких множеств. Ее использование позволяет получить наилучшую альтернативу (оценку) по каждому критерию (уровню подготовленности).

Уровень подготовленности принят как качественная составляющая оценки обученности и задается своим набором критериев. Поэтому функцию «Контроль качественной составляющей оценки деятельности обучающегося» для подсистемы «обучающийся» целесообразно представить в виде вектор — функции

При оценке любого уровня подготовленности обучающегося задача лица, принимающего решение, сводится к выбору наилучшей альтернативы А' (варианта оценки) из множества всех возможных альтернатив, каждая из которых определяет единственный исход из множеств исходов альтернатив X по некоторому критерию оптимальности Р.

А'=ащ ор1р\К]{Л1)],

где А = {/1,}"., - множество всех возможных альтернатив, К - ^ - множество критериев оценки альтернатив.

Таким образом, функция контроля качественной составляющей оценки деятельности конкретного обучающегося может быть описана формулой:

где к = \А.

При решении задачи контроля качественной стороны оценки обучающегося приходится сталкиваться с лингвистической неопределенностью, связанной с использованием профессионального языка лица, принимающего решение, (преподавателя). Эта неопределенность порождается нечеткостью, обусловленной многозначной шкалой истинности высказываний преподавателя, контролирующего знания обучающихся.

В третьей главе «Реализация и анализ результатов моделирования системы контроля образовательным процессом в АСУ» приводятся методики и результаты педагогических экспериментов по определению влияния различных факторов на качество обучения в системе контроля образовательным процессом, методики расчета количественной и качественной составляющей обученности, алгоритм автоматизации оценивания обучающегося и рекомендации по педагогическому проектированию АСУ контролем за деятельностью обучающихся в вузе.

Принято считать, что на качество обучения влияют в большей степени методы организации занятий, однако степень влияния в сочетании с другими факторами одновременно не оценивались. Используя методику многомерного дисперсионного анализа было оценено влияние на показатель качества образовательного процесса X одновременно двух факторов: А — довузовской подготовки и В - форм и методов организации занятий (традиционная и нетрадиционная методики обучения, самостоятельная подготовка). Под X понимают успешность обучения обучающихся по дисциплине «Математика», так как исследования показали, что именно эта характеристика дает оценку нижней границы обучаемости.

Следовательно, можно сделать вывод:

1) многомерный дисперсионный анализ позволяет достаточно объективно оценить влияние таких качественных показателей, как довузовская подготовка в сочетании с формами и методами обучения;

2) на примере дисциплины «Математика», дающей нижнюю степень обучаемости было установлено, что: фактор Л (довузовская подготовка) существенно влияет в группе 1 (группа 1 - оценка «хорошо» и «отлично»; группа 2 - оценка «удовлетворительно»; группа 3 - оценка «неудовлетворительно» и неаттестованные), а фактор В (нетрадиционная методика обучения) — в группе 2.

В группе 1 преобладала молодежь, окончившая подготовительные курсы, то есть получившая специальную подготовку для обучения в данном вузе и имеющая за счет этого наименьший период адаптации. Таким образом, на успешность обучения влияет фактов довузовской подготовки.

Группа 2 состояла в основном из молодежи, окончившей средине учебные заведения. Для них оказался значимым фактор технологии обучения, который связан с организацией занятий.

Для слабых обучающихся, составляющих 3 группу, период адаптации не ограничивается рамками 1-го курса. Индивидуальный подход со стороны преподавателя позволит выделить из них ту часть обучающихся, которые в принципе не способны к обучению в вузе, и тех, которые с течением времени перейдут в группу 2.

Фактор А (довузовская подготовка) существенно влияет в группах 1 и 2, а фактор В (наличие самостоятельной подготовки) - в группе 2.

Проведенный эксперимент показал, что в условиях модульно-рейтинговой технологии обучения значительно возрастает объем рейтинговой работы преподавателя по ведению учета успеваемости и результатов текущего и рубежного видов контроля усвоения учебного материала обучающимися, так как в основу МРТО заложена постоянная индивидуальная с каждым обучающимся. При этом необходимо учитывать все факторы, влияющие на общий рейтинг обучающегося, а именно:

1) текущую успеваемость обучающихся;

2) степень активности его участия в ОП как на занятиях, так и во время самостоятельной работы;

3) качество и сроки выполнения различных видов работ;

4) участие в научно-исследовательских работах.

Рис. 2. Блок- схема расчета количественной составляющей оценки деятельности обучающихся

Только учет всех перечисленных факторов может обеспечить объективность определения рейтинга каждого в процессе обучения по конкретному предмету. Сложный характер обучения н оценки его результатов при ограниченном балансе времени обуславливает необходимость автоматизации процесса обработки результатов деятельности в условиях МРТО. Блок-схема расчета количественной составляющей оценки деятельности обучающихся приведена на рисунке 2.

Электронный журнал представляет собой автоматизированную систему учета всех видов учебной деятельности обучающихся и позволяет осуществлять поэтапное накопление баллов за модули и формулировать итоговую оценку по учебной дисциплине в целом. В конце изучения дисциплины формируется суммарный рейтинг по всем изучаемым модулям. Преподаватель с помощью электронного журнала получает информацию об обучающихся, которых можно освободить от экзамена с оценкой «отлично», о тех, кто имеет возможность освободится от экзамена, пройдя собеседование, с оценкой «хорошо», о тех, кто к экзамену не допущен.

Наиболее значимым фактором является фактор довузовской подготовки, для проверки адекватности модели были выбраны два варианта, имеющие одинаковые стартовые позиции. В первом варианте обе группы: контрольная (традиционная методика обучения) и экспериментальная (МРТО) имели средний балл вступительных экзаменов по математике 3,2 (низкая подготовка). Семестровые экзамены показали, что контрольная группа имеет средний балл -3,2, экспериментальная - 3,3. Таким образом, средний балл повысился незначительно.

Во втором варианте со средним баллом обеих групп - 3,6 (средняя подготовленность) имеем существенное увеличение среднего балла.

Таблица 1.

Сравнительная оценка вступительных и семестровых экзаменов по математике обучающихся._

Средний балл Вступительные Семестровые Д

Группы экзамены экзамены

С низкой подготовкой

Контр, группа 3,2 3,2 0,0

Эксперим. группа 3,2 3,3 0,1

Со средней подготовкой

Контр, группа 3,6 3,8 0,2

Эксперим. группа 3,6 4,05 0,45

Можно сделать вывод об увеличении обучающей функции контроля достаточно подготовленных обучающихся. Таким образом, автоматизация количественной составляющей оценки деятельности обучающегося позволила:

1) контролировать появление задолженностей с целью своевременного их устранения;

2) производить коррекцию итоговых баллов по модулям (за счет добавления или вычитания баллов);

3) осуществлять поэтапное накопление оценок по модулям и формировать итоговую оценку по учебной дисциплине в целом.

Вторая составляющая комплексной оценки знаний обучающихся -качественная - в настоящее время не учитывается при контроле качества обучения. Однако она очень важна при оценке полученных профессиональных качеств будущих специалистов.

Автоматизация управляемой функции «Контроль качественной составляющей оценки обученности обучающихся» включает два этапа, а блок-схема алгоритма приведена на рисунке 3.

Для получения и анализа численных результатов функции «Контроль» были выбраны четыре группы обучающихся (первая - из группы гражданской молодежи, поступивших в вуз, и получивших оценку «удовлетворительно» на вступительном экзамене по математике, вторая — из группы выпускников средних профессиональных учебных заведений, имеющих итоговую оценку «удовлетворительно» или «хорошо» по математике; третья - из группы выпускников средних профессиональных учебных заведений, имеющих итоговую оценку «отлично»; четвертая - из группы гражданской молодежи, поступивших в вуз и получивших оценки «хорошо» или «отлично»).

Критериальные оценки, поставленные при контроле и общая оценка за уровень подготовленности приведены в таблице 2.

Рис. 3. Блок-схема алгоритма расчета качественной составляющей оценки деятельности обучаемых

Таблица 2.

Критериальные оцени! и общая оценка за уровень подготовленности

К1 К2 КЗ К4 Оценка

А1 А2 АЗ А4 А1 А2 АЗ А4 А1 А2 АЗ А4 А1 А2 АЗ А4

1 - 3 - - 1 2 - - - - 3 - - 3 - - 3

2 - - 3 - - - 1 2 - - 2 1 - - 3 - 4

3 - - 1 2 - - 1 2 - - - 3 - - 1 2 5

4 - - - 3 - - 2 1 - - 1 2 - - - 3 5

По результатам выполненного исследования следуют следующие выводы:

1) наилучшие результаты показали обучающиеся, имеющие высокую начальную подготовку;

2) обучающиеся, получившие низкую оценку на вступительных экзаменах по математике из числа молодежи со средним образованием, медленно адаптируются к условиям вуза, и даже в случае успешного окончания вуза не смогут иметь достаточный уровень профессиональной подготовленности;

3) выпускники средних профессиональных учебных заведений даже при слабой начальной подготовке по математике, хорошо овладевают необходимым уровнем подготовленности.

Для функционирования АСУ контролем ОП вуза, как показано на рис. 4 необходимо:

1) создание и формирование общей базы данных, где будет осуществлен постоянный учет и своевременная корректировка сведений по контролю обучения обучающихся;

2) разработка математических моделей, адекватно отражающих реальные процессы, происходящие в ОП, и соответствующие задачам, стоящим перед вузом;

3) наличие гибридного комплекса (цифровых и аналоговых) современных ЭВМ, постоянно обновляющихся.

Общая база данных по контролю знаний обучающихся должна структурно состоять из трех самостоятельных, но взаимосвязанных баз данных:

1) база данных по вступительным экзаменам по каждому обучающемуся, отражающая начальный уровень подготовки обучаемых. Она должна содержать исчерпывающие данные об итоговых оценках по математике в школе или средних учебных заведениях, учебе на подготовительных курсах, оценки на вступительных экзаменах;

Рис. 4. Схема автоматизированной системы управления контролем обучения в образовательном процессе

2) база данных по формированию количественной оценки знаний обучающихся. В эту базу данных заносятся итоговая оценка по изучению определенных программой разделов дисциплины;

3) база данных по формированию качественной оценки знаний обучающихся, куда заносятся данные по результатам достижения необходимых уровней подготовленности по дисциплине.

Общая база данных является важным звеном АСУ контролем ОП, так как от ее полноты, доступности и репрезентативности зависит объективность и достоверность оценки знаний обучающихся, что имеет важное значение при подготовке высококвалифицированных профессиональных специалистов. Поэтому при создании общей базы данных, к ее форме, структуре, требования по корректуре информации, доступе к данным, форме, структуре данных. И в соответствии со всеми этими требованиями, к определению которых необходимо подойти с максимальной ответственностью, подобрать систему управления базой данных, которая будет использоваться для реализации данного звена АСУ контролем ОП.

Неоспоримым преимуществом, удобством и универсальностью применения программных продуктов является: возможность производства сложных математических расчетов без использования традиционных языков программирования высокого уровня, что позволяет значительно расширить круг пользователей возможность реализации алгоритма вычислений в явном виде; наглядность и простота ввода информации; простота корректировки самой модели и изменения коэффициентов модели; наглядность представления результатов вычислений в виде всевозможных таблиц диаграмм, графиков, гистограмм, рекомендаций, как представлено на рисунке 5.

Формирование знаний, навыков и умений, и в целом профессиональных качеств обучающихся происходит на протяжении всего периода обучении в вузе на различных ступенях профессионального становления специалиста. Поэтому необходимо постоянное пополнение общей базы новыми данными и мониторинг ОП в целом, что вместе с совершенной системой контроля знаний обучающихся образует комплекс «Система образовательного процесса — система мониторинга образовательного процесса», позволяющий на выходе из вуза рекомендовать

каждому обучающемуся наиболее соответствующую его профессиональным качествам деятельность.

Рис. 5. Круговая диаграмма, отражающая общую успеваемость обучающихся

В последнем параграфе представлены практические рекомендации преподавателям по проектированию и применению автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе

II. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении представлены основные результаты исследования, свидетельствующие о том, что исходная гипотеза доказана, подводятся итоги исследования, определены перспективы дальнейших исследований.

Проведенное диссертационное исследование позволило сделать следующие выводы:

1.Современное состояние системы контроля в высших учебных заведениях не в полной мере удовлетворяет требованиям высшей школы, так как в существующей системе контроля и оценивания качества знаний обучающихся имеет место ряд противоречий:

2. Эти противоречия могут быть разрешены в результате создания научно-обоснованной системы контроля, позволяющей получать комплексную оценку деятельности обучающегося, включающую кроме количественной и качественную составляющую.

3. Для повышения эффективности образовательного процесса и качества подготовки специалистов эта система должна быть автоматизированной и базироваться на разработанной модели личности обучающегося и разработанной совокупности математических моделей контроля и оценивания обучающегося,

4. Контроль количественной составляющей деятельности обучающихся целесообразно проводить по модульно - рейтинговой технологии обучения, которая позволяет оценивать знания обучающихся в каждый момент времени обучения, а таюке формировать итоговую оценку за изученную дисциплину в виде суммы — рейтинга.

5. Контроль качественной составляющей деятельности обучающихся может быть смоделирован на основе теории нечетких множеств. Разработанная математическая модель оценивает уровень подготовки каждого обучающегося при изучении любой дисциплины.

6. Доказано, что при оценивании обучающихся необходим совместный учет факторов, влияющих на обучение, с использованием аппарата многофакторного дисперсионного анализа.

7. Расчеты по математическим моделям системы контроля, представленные в работе, показали, что они адекватно отражают объективность оценки успешности обучения.

8. Разработан алгоритм педагогического проектирования автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе.

9. Разработаны практические рекомендации по созданию и обеспечению функционирования АСУ контролем в образовательном процессе, включающие в себя:

рекомендации по созданию общей базы данных и ее составных частей -баз начального уровня, количественной и качественной составляющих оценок;

конкретизированный алгоритм расчетов по предлагаемым математическим моделям и программный инструментарий для их осуществления;

формы электронных журналов учета успеваемости и сводные журналы, включающие количественную и качественную составляющую и начальный уровень каждого обучаемого;

рекомендации по корректировке базы данных и использованию результатов мониторинга.

10. Экспериментально доказано, что введение в образовательный процесс педагогически обоснованной АСУ контролем в комплексе с общим мониторингом образовательного процесса дает возможность анализировать состояние профессиональной подготовки в разные моменты времени и принимать адекватные управленческие решения по повышению качества подготовки специалистов.

В результате проведенного исследования была достигнута его цель -повышение уровня подготовки специалистов на основе педагогически проектирования научно-обоснованной системы контроля за деятельностью обучающихся в общей системе мониторинга образовательного процесса и решены поставленные задачи.

Основное содержание исследования отражено в следующих публикациях:

1. Абакумова Е.В. Математическая модель отбора факторов, влияющих на обучение. Калининград: КГУ, 2004, 0,5 пл.

2. Абакумова Е.В. Анализ существующих методов контроля и оценивания знаний учащихся. Калининград: КЮИ МВД России, «Вестник», 2005, (в соавторстве) 0,5 пл/0,4 пл.

3. Абакумова Е.В. Современное состояние и анализ существующих методов контроля и оценивания знаний в высших учебных заведениях. Калининград: КПИ ФСБ РФ, 2005, (в соавторстве) 0,4 пл/0,3 пл.

4. Абакумова Е.В. Построение математической модели определения качественной составляющей оценки обученности учащихся. М.: МЭСИ, 2006, (в соавторстве) 0,5 пл/0,3пл.

5. Абакумова Е.В. Электронный университет как центр развития интеллектуального потенциала региона / Сб.тр.международной научно-практической конференции - Калининград, 2004, (в соавторстве) 0,25пл/0,15пл.

6. Абакумова Е.В. Педагогическое проектирование автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе./ Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России» № 3 (14).- СПб.: СПб УГПС МЧС России, 2006, (в соавторстве) 0,4пл/0,2пл.

Подписано в печать 21.08.2006

Печать трафаретная_Объем 1,0 п.л.

Формат 60*84 1/16 Тираж 100 экз.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Абакумова, Евгения Владимировна, 2006 год

Перечень сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Основы организации системы контроля в образовательном 14 процессе в высших учебных заведениях

1.1 Анализ подходов к содержанию высшего образования

1.2 Организация контроля в образовательном процессе в высшем 22 учебном заведении

1.2.1 Образовательный процесс в высшем учебном заведении как сложная 22 иерархическая система

1.2.2 Особенности и задачи подсистемы контроля образовательного 28 процесса на кафедре высшего учебного заведения

1.2.3 Анализ существующих методов контроля и оценивания знаний 35 обучающихся

1.3 Современное состояние системы контроля в высших учебных заведениях

1.4 Противоречия в системе контроля и пути их разрешения 43 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. Педагогическое проектирование автоматизированной системы управления контролем в образовательном процессе и ее место в общей АСУ кафедрой

2.1 Анализ подходов к проблеме педагогического моделирования

2.2 Принципы и методы педагогической технологии в системе управления 60 образовательным процессом

2.3 Автоматизированная система управления образовательным процессом на 85 кафедре высшего учебного заведения

2.4 Модель системы контроля за деятельностью обучающихся

2.4.1 Модель личности обучающегося как основа моделирования 90 результатов обучения

2.4.2 Обоснование математической модели системы контроля за 112 деятельностью обучающихся

2.4.3 Математическая модель отбора факторов, влияющих на обучение

2.5 Математическая модель оценивания обучающегося

2.5.1 Применение модульно-рейтинговой технологии обучения для 119 построения математической модели определения количественной составляющей оценивания обучающихся

2.5.2 Построение математической модели определения качественной 125 составляющей оценивания обучающегося

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. Реализация и анализ результатов моделирования системы

3.1 Анализ оценки результатов влияния различных факторов на качество 134 обучения в системе контроля образовательного процесса

3.2 Результаты численного эксперимента по определению количественной 138 составляющей оценивания обучающегося

3.3 Алгоритм автоматизации оценивания качественной составляющей 148 обучающегося

3.4 Рекомендации по проектированию АСУ контролем за деятельностью 153 обучающихся в вузе контроля образовательным процессом в АСУ

Выводы по третьей главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Педагогическое проектирование автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе"

Основной задачей высших учебных заведений является качественная подготовка квалифицированных специалистов с высшим образованием, которая в настоящее время невозможна без совершенствования автоматизированной системы управления образовательным процессом (АСУ ОП) как в целом, так и его составных частей (подсистем).

Важнейшей функцией АСУ для осуществления мониторинга образовательного процесса будущих специалистов является контроль за деятельностью обучающихся.

В настоящее время перед системой образования стоит проблема объективности существующих подходов оценивания качества знаний обучающихся.

Объективность оценивания качества знаний, с одной стороны, позволяет продумать совокупность учебных мероприятий с учетом психологических особенностей обучающегося, помочь ему выбрать оптимальную траекторию обучения. С другой - она дает основания для построения образовательного процесса как совокупности форм и методов обучения, оптимального или рационального в результатах поставленных целей в целом.

Действующая в настоящее время традиционная система оценивания основана на результатах экзаменационных сессий в форме экзаменов или зачетов. Можно привести достаточно большое число причин различной природы, приводящих к снижению объективности оценки качества знаний обучающегося. Это как расплывчатость критериев оценивания, так и психологическая установка на экзамен преподавателя и обучающегося.

Все эти причины порождены более глубоким явлением, лежащим в основе построения самой традиционной системы оценивания качества обученности. Традиционная система оценивания качества обученности, опирающаяся на результаты экзаменационной сессии, предполагает возведение в ранг окончательного истинного результата значений единичного педагогического измерения, принятого за единицу оценки качества знаний.

Однако теория измерений указывает, что:

- любое измерение содержит случайную ошибку;

- реализация принципа максимального правдоподобия как критерия объективности требует наличия выборки достаточного объема, что не учитывается в традиционной системе оценки качества знаний.

Совершенствование системы контроля образовательного процесса является одним из важнейших требований, предъявляемых к системе управления образовательным процессом, и подчеркивает необходимость систематичности, последовательности и непрерывности контроля за деятельностью обучающихся.

Кроме того, к контролю за деятельностью обучающихся предъявляются общие дидактические требования: полнота, объективность и адекватность контроля.

Однако, четырехбалльная количественная оценка обученности, приоритет итогового контроля, его дискретность и отсутствие качественной оценки обученности, характеризующие существующую систему контроля, вступают в противоречие с требованиями руководящих документов и общими дидактическими требованиями.

Одним из путей разрешения этих противоречий может быть создание научно-обоснованной системы контроля за деятельностью обучающихся и на ее основе педагогическое проектирование подсистемы «обучающийся» в общей автоматизированной системе управления (АСУ) кафедрой и высшим учебным заведением в целом.

АСУ контроля за деятельностью обучающегося позволит контролировать, учитывать и прогнозировать как в целом образовательный процесс, так и его составные части в высшем учебном заведении.

Высшая школа Российской Федерации переживает в настоящее время исключительно важный и ответственный период в своем развитии. Он является естественным отражением сложных и многогранных процессов, происходящих в стране.

Создание современной системы высшего образования требует наряду с реализацией комплекса мер организационного, материально-технического, финансового и кадрового характера, разработки и внедрения научно-обоснованного образовательного процесса.

Автоматизированная система управления образовательным процессом (АСУ ОП) представляет собой человеко-машинную систему -управления, основанную на использовании аналитических и имитационных методов математического моделирования и применении современных средств вычислительной техники, включая средства сбора, передачи и хранения информации, обеспечивающие наиболее эффективное выполнение функций управления сложным объектом.

АСУ ОП на кафедре целесообразно рассматривать как иерархическую систему, состоящую из конечного числа подсистем.

Одной из них является подсистема «обучающийся», в рамках которой реализуются пять основных функций АСУ: прогнозирование, планирование, организация, учет и контроль.

Функция контроля за учебной деятельностью обучающихся является одним из основных направлений при организации образовательного процесса.

Система контроля реализует следующие задачи: управления познавательной деятельностью обучающегося, контроля, обучения, развития, воспитания, диагностики, стимуляции.

Для того, чтобы реализовать все существующие задачи системы контроля, необходимо выполнение следующих психолого-педагогических условий: адекватность и индивидуальный характер оценки.

Традиционная система проверки и оценки знаний обучающихся не удовлетворяет многим дидактическим требованиям.

1. Не выполняется в оптимальной мере требование систематичности и последовательности, ибо необходимо осуществление постоянного контроля за усвоением всего содержания учебного материала, а не отдельных его фрагментов на экзаменах или зачетах. Фрагментарность такого контроля не позволяет судить о том, насколько глубоко продуманы, осмыслены и качественно усвоены другие темы и разделы учебной дисциплины, по которым не были предъявлены проверочные вопросы и задания. Практически невозможно включить в экзаменационные билеты то количество вопросов, которое соответствовало бы количеству разделов, то есть отдельных теорий или проблем изучаемой дисциплины.

2. Традиционная система оценивания качества или уровня знаний как педагогическое измерение опирается на результаты экзаменационных сессий и предполагает возведение в ранг окончательного истинного результата значений единичного педагогического измерения, при этом не являясь объективной.

3. Имеющаяся у обучающегося возможность получить положительный балл после пересдачи зачетов или экзаменов в сущности уравновешивает подчас далеко не равноценные по своему качеству знания и личностные показатели будущих специалистов. Очевидна необходимость различия знаний как по их качественным особенностям (составу, сложности, структуре), так и по уровню усвоения их обучающимися.

4. Оценка знаний по четырехбалльной системе, действующая в высших учебных заведениях, не может быть достаточно объективна.

Наиболее распространенные на современном этапе формы оценки знаний (экзамены, зачеты, семинары и др.), основанные на субъективном мнении одного или нескольких преподавателей, не могут рассматривать в качестве объективного «измерительного инструмента». С другой стороны, существенные проблемы при проведении массовых проверочных мероприятий связаны с большим объемом информации, которую требуется подготовить, обработать и проанализировать за короткий промежуток времени.

В этом случае остается актуальной проблема затраты времени преподавателей.

Кроме того, исследуя функционирование традиционной системы контроля и оценивания знаний обучающихся можно выявить противоречие между дидактическими принципами обучения и существующей системой оценивания качества знаний, которое выражается в том, что:

1) уровень подготовки обучающегося не соответствует выставляемой в баллах оценке, так как на экзамене или зачете всегда присутствует элемент случайности;

2) невозможность оценивания личностных качеств обучающегося, так как в оценке нельзя отразить такие качества обучающегося, как способность к самостоятельному мышлению и анализу, исполнительность, целеустремленность, активность, творческий поиск, целостное представление о процессах и явлениях;

3) четырехбалльная система оценивания знаний не дает возможность оценить действительный уровень подготовки будущего специалиста.

Таким образом, для разрешения указанных противоречий необходимо:

- совершенствовать образовательный процесс и одну из его функций -контроль;

- спроектировать педагогически обоснованную автоматизированную систему контроля обученности обучающихся;

- внедрить в современную систему мониторинга образовательного процесса АСУ контроля учебной деятельности каждого обучающегося в любой момент обучения, способную отражать в удобной для анализа форме состояние обучающегося;

- разработать математические модели приемов и методов, составляющих основу педагогического проектирования автоматизированных систем управления контролем в общей структуре автоматизированного мониторинга образовательного процесса.

До сих пор развитие высшего профессионального образования осуществлялось за счет его совершенствования, частичной модернизации, изменения отдельных элементов, обеспечивая при этом адаптацию системы подготовки специалистов к эволюционно изменяющимся условиям их деятельности. В нынешней сложной ситуации система высшего профессионального образования оказалась неспособной адекватно реагировать на меняющиеся условия профессиональной деятельности выпускников. Проявлением такой неспособности является сохранение традиционного подхода в оценке результатов образовательного процесса. Традиционный подход ориентирован, прежде всего, на итоговый комплексный контроль результатов обучения, что не адекватно отражает структуру образовательного процесса и не позволяет в полной мере учитывать весь комплекс определяющих эффективность управления факторов.

Уровень сформированности личностных и профессионально-важных качеств выпускников вузов становится сегодня одним из основных показателей качества профессионального образования. Меняются сами функции образования, оно перестало быть лишь сферой подготовки квалифицированных специалистов, а становится основным средством формирования личности будущего специалиста. При этом обнаруживается противоречие между необходимостью управлять развитием личностных качеств обучающегося в образовательном процессе и отсутствием (неразработанностью) средств и методов их формирования, выявления и оценки.

Все вышеизложенное и определило актуальность данного диссертационного исследования.

Объектом исследования является образовательный процесс в высшем учебном заведении.

Предмет исследования - автоматизированная система управления контролем в образовательном процессе высшего учебного заведения.

Цель исследования - повышение уровня подготовки специалистов за счет использования педагогически обоснованной системы управления контролем за деятельностью обучающихся в общей системе мониторинга образовательного процесса.

Задачами исследования являются:

1) разработать математические модели организации контроля обучения в подсистеме «обучающийся»;

2) создать алгоритм педагогического проектирования рациональной системы контроля обученности;

Методологическую и теоретическую основу исследования составляют:

- социологические, философские и педагогические идеи о роли образования и педагогики (Б.Г. Ананьев, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Р.Шенон);

Научная новизна исследования:

1) определены теоретические основы совершенствования образовательного процесса вузов с использованием автоматизированного контроля обученности, как подсистемы автоматизированного мониторинга образовательного процесса;

3) разработаны критерии оценки уровня обученности.

Теоретическое значение исследования определяется тем, что в нем:

1) на основе комплексных научных исследований теоретического и эмпирического материала рассмотрены современные взгляды на необходимость, возможность и сущность автоматизированного контроля в образовательном процессе;

2) определены сущность и принципы педагогического проектирования автоматизированных систем управления контролем в образовательном процессе;

3) разработаны универсальные модели: модель личности обучающегося, математическая модель системы контроля за деятельностью обучающихся, математическая модель отбора факторов, влияющих на обучение, математическая модель оценивания обучающегося, на базе которых можно педагогически проектировать автоматизированные системы управления контролем обучения с учетом особенностей как высшего учебного заведения в целом, так и его подсистемы «обучающийся»;

4) создан алгоритм педагогического проектирования рациональной системы управления контролем, как неотъемлемой составляющей АСУ ОП в целом.

Практическую значимость составляют:

- универсальность предложенных моделей и алгоритмов, позволяет их использовать для подсистемы АСУ более высокого уровня, а также, при внесении незначительных изменений в системе мониторинга образовательного процесса на кафедрах других вузов;

- внедрение разработанных моделей и алгоритмов в практику обучения позволит уменьшить трудозатраты на обучение как обучающих, так и самих обучающихся; разработанные рекомендации по созданию и обеспечению функционирования системы автоматизированного контроля за деятельностью обучающегося позволяют повысить оперативность и качество контроля результатов, и всего образовательного процесса в целом.

На защиту выносятся следующие положения:

1. модель личности обучающегося, включающая показатели качества развития личности;

Апробация результатов осуществлялась путем проведения опытно-экспериментальной работы. Основные положения исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр информатики и экономики, гуманитарных наук КФ МЭСИ, гражданской защиты Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России, а также на международной научно-практической конференции, Калининград, 2004 и ежегодной межвузовской научно-практической конференции, Калининград, 2006.

Результаты исследования внедрены в учебном процессе Калининградского филиала Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (МЭСИ)» (КФ МЭСИ) и Балтийского военно-морского института имени Ф.Ф. Ушакова (БВМИ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

Выводы по третьему разделу

1. Расчеты по математическим моделям системы контроля, представленные в работе, показали, что они адекватно отражают объективность оценки успешности обучения.

2. Создание совершенной системы контроля за деятельностью обучающихся в комплексе с общим мониторингом образовательного процесса дает возможность анализировать состояние профессиональной подготовки в разные моменты времени и принимать адекватные управленческие решения по повышению качества подготовки специалистов.

3. По предложенным математическим моделям удалось:

1) оценить совместное влияние различных факторов на качество обучения в системе контроля за деятельностью обучающихся;

2) создать автоматизированную систему учета всех видов учебной деятельности и сформировать комплексную оценку по дисциплине в целом, включая и качественные характеристики обученности;

3) выявить преобладание профессиональных качеств будущих специалистов, что при создании мониторинга образовательного процесса позволит дать рекомендации по дальнейшей профессиональной деятельности.

4. Основными рекомендациями по созданию АСУ контролем образовательного процесса в общей системе мониторинга являются:

1) создание глобальной базы данных, включающей в себя четыре подсистемы;

2) расчеты по математическим моделям, адекватно отражающим функционирование системы;

3) формирование комплекса вычислительной техники, позволяющей реализовывать как глобальную базу данных, так и математические модели на современном уровне.

163

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автоматизированная система управления образовательным процессом на базе современной вычислительной техники является наиболее эффективным средством управления сложным объектом. Эта система состоит из конечного числа подсистем, одной из которых является подсистема «обучающийся», в рамках которой осуществляется управление деятельностью обучающихся. В этой подсистеме, как и во всех остальных, реализуются пять основных функций: прогнозирование, планирование, организация, учет и контроль.

Система контроля обученности в вузе представляет собой сложную иерархическую систему, состоящую из нескольких уровней. Для повышения эффективности образовательного процесса и качества подготовки специалистов эта система должна выполнять все задачи системы контроля, включать в себя все виды системы контроля и быть автоматизированной.

Результатом контроля образовательного процесса является комплексное оценивание обученности обучающихся. Для полноценного, объективного оценивания необходимо, кроме количественных учитывать и качественные характеристики знаний обучающихся.

Контроль количественной составляющей деятельности обучающихся удобно проводить по модульно-рейтинговой технологии обучения, которая позволяет оценить обученность обучающихся в каждый момент времени обучения и формировать итоговую оценку за изученную дисциплину в виде суммы-рейтинга.

Математическая модель контроля качественной составляющей деятельности обучающихся получена на основе аппарата теории нечетких множеств. С ее помощью можно оценить уровень подготовки каждого обучающегося при изучении любой дисциплины.

При оценивании обученности обучающихся необходимо учитывать факторы, совместно влияющие на обучение. Для их отбора целесообразно использовать аппарат многофакторного дисперсионного анализа. При рассмотрении обучения по дисциплине «Математика», являющейся основой изучения специальных дисциплин, наиболее важное значение имеет такой фактор, как довузовская подготовка.

Для создания совершенной системы контроля обученности в комплексе с мониторингом образовательного процесса необходимо иметь базу данных по каждому обучающемуся, включающую в себя уровень начальной подготовки, количественную и качественные составляющие оценки деятельности обучающихся. Это позволит анализировать состояние профессиональной подготовки в разные моменты времени и принимать адекватные управленческие решения по повышению качества подготовки специалистов.

Расчеты по математическим моделям показали, что они адекватно отражают реальные процессы, происходящие в образовательном процессе вуза.

По предложенным математическим моделям удалось:

1) оценить влияние различных факторов на качество обучения в системе контроля за деятельностью обучающихся;

2) создать автоматизированную систему учета всех видов учебной деятельности обучающихся и сформировать комплексную оценку по дисциплине в целом, включая и качественные характеристики деятельности;

3) выявить преобладание профессиональных качеств будущих специалистов, что при создании мониторинга образовательного процесса позволит дать выпускникам рекомендации по дальнейшей профессиональной деятельности.

Полученные расчеты по математическим моделям полностью соответствуют проведенному анализу современного состояния системы контроля за деятельностью обучающихся в вузе.

На основании полученные результатов были сформулированы практические рекомендации:

1. Создание глобальной базы данных, включающей в себя подсистемы;

2. Расчеты по математическим моделям, адекватно отражающим функционирование системы;

3. Формирование комплекса вычислительной техники, позволяющей реализовать как глобальную базу данных, так и математические модели на современном уровне;

4. Предусмотреть наличие в вузе специалистов в области программирования, способных при появлении новых требований к организации образовательного процесса, расширить функциональные задачи подсистем АСУ;

5. Организовать общепедагогическую и методическую подготовку руководящего и преподавательского составов к использованию в образовательном процессе высшего учебного заведения системы педагогического мониторинга на базе автоматизированных систем контроля.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Абакумова, Евгения Владимировна, Санкт-Петербург

1. Абчук В.А. и др. Введение в теорию выработки решения/ М.; Воениздат, 1979.

2. Аванесов B.C. Научные проблемы тестового контроля знаний. М.; Б.И, 1994.

3. Аванесов B.C. Основы научной организации педагогического контроля в высшей школе. М.; МИСИС, 1989.

4. Аванесов B.C. Теоретические основы разработки знаний в тестовой форме.-М.;МГТА, 1995.

5. Автоматизированные системы управления вузом. НГУ, 1980.

6. Агранович Б.Л. и др. Типовые средства автоматизации управления вузом. Томск, 1998.

7. Анисышн В.В. и др. Компьютер как средство управления в педагогических системах: проблемы моделирования информационных связей. -Самара, СГПИ, 1993.

8. Ананьев Б.Г. Избранные психологические труды / Под ред. А.А. Бодалева и др. В 2-х т. - М.: Педагогика, 1980. - 288 с.

9. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основания и методы. М.; «Высшая школа», 1980.

10. Автоматизированные системы управления (на базе предприятий бытового обслуживания населения). М., Легпромиздат, 1993.

11. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. М.; «Просвещение»,1977.

12. Батура М.П. и др. Рейтинговая система обучения на базе современных компьютерных технологий. Минск, МРГИ, 1993.

13. Батурина Г.И., Кузина Т.Ф. Введение в педагогическую профессию: Учебное пособие: Для студ-в сред. пед. учеб. заведений. М.: Acaclemia, 1998.

14. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов. М.; «Высшая школа», 1989.

15. Беспалысо В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж,1977.

16. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. -М.; «Наука», 1973.

17. Борисов А.Н. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. М.; Радио и связь, 1989.

18. Бордовский Г.А., Извозчиков В.А. Эдукология как наука об образовании. «Вестник высшей школы», №3, 1991. с.24-32.

19. Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования. -М.; 1970.

20. Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. М.: Сов. Радио, 1973.

21. Валуев С.А. Организационное обеспечение систем управления научными исследованиями вуза. М.; «Высшая школа», 1983.

22. Вальцев С.А. и др. Системный анализ в экономике и организации производства. Л., «Политехника», 1991.

23. Варенова Л.И., Куклин В.Ж. Рейтинговая интенсивная технология модульного обучения. -М.; 1993.

24. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. -М.; «Высшая школа», 1991.

25. Винокурова Н.Г. Совершенствование преподавания общенаучных дисциплин в военно-морских учебных заведениях. СПб.: ВВМИУ, 1994.

26. Вольский B.C., Борисов А.Н. Модели планирования и анализа учебной деятельности в вузе// в кн.: Методы и модели контроля. Рига, 1977, вып. 10, с.9-11.

27. Гальперин П.Я. Введение в психологию. М.: МГУ, 1976. -150 с.

28. Гальперин П.Я. Психолого-педагогические проблемы программированного обучения на современном этапе. М.: МГУ, 1966. - 39 с.

29. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования проблемы и перспективы. М.; 1987.

30. Гинецинский В.И. Педагогическое знание как методологическая и теоретическая проблема. Автореф. дисс. . докт. пед. наук. Л., 1988. 36 с.

31. Глибовицкий Ю.С., Лопатук В.В. Рейтинговый контроль знаний на персональном компьютере. Хабаровск, ХГТУ, 1993.

32. Губанов В.А., Захаров В.В., Коваленко А.И. Введение в системный анализ. Л., ЛГУ, 1988.

33. Дмитриев А.К., Мальцев А.П., и др. Основы построения и контроля сложных систем. Л., Энергоатомиздат, 1988.

34. Долисенко О.В., Шатуновский В.Л. Современные методы и технологии обучения в техническом вузе. М., «Высшая школа», 1990.

35. Дьяченко М.И., Кандыбович Л.А. Психология высшей школы: Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп.- Минск: Изд-во БГУ, 1981. - 383 с.

36. Загвязинский В.И. Теория обучения: современная интерпретация: Учеб. пособие для студентов выс. пед. учеб. заведений.- М.: Издательский центр «Академия», 2001. 192 с.

37. Зверева В.И. Организационно-педагогическая деятельность руководителя школы. М.: Новая школа, 1997.

38. Иванищев В.В. Автоматизация моделирования потоковых систем. Л., Наука, 1986.

39. Ивахненко А.г. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. -М., Радио и связь, 1987.

40. Информационный мониторинг в ВШ (серия «НИР в образовании»). -М., вып.4, 1994.

41. Информационные технологии и образование. М.; ИНИОН, 1996.

42. Компьютерные технологии в высшем образовании. М., МГУ, 1994.

43. Компьютерная технология в учебном процессе высшей школы. -Челябинск, ЧПИ, 1989.

44. Компьютерные технологии обучения. Киев, ИК, 1989.

45. Конаржевский Ю.А. Что нужно знать директору школы и системе о системном подходе. -Челябинск: ЧГПИ, 1986. 135 с.

46. Контроль знаний и обратная связь в обучении. Л.; ЛГПИ, 1980.

47. Королев Ю.Б., Цыбулевский В.А. Методические указания по контролю знаний студентов с использованием ЭВМ. М.; Б.И., 1986.

48. Краевский В.В., Полонский В.М. Методология для педагога: теория и практика: Учебное пособие. -М.: Перемена, 2001.

49. Кричевский В.Ю. очерки истории и теории управления образованием. -СПб.: СПбГУПМ, 2001.

50. Кузьмина Н.В. Методы исследования педагогической деятельности. -Л.: ЛГУ, 1970.- 114 с.

51. Кузьмина Н.В. Методы системного педагогического исследования Л.: ЛГУ, 1980,- 172 с.

52. Кузьмина Н.В. Понятие «педагогическая система» и критерии ее оценки//Методы системного педагогического исследования. Л., 1980. - 172 с,

53. Кузьмина Н.В. Профессионализм личности преподавателя и мастера производственного обучения. М., 1990. - 117 с.

54. Лаврентьев Г.В., Лаврентьева Н.Б. Слагаемые технологии модульного обучения. Барнаул, Алт. ГУ, 1994.

55. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.; Наука, 1987.

56. Левин В.И. Структурно-логические методы исследования сложных систем с использованием ЭВМ. М., Наука, 1987.

57. Леонтьев Л.П., Гохман О.Г. Проблемы управления учебным процессом. Математические модели. Рига, «Знание», 1984.

58. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981. - 185 с.

59. Лернер И.Я. Качество знаний учащихся: какими они должны быть. М., 1978.- 118 с.

60. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. М.: Знание, 1980.-96 с.

61. Маркова А.С. Технология массового тестирования студентов, (учебное пособие). -М.; 1996.

62. Матричный метод оценки знаний. М.; Б.И., 1984.

63. Математическое моделирование в образовании (программные средства). ННГУ, 1993.

64. Михеев В.И. Теория и методика проверки качества знаний обучаемых с применением ЭВМ. Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1990. - 31 с.

65. Мэриэлл К. Теория оптимизации и расчет систем управления с обратной связью. М.: Мир, 1967. - 34, 50 п.л.

66. Методические рекомендации по оптимизации процесса контроля знаний студентов. Киев, КНИГА, 1985.

67. Михалевич B.C., Волкович B.JI. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.; Наука, 1982.

68. Моргунов И.Б. Основы дискретной оптимизации некоторых задач упорядочения (на примере процесса). М., 1994.

69. Нетушил А.В., Балтрушевич А.В., Бурляев В.В. Теория автоматического управления. Нелинейные системы управления при случайных воздействиях: Учеб. для вузов. -М.: Высшая школа, 1983.

70. Новые информационные технологии в университетском образовании. -Новосибирск, НГУ, 1995.

71. Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении. -Омск, РЦНИТО, 1991.

72. Новые информационные технологии обучения в высшей школе. М.; НИИВО, 1993.

73. Новые методы и средства обучения. №1(13) // под. Ред. Н.Ф. Талызиной.-М.; «Знание», 1991.

74. Общие методические рекомендации по применению в учебном процессе вузов дидактической игры «экзамен». Киев, УМК, 1985.

75. Основы вузовской педагогики/ Под ред. Кузьминой Н.В. JL, 1972.311 с.

76. Организация учебного процесса и технологии обучения в системе многоуровневой подготовки специалистов. Томск, ТПУ, 1995.

77. Оре О. Графы и их применение. М.: Мир, 1965. - 9,00 п.л.

78. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой информации. М.; Наука, 1981.

79. Павловский Ю.Н. Имитационные системы и модели. М.: Знание, 1990.264 с.

80. Панфилов С.А. Контроль знаний на ЭВМ. Саранск, МГУ, 1987.

81. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М,; Высшая школа, 1989.

82. Перельман И.И. Оперативная идентификация объектов управления. М,, Энергоиздат, 1982. 272 с.

83. Петров А.И., Росин М.Ф., Ульянов В.И. Методология исследования операций и системного анализа. М.; «Наука», 1977.

84. Пехлецкий И.Д. Количественный анализ и структурные модели в процессе обучения. JL; ЛГПИ, 1983.

85. Писаренко В.Г., Писаренко И.А. Имитационное моделирование процессов обучения и памяти с использованием кусочно-аналитической аппроксимации. Благовещенск, Амур КНИИ, 1990.

86. Поляк Б.Т. Введение в оптимизацию. М.: Наука, 1983. - 384 с.

87. Применение рейтинговой системы контроля знаний студентов. М.; МСХА, 1992.

88. Проблемы выбора оптимальной модели учебного процесса. Тверь, ТГУ, 1991.

89. Проблемы создания АУС-ВУЗ. // Сб. ст.под ред. И.П. Чучалина. -Томск, 1978.

90. Проведение лекционных и практических занятий. Контроль и оценка знаний студентов. Л.; ЛИЭИ, 1986.

91. Прогностическая концепция целей и содержания образования. М.; ИТПИМИО, 1994.

92. Рабочая книга по прогнозированию. М.: Мысль, 1982. - 430 с.

93. Рейтинговая автоматизированная система управления обучением студентов. -М., НИИВО, 1994.

94. Рейтинговая интенсивная технология модульного обучения «Ритм». -Бирск, Б.И., 1992.

95. Рейтинговая интенсивная технология модульного обучения. Йошкар-Ола, Б.И, 1993.

96. Руа Б. Проблемы и методы принятия решений в задачах с многими целевыми функциями. Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М., Мир, 1976.-246 с.

97. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование. Организация систем. -М.: Радио и связь, 1991. 13,72 п.л.

98. Савельев А.Я. и др. Автоматизация управления вузом. М.; «Радио и связи», 1984.

99. Садовский В.Н., Костюк В.Н. Искусственный интеллект и проблемы организации знаний. -М.: ВНИИСИ, 1991.

100. Сайман Г. Наука об искусственном. М.: Мир, 1972. - 66 с.

101. Саркисян С.А. Теория прогнозирования и принятия решений. М.1983. -248 с.

102. Свиридова А.П., Шалобина И.А. Сетевые модели динамики знаний. -М.; МЭИ, 1992.

103. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. М.: Народное образование, 1998. - 256с.

104. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. М., 1980. - 82 с.

105. Семенов JI.K. Управление, планирование и организация научных и технических исследований. М., 1970 57 с.

106. Система моделей и методов рационального планирования и организации учебного процесса в ВУЗе. Воронеж, ВГУ, 1984.

107. Системы управления базами данных и знаний. Справочное издание под ред. А.Н. Наумова, М., 1991. 68 с.

108. Скурухин В.И. и др. Информационные технологии в испытаниях сложных объектов: методы и средства. Киев, Наука Думка, 1990.

109. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: От деятельности к личности: Учебное пособие для студентов высш. пед. учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 304 с.

110. Совершенствование системы проверки знаний, навыков и умений студентов. -М.; Б.И., 1987.

111. Советов Б.Я. Основы построения АСУ. -М.: 1985. 133 с.

112. Соколов В.М. Стандарты в управлении качеством образования. -Нижний Новгород, НГУ, 1993.

113. Сохор A.M. Объяснения в процессе обучения: элементы дидактической концепции. М.: Педагогика, 1988.

114. Справочник по прикладной статистике. М.: Финансы и статистика,1989.

115. Субетто А.И. и др. Новое качество высшего образования в современной России. -М.: ИЦПКПС, 1995.

116. Талызина Н.Ф. Теоретические основы контроля в учебном процессе. -М.: Знание, 1983.-37 с.

117. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. -М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1969. 133 с.

118. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: МГУ, 1984.-343 с.

119. Татур Ю.Г., Никитин А.В., Селезнев Н.А. и др. Вопросы совершенствования управления качеством подготовки специалистов с высшим образованием. -М.: НИИВШ, 1983.

120. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи. М.; Наука, 1983.

121. Уотермен Дж. Руководство по экспертным системам. М.: Мир, 1989.325 с.

122. Формы и методы активного обучения. // под ред. А.Н. Попова. М.; МГУК, 1996.

123. Федотов А.В. Моделирование в управлении вузом. JL; ЛГУ, 1985.

124. Хибулин В.П. Математические методы планирования и управления строительством. Л.: Стройиздат, 1990. - 184 с.

125. Холл М. Комбинаторика. М.: Мир, 1970. 424 с.

126. Цвиркун А.Д., Акинфиев В.К., РАН. Игт-т проблем управления. Структура многоуровневых и крупномасштабных систем: Синтез и планирование развития.-М.: Наука, 1993.

127. Цыба В.Т. Математически статистические основы социальных исследований. М., Финансы и статистика, 1981. -296 с.

128. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. М., Наука, 1977.

129. Чернецкий В.И. Математическое моделирование стохастических систем. Гос. Ком. РФ по высшему образованию, Петрозаводский Государственный институт, - Петрозаводск: изд-во ПУ, 1994.

130. Чучалин И.П. Модели управления учебным процессом вуза. Томск, ТУ, 1992.

131. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. М., 1978.-96 с.

132. Шеннон Р. Математическая теория связи. В сб. Работы по теории информации и кибернетике. М., 1963. 42 с.

133. Шеффе Г. Дисперсионный анализ. -М., Мир, 1963.

134. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория. Вычисления. Приложения. М.: Радио и связь, 1992. - 504 с.

135. Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. М.: Просвещение. - 1979. - 160 с.

136. Яблонский А.И. Математика и социальные процессы. М., Знание, 1980.

137. Яблонский А.И. Развитие науки как открытой системы. М., 1979. 275 с.

138. Ямпольский В.З. и др. Автоматизация управления высшей школой. Воронеж, ВГУ, 1987,- 113 с.

139. Ямпольский В.З. Модели оптимизации управления в высшей школе. Томск, ТПИ, 1979. 46 с.

140. Янушкевич Ф.А. Технология обучения в системе высшего образования. М.; Высшая школа, 1986.

141. Graham Badley. The Quality Debate in Higher Education // British Journal of In-Service Education. 1993.-Vol. 19. - №3.-P.23-28.

142. Maurice S. Modeling and Simulation Methodology. Knowledge system paradigm. Amsterdam, 1986.

143. Ornstein A.C., Cienkus R. Evaluation of Students: A Practitioner's Perspective //High School Journal. 1995. - Vol. 79. - №1. - P. 65-71.

144. Zaida J. Defining Excellence and Quality in Education //New Education. -1994.-Vol. 16.-№2.-P.53-62.

145. Ecclestone Kathryn. Confusion, Contradiction and New Forms of Compliance: Making Sense of Assessment Police and Practice // Teaching in Higher Education. 2000. - Vol. 5. - 4. - P.553-556.

146. Filip J.R.C. Dochy, George Moerkerke, Rob Martens. Integrating Assessment, Learning and Instruction: Assessment Domain Transcending Prior Knowledge and Progress // Studies in Educational Evaluation. - 1996. - Vol. 22 - №4. -P.309-339.