CC BY
44
Program methods of automation of processes of concurrent engineering are considered. The analysis ofprimary benefits of software solutions is made.
Key words: concurrent engineering, document flow, automation, production.
Hryapkina Alexandra Mikhailovna, magistrant, aleksandra005@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Troshina Anna Gennad'evna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.891.1
ОЦЕНКА ДИСЦИПЛИНАРНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТОВ
А.А. Фомичев, З.Ю. Филиппова
Предложены модель и алгоритм оценки дисциплинарных компетенций и формирования профессиональной пригодности студента в рамках компетентностного подхода. В основу предложенного алгоритма положены экспертные методы системного анализа. Модель и алгоритм протестированы для студенческой группы по итогам освоения программы бакалавриата.
Ключевые слова: компетенция, компетентностная модель, экспертный метод, ранжировка, профессиональная пригодность.
На современном этапе развития общества необходимость подготовки высшими учебными заведениями грамотных и высококвалифицированных специалистов не вызывает никаких сомнений. При этом актуальными остаются такие проблемы высшего профессионального образования (ВПО), как проблема повышения конкурентоспособности и привлекательности высшего образования, проблема мобильности студентов на рынке труда, проблема оценки качества обучения, проблема трудоустройства.
С момента вхождения России в Болонский процесс была поставлена задача освоения компетентностного подхода и переориентации государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) на проектирование результатов образования с использованием компетенций. Под компетенцией понимается способность индивидуума применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области, его социальная адаптация (умение работать в коллективе) и профессиональный опыт [1]. В настоящее время происходит переход системы ВПО на ФГОС третьего поколения, основу которого составляет компетентностная модель [2].
273
На сегодняшний день актуальной остается задача разработки модели и алгоритма поэтапного оценивания дисциплинарных компетенций и профессиональной пригодности студентов. При этом формирование дисциплинарных компетенций представляет собой сложный и многоуровневый процесс, что делает актуальной разработку автоматизированного алгоритмического обеспечения, позволяющего прослеживать процедуру формирования тех или иных дисциплинарных компетенций и их компонент этап за этапом.
В данной работе предложены модель и алгоритм оценки уровня освоения дисциплинарных компетенций студентов. Для начала рассмотрим предложенную нами компетентностную модель студента.
Компетентностная модель студента в рамках стандарта третьего поколения. Компетентностная модель выпускника представляет собой описание того, каким набором компетенций должен обладать выпускник вуза (рис. 1).
Рис. 1. Модель поэтапного оценивания сформированности дисциплинарных компетенций студентов
Вершиной предложенной модели является процесс трудоустройства выпускника, который основывается на факторе конкурентоспособности -определяющем факторе на рынке труда. Высокая конкурентоспособность позволяет выпускнику увереннее ощущать себя при поиске места работы, не боясь столкнуться в соперничестве с другими кандидатами на вакансии при наличии конкурса на рабочее место.
274
В свою очередь конкурентоспособность является сложным понятием, включающем в себя сразу несколько уровней. В нее входит как непосредственно сама профессиональная квалификация, так и профессиональные компетенции студента с его способностью к трудоустройству.
Формирование профессиональных компетенций является сложным процессом включающим в себя общепрофессиональные компетенции, которые формируются при изучении дисциплин общепрофессионального цикла и специальные компетенции по видам профессиональной деятельности, которые формируются в ходе прохождения дисциплин специального цикла. Для каждого направления подготовки виды профессиональной деятельности и их количество определяются индивидуально. Тот или иной вид деятельности формируется при изучении определенного набора дисциплин, содержащих в себе различные формы занятий, которые и способствуют в последствие формированию специальных компетенций.
Все изучаемые дисциплины можно условно разбить на три дисциплинарные компоненты, которые в свою очередь содержат по три показателя. Дисциплинарные компоненты носят названия сфер проявления определенных качеств и способностей студента при изучении дисциплин: мотивационная готовность; теоретическая готовность; практическая готовность.
Такие компоненты вместе с показателями позволяют спрогнозировать сформированность тех или иных дисциплинарных компетенций в будущем еще на раннем этапе обучения.
Оценка компетентности экспертов по результатам экспертизы. Рассмотрим известную задачу экспертного оценивания проектов, когда по результатам экспертизы также оценивается и компетентность самих экспертов. Центральной идеей метода является идея о том, что компетентность эксперта определяется степенью согласованности его мнения с мнением большинства [3].
Пусть дана некоторая таблица X(п, N) мнений экспертов о некоторых проектах, где п- число проектов,N - число экспертов. Сначала предполагается, что эксперты одинаково компетентны и оценки проектов,
представленные вектором х1, определяются как среднее арифметическое по оценкам, назначенным экспертами: х1 = X а°, где а - вектороценок компетентности экспертов размерности N. На первом шаге все элементы вектора а равны 1 / N. Производится пересчет компетентности экспертов с
11 Т 1 Т 0
учетом средних оценок проектов х : а = X х = X1 X а . Полученный вектор оценок нормируется:
1 1 Т П 1 П 1 Ы
а1 = -гХтХа0, I1 = У х) У хИ. 1
1 /=1 7=1 Очевидно, что больший вес получит тот эксперт, который выше оценил проект, набравший наибольшее число баллов.
Процедуру нахождения весов проектов и компетентности экспертов можно представить в виде параллельных итерационных процессов:
У=(1/ 1-1) ххтХ
аа = (1/ л') ХтХаа
N
1=1 7=1
Вычисления проводят до тех пор, пока векторы не перестанут меняться.
Из линейной алгебры известно, что данный процесс сходится к собственному вектору, соответствующему максимальному собственному чист т
лу линейного преобразования ХХ т и
Хт X соответственно. Условием
сходимости данного процесса является неразложимость матриц ХХт и
т
Хт Х , что соответствует неразложимости исходной матрицы Х . Прямоугольная неотрицательная матрица Х разложима, если путем одновременных перестановок строк и столбцов ее можно привести к виду:
где а > 0, а0 = (1/ N,...,1/ Щт, = У х\ У х
Х =
Х„ 0 0 Х22
Это означает, что эксперты и проекты распадаются на две несвязанные группы, где каждая группа экспертов оценивает только «свою» группу проектов. В такой ситуации матрицу Х необходимо разделить на две подматрицы и рассматривать их отдельно.
Алгоритм оценивания дисциплинарных компетенций студен-тов.Предлагаемый алгоритм основан на применении экспертного подхода к данным об успеваемости. Предложенный метод представляет собой экспертизу проектов, причем под проектами понимаются дисциплинарные компоненты, а под экспертами - дисциплины специального цикла, которые оценивали вклад в дисциплину каждой из компонент.
Известно, что оценки по дисциплинам, как и результирующие оценки, не являются оценками уровня освоения компетенций. Для получения количественной оценки компетенций необходимо выявить связь дисциплин и компетенций. Необходимо учесть важный момент того, что каждая дисциплина вносит свой вклад в уровень освоения компетенции. В данной работе использованы данные, полученные от преподавателей в ходе изучения дисциплин специального цикла, представляющие собой таблицы соответствия дисциплин и компетенций. Строки таблиц представляют собой дисциплины специального цикла, а столбцы компетенции; связь
между дисциплиной и компетенцией, указанная экспертом, обозначена единицей, а отсутствие связи - нулем. Так как мы учитываем, что дисциплины связанны с компетенциями в разной степени, мы попросили преподавателей для каждой компетенции и входящих в нее дисциплин оценить, какой вклад в изучение дисциплины вносит каждая из трех дисциплинарных компонент: мотивационная, практическая, теоретическая.
При такой постановке задачи экспертами, как уже сказано, выступают дисциплины, т.е. для дисциплин может быть получена количественная оценка их «компетентности». В данном случае под «компетентностью» понимается не характеристика результата обучения, а некая мера адекватности мнения эксперта мнению большинства. Таким образом, выявление компетентности экспертов представляет собой процедуру определения веса или вклада дисциплины в уровень освоения компетенции.
Таким образом, используя вычисленные веса дисциплин по каждой компетенции мы можем скорректировать матрицу связи дисциплин с компетенциями полученную от преподавателей. В сумме веса дисциплин по каждой компетенции дают единицу.
Предлагаемая процедура оценки компетенций является инвариантной относительно матрицы связи дисциплин и компетенций. Матрица связи может иметь любой вид, но при этом для оценок компетенций всегда будет получен верный результат.
Оценка уровня освоения сформированности компетенции с использованием матрицы связи дисциплин и компетенций производится по следующей схеме. Для каждой компетенции определяются связанные с ней дисциплины и веса данных дисциплин полученные в ходе экспертных оценок. Оценка компетенции в таком случае определяется по формуле
n
K = X y¡s¡, i=1
где n - число дисциплин, связанных с компетенцией (по матрице связи); yi - оценка студента по i -й дисциплине; si - вес дисциплины.
Рассмотрим случай, когда компетенция связана со всеми дисциплинами. Если при этом по всем дисциплинам студент получил «отлично» (сто баллов), то так как сумма весов дисциплин составляет единицу, оценка компетенции составит
nn
K = X 100si = 100 X si = 100. i=1 i=1
Если компетенция не связана ни с одной дисциплиной, то независимо от полученных в процессе обучения оценок, значение уровня усвоения компетенции составит
n n
K = Xys = Xyi ■ 0 = 0.
i=1 i=1
277
Пусть для уровней освоения компетенции введено некоторое словесное описание, например, как представлено в табл. 1.
Таблица 1
Пример словесного описания уровней освоения компетенций
Уровень освоения компетенции Описание уровня
от 0 до 20 Не владеет
от 21 до 40 Не вполне владеет
от 41 до 60 Владеет не в полной мере
от 61 до 80 Владеет в полной мере
от 81 до 100 Владеет в высшей степени
Тогда наряду с числовыми оценками компетенций автоматически может быть получено и словесное описание компетенций.
Далее необходимо получить информацию о профессиональной пригодности выпускника, для этого нам необходимо знать, как компетенции соотносятся относительно видов профессиональной деятельности. Это информацию мы можем получить из образовательного стандарта по любому из направления подготовки. Таким образом, зная уровень освоения специальных компетенций, соотношение их между видами деятельности мы можем вычислить уровень пригодности выпускника к каждому из видов профессиональной деятельности.
Для каждого выпускника составляется ранжировка его профессиональной пригодности, (по видам профессиональной деятельности) и в итоге составляется результирующая ранжировка профессиональной пригодности по всему направлению обучения студентов.
Для получения результирующей ранжировки профессиональной пригодности, необходимо усреднить множество полученных ранжировок профессиональных видов деятельности по каждому студенту. Для усреднения предполагается использование метода медианы Кемени.
Предполагается, что при проведении процедуры оценки на протяжении нескольких лет могут быть собраны дополнительные материалы для корректировки и усреднения весов дисциплин и связи дисциплин и компетенций. В некоторой мере это позволит исключить субъективность при оценке связи дисциплин и компетенций и соответственно обеспечит получение более точных и стабильных значений уровня освоения компетенций.
Апробация разработанного алгоритма оценивания дисциплинарных компетенций. Описанный алгоритм получения оценок компетенций и профессиональной пригодности студентов реализован на языке С# и применен для данных об успеваемости студентов направления подготовки бакалавров (по итогам 2012 года) «Управление в технических системах» (9 чело-
век) (рис. 2). Помимо данных об успеваемости студентов за все время обучения в вузе, был также получен перечень компетенций для данного направления, указанный в учебном плане.
Рис. 2. Интерфейс программного модуля, реализующего оценивание уровня сформированности дисциплинарных компетенций студентов
Программа генерирует протокол процедуры оценки дисциплинарных компетенций, а также выдает информацию о профессиональной пригодности студентов. В табл. 2 приведен пример оценок, вычисленных с точностью до целых баллов, уровня освоения дисциплинарных компетенций для студентов направления «Управление в технических системах».
Таблица 2
Уровень освоения дисциплинарных компетенций студентом №1
Наименование компетенции согласно Уровень Словесное описание
учебному плану уровня компетенции
СК7 61 Владеет в полной мере
СК8 74 Владеет в полной мере
СК9 70 Владеет в полной мере
СК10 78 Владеет в полной мере
СК11 76 Владеет в полной мере
СК12 69 Владеет в полной мере
СК13 74 Владеет в полной мере
СК14 71 Владеет в полной мере
СК15 81 Владеет в высшей степени
СК16 62 Владеет в полной мере
СК17 44 Владеет не в полной мере
СК18 70 Владеет в полной мере
СК19 68 Владеет в полной мере
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 11. Ч. 1
Окончание табл. 2
Наименование компетенции согласно Уровень Словесное описание
учебному плану уровня компетенции
СК20 63 Владеет в полной мере
СК21 55 Владеет не в полной мере
СК22 73 Владеет в полной мере
СК23 71 Владеет в полной мере
СК24 73 Владеет в полной мере
СК25 71 Владеет в полной мере
СК26 65 Владеет в полной мере
СК27 73 Владеет в полной мере
СК29 72 Владеет в полной мере
СК30 77 Владеет в полной мере
СК31 73 Владеет в полной мере
СК32 68 Владеет в полной мере
Для каждого студента было произведено получение графической интерпретации количественных оценок его дисциплинарных компетенций.
Заключение
В данной работе был предложен один из возможных методов количественной оценки результатов обучения на основе применения экспертного подхода. Разработанный метод позволяет получить веса дисциплин в рамках учебного процесса, количественные оценки уровня освоения компетенций и уровень профессиональной пригодности к видам деятельности студентов.
Предполагается, что при проведении процедуры оценки на протяжении нескольких лет могут быть собраны дополнительные материалы для корректировки и усреднения весов дисциплин и связи дисциплин и компетенций, что позволит получить более точные и стабильные значения уровня освоения компетенций.
Корректность применения предложенного метода обусловлена рядом ограничений, при нарушении которых следует считать, что рассматриваемая задача переходит разряд плохо обусловленных и требует дополнительных исследований, например, в области социологии.
Список литературы
1. Байденко В.И. Выявление состава компетенций выпускников как необходимый этап проектирования ФГОС ВПО нового поколения: методическое пособие. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. 72 с.
2. Соловова Н.В., Николаева С.В. Компетентностный подход: инновационные методы и технологии обучения. Самара: Изд-во «Универсг-рупп», 2009. 137 с.
3. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974.
256 с.
Фомичев Александр Александрович, д-р техн. наук, проф., Fomi-chev71@,gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Филиппова Зоя Юрьевна, асп., zoyafill@,rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
EVALUATION OF THE STUDENTS DISCIPLINARY COMPETENCES A.A. Fomichev, Z. U. Filippova
The model and estimation algorithm of disciplinary competencies and the formation of professional competence of the student in the framework of the competence approach are proposed. The basis of the proposed algorithm is based on expert methods of system analysis. The model and algorithm are tested to the student group upon completion of the bachelor program.
Key words: competence, competence model, expert method, ranking, professional suitability.
Fomichev Aleksandr Aleksandrovich, doctor of technical sciences, professor, Fomi-chev71@,gmail.com, Russia, Tula, Tula State University,
Filippova Zoya Jur'evna, postgraduate, zoyafill@,rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.89
ОБУЧЕНИЕ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ ПО ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Ю.В. Французова, А.Г. Трошина
Рассмотрены современные подходы к изучению иностранного языка, описаны преимущества использования в обучении автоматизированных систем. Приведены этапы разработки автоматизированной системы и ключевые моменты работы с ней. Представлен уникальный алгоритм подбора индивидуальной траектории обучения иностранному языку, разработанный авторами.
Ключевые слова: интеллектуальная подсистема, иностранный язык, обучение, приложение.
В связи с интенсивным развитием международных отношений возникает потребность в общении с людьми на другом языке. Для расширения сферы возможностей как в профессиональной деятельности, так и вне ее, необходимым является владение
281
