Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ процессов управления в системе среднего профессионального образования .
1.1. Позиционирование системы среднего профессионального образования в системе образования России.
1.2. Анализ систем управления учебными заведениями СПО. Проблемы обеспечения качества в образовании .
1.2.1. Обоснование возможности применения международных стандартов ISO для описания сферы образования.
1.2.2.Применение современных CASE-технологий для описания сферы образования как предметной области.
1.3. Представление системы среднего профессионального образования с использованием теории больших систем.
1.4. Анализ исследований и анализ процессов управления учебным заведением среднего профессионального образования.
Глава II. Комплексное проектирование системы управления учебным заведением среднего профессионального образования .
2.1. Цели создания и назначение информационно-управляющей системы учебным заведением среднего профессионального образования
2.2. Выделение метафункций, реализуемых типовым учебным заведением среднего профессионального образования .
2.3. Построение комплекса моделей информационно управляющей системы типового учебного заведения среднего профессионального образования.
2.3.1. Построение моделей описания верхнего 75
уровня. Взаимодействие с внешней средой.
2.3.2. Построение модели метафункций 83
организации учебно-воспитательного процесса.
2.3.3. Построение моделей метафункций 91
организации производственного обучения.
Глава III. Построение информационно-управляющей системы учебного заведения среднего профессионального образования .
3.1. Выбор программного инструментария для 96
реализации информационно-управляющей системы учебным заведением среднего профессионального образования.
3.2. Инженерная методика реализации модуля системы (на примере функции «Производственное обучение»).
3.3. Примеры Применения ИНЖенерНОЙ МеТОДИКИ ДЛЯ ЦТ реализации модулей информационно-управляющей системы
Глава IV. Экспериментальные исследования по оценке экономической и функциональной эффективности информационно-управляющей системы среднего специального учебного заведения
4.1. Прогнозирование экономической целесообразности создания и внедрения информационно-управляющей системы учебного заведения среднего профессионально образования
4.2. Применение аналитических компонент информационно-управляющей системы для исследования характеристик УЗ СПО.
4.2.1. Исследование индивидуальных образовательных траекторий с использованием полей БД информационно-управляющей системы .
4.2.2. Исследование корреляционных зависимостей содержания образовательной программы и индивидуальных профессиональных качеств выпускников УЗ.
4.3. Перспективы развития информационно-управляющей системы среднего профессионального учебного заведения.
Заключение
Литература
- Анализ систем управления учебными заведениями СПО. Проблемы обеспечения качества в образовании
- Выделение метафункций, реализуемых типовым учебным заведением среднего профессионального образования
- Инженерная методика реализации модуля системы (на примере функции «Производственное обучение»).
- Исследование индивидуальных образовательных траекторий с использованием полей БД информационно-управляющей системы
Анализ систем управления учебными заведениями СПО. Проблемы обеспечения качества в образовании
Рассмотрим в первую очередь законодательную базу, касающуюся организации работы типового учебного заведения среднего профессионального образования и имеющую, если так можно выразиться, «постоянную составляющую». Согласно Закону об образовании [23], профессиональные образовательные программы направлены на решение задач последовательного повышения профессионального и общеобразовательного уровней, подготовку специалистов соответствующей квалификации. Среднее профессиональное образование имеет целью подготовку специалистов среднего звена, удовлетворение потребностей личности в углублении и расширении образования на базе основного общего, среднего (полного) общего или начального профессионального образования. Закон регламентирует перечень функций, реализуемых учебным заведением среднего профессионального образования, устанавливает возрастной и образовательный ценз абитуриентов, устанавливает требования к содержанию образования и регламентирует применение государственных образовательных стандартов, устанавливает круг лиц, которые могут заниматься образовательной деятельностью, организационно-правовую форму и требования к учредительной документации и т.д. Таким образом, формулируется базис, который представляет из себя описательную модель предметной области, создавая предпосылки для ее дальнейшей автоматизации.
В настоящее время Министерством образования РФ разработана Программа управления системой образования РФ [38]. Необходимым условием реализации программы является создание Интегрированной Автоматизированной Информационной Системы (ИАИС). Эта система предназначена для эффективного управления отраслью на всех уровнях: федеральном, региональном и муниципальном. Она призвана объединить Министерство и образовательные учреждения в единое информационное пространство, включающее в себя информационные системы образовательных учреждений и Министерства образования РФ, которые взаимодействуют по единому стандарту через общую среду доступа.
Структурные составляющие ИАИС - Министерство (включая функциональность управлений), ВУЗы, организации и образовательные учреждения системы образования объединены единой виртуальной "информационной магистралью", в которой можно выделить (рис.1.6.): информационный тракт (поддержка основного технологического процесса информационного взаимодействия); административный тракт - поддержка административно-управленческой инфраструктуры (документооборот, видео-, теле-, аудиоконференции, IP-телефония); оперативный тракт - поддержка связи оперативно-технического персонала узлов, системы сетевого мониторинга и администрирования; технологический тракт - оперативное взаимодействие разработчиков системы и технологическая поддержка сформированных баз данных.
Разрабатываемая система должна учитывать специфику отрасли образования, а именно: Трехуровневую иерархию управления (федеральный, региональный и муниципальный). Большую территориальную распределенность. Организации системы образования расположены в различных часовых поясах и удалены друг от друга и от центра на сотни и тысячи километров. Инфраструктура коммуникаций в разных регионах различна: от высокоскоростных оптоволоконных каналов до обычной телефонной линии.
Различные правовые формы деятельности организаций: права собственности, формы учета и отчетности, особенности федерального и региональных законодательств.
Многообразную хозяйственную деятельность. Российские образовательные учреждения ведут хозяйственную деятельность практически по всем возможным направлениям, и многообразие форм учета не позволяет ограничиться узкоспециализированной системой управления предприятием.
Разнообразие форм и методик построения учебного процесса, методов обучения, предметной ориентации, а также динамику их изменения. Ведущим направлением деятельности образовательных учреждений является учебный процесс. Организация учебного процесса в различных образовательных учреждениях разная. Учебные заведения
Как следует из 1.1. (согласно «Закона об образовании» [23]) основной задачей функционирования учебного заведения СПО является подготовка высококвалифицированных специалистов. Для достижения поставленной задачи необходимо последовательное повышение качества знаний, качества образовательных услуг и качества системы управления УЗ. Рассмотрим подробнее вопросы обеспечения качества управления и образовательных услуг, предоставляемых населению учебным заведением среднего профессионального образования.
Качество продукции или услуг является одним из важнейших факторов успешной деятельности любой организации. В настоящее время во всем мире заметно ужесточились требования, предъявляемые потребителем к качеству образовательных услуг. Ужесточение требований сопровождается осознанной всеми необходимостью постоянного повышения качества и уровня образования, без чего невозможно достижение и поддержание эффективной экономической деятельности страны [20].
Все экономические системы строятся на постулате, что большинство промышленных, торговых или иных организаций производят продукцию или услуги в расчете на удовлетворение потребностей или требований потребителя. Для сферы образования основными документами, определяющими «качество услуги», являются государственные образовательные стандарты, это необходимое условие качества, однако сами по себе образовательные стандарты не являются гарантией того, что требования потребителя услуг будут действительно удовлетворены. Обязательным условием является еще и наличие механизма реализации, адекватно реализующего эти стандарты. Это привело к необходимости развития стандартов и руководящих документов на системы качества, дополняющих требования к продукции или услуге, установленные в технических условиях
Выделение метафункций, реализуемых типовым учебным заведением среднего профессионального образования
Примерная организационная структура типового учебного заведения СПО Исполнителями при организации деятельности учебного заведения являются преподаватели и сотрудники. Коллектив учебного заведения разделен на основной и вспомогательный персонал. К основному персоналу относятся: директор, заместитель директора по учебно-воспитательной работе, заместитель директора по производственному обучению, заместитель директора по воспитательной работе, заместитель директора по административно-хозяйственной части, заместитель директора по научной деятельности (несколько лет назад в связи со становлением рыночных отношений вводилась должность заместителя директора по коммерции, но, как показывает практика, она не прижилась), заведующие отделениями, методисты и преподаватели. В зависимости от конкретных региональных условий этот перечень может изменяться (например, существует организационная форма «колхоз-техникум», естественно, что структура в таком учебном заведении будет отличная от типовой). К вспомогательному персоналу относят: водителей, разнорабочих, слесарей, вахтеров, поваров и так далее. Они не принимают непосредственного участия в учебно-воспитательном процессе, но без их труда невозможно полноценное существование учебного заведения.
Рассмотрим процесс функционирования учебного заведения. В качестве примера выберем учебное заведение государственного образца, так как в настоящее время соотношение государственных и негосударственных учебных заведений составляет отношение примерно 4:1, (так по состоянию на 2001 г. в республике Башкортостан 96 учебных заведений СПО, из которых 77 государственных и 21 негосударственных), такая тенденция сохраняется в течение последних 2-3-х лет, на основании чего можно предположить, что изменение соотношений будет незначительным, если, конечно, не произойдет коренных изменений в обществе в целом и, как следствие этого, в системе образования). Следовательно, типовым на данном этапе можно считать государственное учебное заведение среднего профессионального образования [15].
В вербальном виде деятельность учебного заведения представлена в уставе. Формализация данного процесса в виде функциональных моделей, выполненных по стандарту IDEF, представлена на рис. 2.4.
Фрагмент декомпозиции модели «Организовать работу учебного заведения» Приведенный фрагмент модели описывает создание государственного учебного заведения среднего профессионального образования. При организации негосударственного учебного заведения последовательность действий может быть несколько иной. Приведем некоторые такие различия. В качестве учредителя может выступать одно лицо или группа частных лиц, целью функционирования негосударственного учебного заведения, в отличие от государственного, является получение прибыли, полное отсутствие или минимизация некоторых вспомогательных служб, присутствие службы маркетинга, усиление функций бухгалтерского учета. Помимо этого, в зависимости от региона расположения учебного заведения, на его функционирование могут накладываться некоторые возмущающие воздействия в виде различий в местном законодательстве. Например, для нашего региона (республики Башкортостан) характерно включение как регионального компонента следующих предметов: башкирский язык, культура и искусство Башкортостана. С учетом того, что в республике в значительной степени развиты отрасли химии и нефтепереработки и, как следствие этого, наблюдается значительное загрязнение окружающей среды, для изучения в учебных заведениях среднего профессионального образования как региональный компонент введен предмет «основы экологической безопасности и безопасность жизнедеятельности» [15].
Как правило, эти отличия носят локальный характер и затрагивают в значительной степени лишь организацию бухгалтерской отчетности, сроков предоставления информации в местные органы статистики, и другие незначительные сферы деятельности учебного заведения. Однако эти различия практически не оказывают воздействия на основную сферу деятельности учебных заведений - организацию учебно-воспитательного процесса и подготовку специалистов, так как эти действия регулируются едиными требованиями и общегосударственными стандартами. Поэтому остановимся на изучении наиболее типичного учебного заведения среднего профессионального образования государственного образца. Из приведенной выше диаграммы можно видеть, что работы по организации функционирования типового учебного заведения делятся на несколько этапов. Причем последовательность этих действий, как правило, имеет определенный характер, хотя в конкретных случаях эта последовательность может в незначительной степени изменяться. Такими этапами являются: подготовка и издание приказа Министерства образования Российской Федерации о создании учебного заведения и назначении его директора, открытие расчетного счета в банке и накопление на нем денежных средств, создание учебно-метериальной базы (куда входит и приобретение или выделение зданий и сооружений), создание структурных подразделений учебного заведения, получение лицензии на право ведения образовательной деятельности с перечнем специальностей, разработка на основании типового устава учебного заведения, организация документооборота и самая важная часть - организация учебно-воспитательного процесса [23]. На диаграмме приведена схема действий при организации учебного заведения федерального подчинения, естественно, что при создании негосударственного учебного заведения процедура несколько изменится в части его регистрации.
Главным результатом деятельности учебного заведения является подготовленный высококвалифицированный специалист среднего профессионального уровня подготовки (управленцы среднего звена). Статистика показывает, что в типовое среднее специальное заведение (на примере Республики Башкортостан) поступают абитуриенты, статистические данные которых представлены на диаграммах (рис 2.6., 2.7., 2.8.):
Инженерная методика реализации модуля системы (на примере функции «Производственное обучение»).
Устранение категорий в глобальной модели. Для устранения категорий прибегнем к одному из существующих способов, суть которого заключается в разделении категорий на 2 разные сущности с полным набором атрибутов и создании для каждой из них условных связей, повторяющих связи обобщающей сущности. 5.2. Устранение связей в глобальной модели.
В случае связи один ко многим этого можно достигнуть путем восстановления дублирующих атрибутов, удаленных на предыдущем этапе проектирования таким образом, чтобы атрибут, являющийся первичным ключом в родительской сущности, находился в составе порождаемой сущности в качестве вторичного ключа.
Выводы по этапу:
На данном этапе проектирования были устранены категории и обобщающие сущности, все явные связи были заменены косвенными, после чего глобальная ER-модель с целостными и операционными ограничениями была переведена на язык SQL, что означает завершение этапа формирования внутренней структуры модели базы данных.
В данной модели в связи с присутствием справочников, сопоставляющих код сущности в виде наименования сущности, привычных «пользовательскому глазу», целесообразно использовать SQL-запросы. Поскольку база подразумевает возможность пользования несколькими пользователями, применение запросов необходимо, поскольку действия с таблицами напрямую заблокируют к ним доступ другим пользователям.
Описание текста запроса.
В данном представлении жирным шрифтом выделены операторы SQL. SELEST - функция, где описывается, какие поля нужно выбрать из таблиц. За FROM следуют названия таблиц, из которых производится выборка. INNER JOLN - склеивание таблиц. ON - условия сопоставления данных. С помощью AS избавляемся от одинаковых названий в представлении (Например, Фамилия преподавателя и Фамилия студента).
На заключительном этапе проектирования на языке SQL описаны все функции, с помощью которых будет осуществляться выборка требуемых данных из таблиц базы, одна из них представлена выше. Таким образом, были реализованы все необходимые функциональные возможности данной модели.
Формализуя методику создания модуля ИУС, описанную выше, а также исходя из структуры функционального, информационного и динамического поведения системы - учебного заведения среднего профессионального образования, описанной в виде комплекса моделей в главе 2 и технологических возможностей выбранного в главе 3 инструментария, можно предложить многоэтапную инженерную методику реализации типового программного модуля информационно-управляющей системы (см. рис. 3.3).
В качестве примера применения инженерной методики рассмотрим более подробно создание и функционирование информационно-управляющей системы «Учебная часть». Так как практически все модули работают аналогично, нет необходимости рассматривать работу каждого из них в отдельности, а стоит лишь описать принципы добавления, хранения и обработки данных.
Программный модуль «Учебная часть» предназначен для учета успеваемости студентов по изучаемым ими предметам. Он позволяет фиксировать следующие результаты: ежедневные оценки студентов по предметам; ежемесячные оценки промежуточной аттестации; семестровые оценки; полученные при выполнении курсового и дипломного проектирования; оценки, полученные студентами при проведении итоговой государственной аттестации по итогам учебы в колледже; учитывать ежедневные пропуски учебных занятий; выдавать и учитывать количество направлений на пересдачу по предметам; фиксировать результаты пересдач; формировать учебные ведомости по группам для проведения курсового проектирования, сдачи зачетов, экзаменов, формировать сводные ведомости по успеваемости студентов за любой семестр или месяц. Рассчитывать и выводить в форме графиков среднюю успеваемость отдельного студента по месяцам, что дает возможность анализа уровня успеваемости студента в зависимости от времени года. Рассчитывать и выводить в форме графиков среднюю успеваемость всех студентов группе, что дает возможность визуального определения рейтинга студентов в группе. Рассчитывать и представлять в форме числового отчета качественную и количественную успеваемость по группе и по колледжу в целом, за семестр, за месяц и т. д., что дает возможность анализа успеваемости в зависимости от различных факторов. Рассчитывать и представлять в форме графиков успеваемость по группам за семестр и месяц, что дает
В модуле предусмотрен расширенный поиск информации. Стандартный модуль поиска позволяет производить поиск по следующим параметрам: персональному учетному коду студента, фамилии, имени, отчеству, учебной группе, изучаемому предмету, преподавателю, полученной оценке, виду оценки, семестру, произвольной конкретной дате или в произвольном диапазоне дат.
Исследование индивидуальных образовательных траекторий с использованием полей БД информационно-управляющей системы
Доверительный интервал полученных оценок составляет С — 3.9% Таким образом исследования показали, что:
1. Вступительные экзамены и предыдущая образовательная траектория оказывают значительное влияние на формирование профессиональных качеств подготавливаемого специалиста.
2. Отмечается слабое влияние результатов оценки выставленной за дипломный проект на профессиональную подготовку.
3. Дополнительный анализ показал, что такие предметы как Математика и информатика, основы автоматики, электрорадиоизмерения и др. оказывающие достаточно сильное влияние на профессионализм будущего специалиста характеризуются отлаженной системой текущего контроля. Важны формы обучения по конкретному предмету. Методический фактор оказывает значительное влияние.
4. На целеустремленность, адаптивность, исполнительность и целеустремленность успеваемость по отдельным предметам не оказывает значительное влияние. В то же время эти качества тесно связаны с профессиональной подготовкой, на которую успеваемость по отдельным предметам оказывает значительное влияние. Влияние предметов опосредованное. Следует предположить, что для более активного формирования таких качеств как целеустремленность, адаптивность, исполнительность и целеустремленность необходима активизация вне учебных форм работы со студентами
Модуль информационно-управляющей системы "Выпускник" позволяет хранить и обрабатывать информацию о том, какие предметы в изучаемые в процессе обучения сами студенты и их непосредственные руководители считают значимыми и малозначимыми с точки зрения профессиональной подготовки. Анализируя в ходе исследований эту информацию были составлены матрицы значимости, фрагменты которых приведены ниже. См приложения 12-15.
Выводы полученные в ходе исследования корреляционных зависимостей:
1. Установлено, что сильное влияние информатики на формирование будущего специалиста не оценивается в полной мере как самими выпускниками, так и работодателями. 11 выпускников отметили важность информатики, в то же время 10 отметили ее слабое влияние. 5 работодателей отметили сильное влияние и 10 слабое влияние.
2. Выявлено, что выпускники практически не оценивают адекватно влияние тех или иных дисциплин на качество подготовки. Все дисциплины по оценкам выпускников достаточно сильно влияют на качество подготовки.
3. Предмет Типовые элементы в качестве значимого отметили 14 выпускников и 10 работодателей, в то же время влияние оценки по этому предмету оказалось средним. Можно предположить, что методика оценки знаний не отражает в полной мере качество подготовки.
4. Установлено, что по ряду предметов наблюдается сильное расхождение в оценках их значимости между выпускниками и работодателями. Предмет
Конструкция ЭВМ 14 работодателей и всего 8 выпускников определили как сильно влияющий на профессиональную подготовку. Необходимо отметить, что в рамках данной работы на основании исследований не ставилась задача внесения изменений в структуру и содержательное наполнение государственных образовательных стандартов, хотя при тиражировании разработанной ИУС в другие учебные заведения СПО России и централизованному сбору обработке хранимой в ИУС различных УЗ информации возможно выработать и сформулировать предложения по их модернизации с целью улучшения с применением научного подхода.
Также за время обучения на студентов в базе данных накапливается информация о прохождении производственной практики. Для анализа успеваемости студентов, занятости преподавателей в предлагаемой системе используются диаграммы для отображения статистики.
Одним из аналитических приложений ИУС может является графическое отображение успеваемости студентов по производственному обучению. Для построения диаграмм из справочника выбраны поля: Наименование_практики, Датаприказа, Оценка. На таблицу устанавливается фильтр по наименованию практики, далее группируются данные по датам, а по оценкам берется среднеарифметическое значение. В итоге получаем таблицу из двух колонок: Дата,СредняяОценка; и строк, число которых равно числу столбцов будущей диаграммы. Следует заметить, что не введенная оценка в БД (из-за ошибки ввода или временной ее неизвестности) в статистике не учитывается, т.е. ноль не суммируется и количество записей не увеличивается.
В итоге получаем таблицу, данные из которой конвертируем в MS Excel, где уже заложен шаблон диаграммы. Само приложение MS Excel запускается из модуля MS Access, далее открывается файл и обновляются данные (также программно).
Приведем пример с реальными данными для отображения программных возможностей аналитического модуля.(Приложение 16).
Из графика видны изменения успеваемости студентов по производственному обучению в динамике по годам. К факторам, влияющим на данный показатель, можно отнести «усталость» и «привыкание» студентов. Характеристики «привыкания» и «усталости» представлены на диаграмме 4.7. С учетом этих факторов, а также статистики, хранимой в ИУС по успеваемости студентов за прошедшие учебные года, можно планировать график учебного процесса таким образом, чтобы распределение нагрузки на студентов было оптимальным с точки зрения усваиваемости учебного материала, что, в свою очередь, влияет на общий показатель качества [90].
Аналогично по приведенным алгоритмам можно получить аналитические данные практически по всем аспектам работы учебного заведения среднего профессионального образования.
