CC BY
47
с использованием разработанного технического решения в указанных габаритах прибора возможна реализация и двух контактов. Для этого заготовку неподвижных контактов - кольцо, в котором должно быть установлено уже четыре токовывода, после опрессовки потребуется разделять также на четыре части.
По результатам проведенных работ разработана конструкторская документация на инерционный
включатель, по которой изготавливаются лабораторные образцы приборов для проведения испытаний по подтверждению выполнения предъявленных к нему техническим заданием технических требований.
На примере разработки инерционного включателя показана возможность успешного решения нестандартной конструкторской задачи в части обеспечения уникальных токовых режимов контактов прибора с обеспечением его высокой надежности и безопасности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Китаев В.Н. О некоторых результатах разработок инерционных включателей. Надежность и качество - 2010: труды Международного симпозиума: в 2 т. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 1 т. - 532 с., с. 4934 94.
2. Китаев В.Н., Китаева Е.Н., Новоселова Н.В. Конструкция контакта для контактной системы электромеханического прибора. Надежность и качество - 2013: труды Международного симпозиума: в 2 т. -Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 2 т. - 532 с., с. 131-132.
3. Патент РФ №2 552 349 от 18.03.2013, H01H 1/42, опубликовано: 10.06.2015, бюллетень №16.
4. Китаев В.Н., Зайковский С.Н., Екимов Н.В. Контактная система электромеханического порогового траекторного прибора. Сборник докладов VII научной конференции Волжского регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения» в 2 т. - Саров, ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2012. - т.1, 586 с.: ил., с.193-195.
УДК 37.02
Косякин Ю.В., Юлова Е.С.
Московский государственный машиностроительный университет, Москва, Россия
ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСПЕШНОСТИ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Проведен анализ существующих теоретических и методологических подходов к решению проблем педагогического прогнозирования качества заочной формы образования с использованием дистанционных технологий. Рассмотрен процесс формирования и развития системы оперативного управления качеством образования. Рассмотрена схема системного управления и ее основные компоненты (по С. Олтнеру).
Ключевые слова:
педагогическое прогнозирование, зирования.
оперативное управление, закономерности развития, методы прогно-
Система дистанционного образования может обеспечить качественное образование, соответствующее требованиям современного общества, при грамотной ее организации, а именно, при обеспечении эффективного взаимодействия всех компонентов системы дистанционного обучения (преподаватель - студент, студент - студент, студент -учебный материал).
В практике оценивания дистанционного образования наибольшее предпочтение отдают методикам оценивания по качеству, т.е. по успешности студентов. Создание системы контроля усвоения знаний обеспечивает непрерывное и эффективное управление процессом обучения.
Взаимосвязь теории и практики в процессе формирования и развития целостной системы оперативного управления образованием реализуется через регулирование и коррекцию целей, содержания, методов и форм самого управления. Педагогическая теория управления, являясь средством познания, изучения и прогнозирования практики, служит в то же время средством обновления процесса управления развитием образования, создает критерии оценки его результативности, а именно успеваемости студентов. При этом используется методология системного подхода, которая снижает случайность результатов и стихийность процессов управления [8].
Понятие «система образования» все чаще встречается в педагогических исследованиях, его можно определить, как социально обусловленную целостность взаимодействующих на основе сотрудничества между собой, окружающей средой, ее духовными и материальными ценностями участников педагогического процесса.
В модели оперативного управления развитием образовательных систем отражаются главные системные свойства управления, к которым относят открытость, целенаправленность, целостность, функциональность.
Между педагогическими системами и окружающей действительностью существуют определенные взаимосвязи и информационно-энергетический обмен. При определенных условиях, например, при наличии взаимных интересов или проявлении инициативы другой стороны, они могут перерасти в диалог для
создания общего пространства. Возникающее взаимодействие может быть стихийным (бессистемным) и заданным педагогической целью, что обусловлено открытостью педагогической системы.
Цели, являясь системообразующим фактором, не возникают сами по себе, а обусловлены социальным заказом, определяемым, с одной стороны, государством, обществом, с другой - запросами, личностными интересами. Так происходит и в образовательном процессе, обусловливая его целенаправленность.
Педагогические системы конструируются для достижения заданного социального, педагогического, психологического результата и реализации целей. Целостность оперативного управления, следовательно, исходит из целевых установок на формирование развитой личности, означает качественную полноту рассматриваемого предмета и составляющих его элементов.
Таким образом, система есть средство, с помощью которого осуществляется процесс решения проблемы. Рассмотрим схему системного управления и ее основные компоненты (по С. Олтнеру) [11]: С Вход )
Обратная связь
1- Внешнее управление
Процессы ограничений
I
Основной процесс
Внутреннее управление
I
Потребитель (студент)
Обратная связь
Выход
Обратная связь позволяет сравнивать желаемый результат (выход) с реальным, фиксировать различие, оценивать его, вырабатывать решение, соотносящееся с установленным различием, определять степень вмешательства в систему и воздействие на нее с целью сближения реального состояния с желаемым, идеальным результатом. Обратная связь востребуется внутренним управлением.
Процесс ограничения обеспечивает соответствие результата целям потребителя, востребуется им. Процессы ограничений выделяются в систему в виде целей и необходимых качеств результата.
Внешняя среда - совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.
Всякая система состоит из подсистем, в то же время всякая система - подсистема некоторой другой. Выделить систему из окружающей действительности - значит определить все процессы, которые создают определенный результат.
«Общим критерием выделения структурных элементов системы», по определению Ю.А. Конаржев-ского, «характеризующим их близость и интеграцию, а кроме того, обеспечивающим коммуникативные свойства системы и ее иерархию, выступает управление» [7].
Под управлением в общем виде мы понимаем целенаправленную деятельность его субъектов различного уровня, обеспечивающую оптимальное функционирование и развитие управляемой системы, перевод ее на новый, качественно более высокий уровень по фактическому достижению целей с помощью оперативного создания оптимальных педагогических условий, способов, средств и воздействий.
При этом необходимо четко разграничить «функции управления» и «функции органа управления».
Функции управления осуществляются любым субъектом при управлении любыми объектами или процессами с разной скоростью и разным наличием ресурсов. Управление в различных педагогических системах включает ряд сменяющих друг друга этапов: целеопределение, анализ, прогнозирование, планирование, организация исполнения, контроль, регулирование и коррекция.
Соотнесение функций оперативного управления с деятельностью органа управления предполагает оперативное решение задач, связанных со спецификой управляемых объектов. Эти задачи, составляя содержание управленческой деятельности, становятся функциями органа, осуществляющего оперативное управление качеством образования.
Каждая функция органа управления проходит все этапы управленческого цикла. Системообразующим фактором, интегрирующим частные функции, выступает управление, которое реализуется в деятельности руководителей и специалистов различных инстанций. Посредством создания новых условий, ресурсов, средств, способов работы обеспечивается более быстрый целенаправленный переход к качественно новому состоянию.
Механизмом оперативного управления, обеспечивающим процессы развития, выступает целостность трех основных элементов: осознание социального заказа; теоретическое оформление основополагающих идей; переход от сложившегося к новому состоянию образования; многопозиционное программирование концептуальных положений в целях поэтапной и оперативной их реализации на технологическом уровне.
Возможность понять процессы развития дает переход от изучения законов функционирования одной системы к множеству подсистем, различающихся прежде всего по своей структуре. На наш взгляд, систему управления образованием необходимо рассматривать с позиций синергетического подхода, основной качественной характеристикой которого является самоорганизация.
Самоорганизация характерна для всех процессов развития. Основная особенность синергетических проявлений - упорядоченность, целенаправленность сложной системы при относительной неупо-
рядоченности отдельных подсистем. Для развивающихся систем характерны как устойчивость структуры, так и ее потеря, разрушение и создание новой.
Сущность синергетического подхода состоит в выявлении и познании общих закономерностей, управляющих процессами самоорганизации в системах различной природы, в том числе и в управлении образовательными системами. В центре изучения синергетики находятся качественные изменения в динамическом или статическом поведении открытых систем. Ведущие принципы существования таких систем - самоорганизация и саморазвитие на основе постоянного и активного взаимодействия с окружающей средой. Синергетический подход предполагает учет естественной самоорганизации субъекта или объекта при взаимодействии управляющей и управляемой подсистем.
Формирование и развитие системы оперативного управления качеством образования необходимо рассматривать и с позиции деятельного подхода, который мы рассматриваем как мотивационный, обладающий определенной целью, направленной на конкретный объект или субъект. Совокупность определенных способов (методов), средств и способов воздействия через деятельность управленцев приводит к определенному запланированному результату.
Быстро меняющиеся особенности управленческой деятельности еще одного методологического подхода - ситуационного. Понятие «ситуация» означает положение, сочетание условий и обстоятельств, создающих определенную обстановку, положение. Ситуационный подход предполагает, что эффективность управленческого воздействия может определяться конкретной ситуацией.
Значительное место ситуационному подходу в педагогических системах отводит М.М. Поташник, он отмечает, что «программное управление развитием школы невозможно без анализа образовательной ситуации, который должен обеспечить полноту и оперативность выделения значимых проблем; конкретность определения проблем, обоснованность оценок значимости выделенных проблем и прогно-стичность анализа» [13].
Ситуационный подход предполагает: анализ образовательной ситуации с целью выделения значимых проблем; определение ценности полученных результатов в различных педагогических ситуациях; прогноз развития педагогических систем на основе конкретных образовательных ситуаций.
Самоконтроль, самоанализ и оценка результатов управленческой деятельности более успешны при рефлексивном подходе.
Понятие «рефлексия» означает обращение назад, размышление, самонаблюдение, самопознание. Это форма теоретической деятельности человека, направленная на осмысление своих собственных действий и их законов.
Рефлексивное управление в образовательном учреждении основывается на самоанализе, самооценке. «Педагогический коллектив должен оценить результаты своей деятельности именно по тем показателям, по которым будут анализировать результативность работы учреждения внешние эксперты» [13,14].
Рефлексивный подход способствует более полному раскрытию проблемы управления развитием образования с целью создания адаптивной образовательной среды при взаимодействии всех звеньев органов управления, методической службы с педагогами образовательных учреждений. И взаимодействия эти, по нашему убеждению, должны строиться на основах педагогического менеджмента.
Педагогические и дидактические сложности, относящиеся к прогнозированию целей, сути, средствам и организационным формам обучения и воспитания при дистанционном образовании, все еще пребывают на этапе становления и подготовительного рассмотрения.
В связи с этим, вопросы теории и методологии педагогического прогнозирования, обнаружение
новых эффективных методов прогностических педагогических исследований, их апробация и анализ, оперативное внедрение результатов прогнозирования приобретают особую актуальность. Информация, полученная в результате прогностических исследований, является средством определения будущих изменений в организации, структуре и содержании учебно-воспитательной деятельности. Кроме того, она позволяет вносить своевременные коррективы в повседневный учебно-воспитательный процесс.
Как видно на практике разработки прогнозов, описание потенциального состояния прогнозируемого объекта или потенциального пути его развития может быть определено при помощи методов, не являющихся непосредственно методами прогнозирования. К ним можно отнести методы вариационного исчисления, теории катастроф, определение формирования системы дифференциальными или разностными уравнениями и т.д.
Такие науки, как педагогика, социология, психология и др. отличаются сложностью установления логических связей между большим числом изолированных друг от друга эмпирических обобщений, в виду отсутствия достоверных теоретических правил для реализации данной задачи.
Вследствие этого, ученые часто вынуждены использовать эвристические приемы и методы, которые невозможно точно описать при помощи аналитических ресурсов. Их главная функция - способствование в поиске истины, достижении цели или решении проблемы, при отсутствии общепризнанных методик и средств.
Математические модели операций, применяемые в различных исследованиях, так или иначе, связаны с оцениванием потенциальных событий. К примеру, анализ запросов, предъявляемых к какой-либо новой системе, является попыткой оценить перспективы этой системы. Точно так же итоги решения задач планирования в сфере образования, науки, производства и т.д. формируют программу мероприятий на ближайшее или отдаленное будущее.
На данный момент известно великое множество различных методов прогнозирования. Эти методы классифицируются в зависимости от назначения, вида используемой в них информации, реализуемых формальных процедур получения численных оценок параметров прогнозных моделей, от периода прогноза и т. д. Веские перспективы для практики прогнозирования открыл подход математического моделирования, базирующийся на принципе эвристической самоорганизации (саморегуляции). Наиболее известный из методов данного подхода - разработанный А.Г. Ивахненко и его последователями метод группового учета аргументов, реализующий
систему алгоритмов постепенного усложнения прогнозной модели по правилам многорядной селекции [6].
Принцип самоорганизации, положенный в основу указанного метода, назван эвристической, так как базисом процесса является введение внешних дополнений, выбираемых эвристически. Эти эвристики могут существенно влиять на результат решения. Результирующая диагностическая модель зависит от способа разделения объектов на обучающую и проверочную выборки, определения критерия качества распознавания, количества переменных, пропускаемых в следующий ряд выборки и т. д. [6, 13].
Вследствие отсутствия определенных объективных закономерностей развития систем во времени, решение этих вопросов основывается на эмпирических, а часто и на эвристических началах. Однако, основываясь на знании объективных законов, можно было бы с научным обоснованием решать задачи планирования и прогресса в различных областях не только на краткосрочные, но и на долгосрочные периоды.
Изучение процессов эволюции объектов, относящихся к различным областям, показал, что им присущи тождественные закономерности [6]. Согласно результатам исследований существует возможность применять полученные закономерности к системам любого вида, как искусственным, так и естественным и абстрактным. Следовательно, ссылаясь на законы развития систем, мы получаем возможность создавать модели, характеризующиеся высоким соответствием реальным системам. Таким образом, прогнозирование развития реальных объектов (систем), выполняемое на базе научно обоснованных методов, позволит проводить процессы планирования и прогнозирования различных аспектов развития с высокой точностью.
Педагогическое прогнозирование обычно определяют, как процесс получения опережающей информации об объекте, опирающийся на научно обоснованные положения и методы [6]. В нашем случае объектами могут являться: группа, студент, знания, отношения и пр.
Следует отметить, что теория образования предназначена для отработки глобальных возможных сценариев развития образования, демонстрирующих универсальное отображение образования в долговременной перспективе. К указанным сценариям мало применимы методы экстраполяции установок, так как в долгосрочной перспективе вероятность сохранения определенных тенденций стремится к снижению, а соответствующие прогнозы характеризуются недостаточной достоверностью и надежностью. Вследствие этого, целесообразность таких прогнозов можно поставить под сомнение [6].
ЛИТЕРАТУРА
1. Абруков В.С., Ефремов Л.Г., Кощеев И.Г. Новые подходы к разработке моделей системы поддержки принятия решений и управления вузом // Вестник Чувашского университета. 2013. № 1. С. 224 - 229.
2. Анисимов А.В. Методы мониторинга и прогнозирования в управлении системой образования/ Вестник ТГПУ. 2006. Выпуск 12 (63).
3. Богомолов А.И. и др. Прогнозирование успеваемости обучающихся по специальным дисциплинам на основе регрессионных уравнений // Вестн. Поволж. Рег. Сер. Гуманитарные науки, Известия высших учебных заведений. 2009. №1. С. 124-132.
4. Гришко А.К., Корж В.А., Плотникова И.А. Прогнозирование состояний и совершенствование методов имитационного моделирования систем обработки статистических массивов информации / Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»; в 2 т. - Пенза: ПГУ, 2011, т. 2, стр. 329-30.
5. Дистанционные образовательные технологии: проектирование и реализация учебных курсов / Под общ. ред. М. Б. Лебедевой. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 336 с.
6. Ивахненко А. Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами. - Киев. Техника, 1975. 311 с.
7. Кирсанов К.А., Киринюк А.А. Глобальные проблемы образования. В 2-х томах. Т. 2. Национальный институт бизнеса. 2005. - 320 с.
8. Клопченко B.C. Методология и теория прогнозирования в образовании. Часть II. - М.: Изд-во «МПА-ПРЕСС», 2006. 175с.
9. Кузьминова А.В. Исследование скрытых закономерностей при прогнозировании успешности освоения учебных программ в техническом университете. // Сб. науч. трудов научной сессии МИФИ-2011. Т. 3. М.: Изд-во МИФИ, 2011. С. 42.
10. Кузьминова А.В., Гуров В. В. Анализ регрессионных моделей показателей процессов системы, при исследовании которой требуется разделение ее элементов на классы. // Естественные и технические науки. 2012. № 2. С. 318-322.
11. Олтнер С. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем / Пер. с англ. М.: Советское радио, 1969.с. 160)
12. Печерская Е.А., Печерский А.В., Николаев К.О. Методологические основы управления научно-исследовательской и инновационной деятельностью в вузе / Труды международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»; в 2 т. - Пенза: ПГУ, 2015, т.1, стр. 252-255.
13. Гришко А.К. Структурно-логический анализ информационной системы поддержки научных исследований управляемых технических систем / А.К. Гришко, И.И. Кочегаров, В.А. Канайкин, Е.К. Горелова, В.С. Лукин // В сборнике: УНИВЕРСИТЕТСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ XVIII Международная научно-методическая конференция, посвященная 200-летию со дня рождения М. Ю. Лермонтова, под редакцией А. Д. Гулякова, Р. М. Печерской. 2014. С. 283-286.
14. Присяжная, А. Ф. Педагогическое прогнозирование в системе непрерывного педагогического образования (методология, теория, практика), дис. ...д-ра. пед. наук. Челябинск, 2006.
УДК 37.022 Косякин Ю.В.
Московский государственный машиностроительный университет, Москва, Россия
СИСТЕМА ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УСПЕШНОСТИ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ НА ОСНОВЕ РЕГРЕССИОННЫХ МОДЕЛЕЙ
Проводится обоснование системы педагогического прогнозирования успешности обучения студентов на основе регрессионных моделей. Показано, что при построении прогнозных моделей чаще всего используется парный и множественный регрессионный анализ. Рассмотрены возможные ограничения прогнозирования на основе регресс-ионного уравнения. Ключевые слова:
педагогическое прогнозирование, методы прогнозирования, множественная регрессия, многофакторная система
Прогнозирование успеваемости объекта системы обучения необходимо для планирования, отбора содержания, создания и корректировки рабочих программ дисциплин, а также составления индивидуальных учебных планов.
Управление современными сложными социальными системами, к которым можно отнести и систему управления обучением в учебном заведении, требует учета множества вариантов возможных решений. Если в процессе управления педагогической системой учитывать только информацию, описывающей систему в данный момент, и не принимать во внимание будущие особенности ее функционирования, то управление не может быть оптимальным.
Во втором случае строится прогнозная модель, характеризующая зависимость изучаемого параметра от ряда факторов, на него влияющих. Она связывает условия, которые, как ожидается, будут иметь место, и характер их влияния на изучаемый параметр.
Данные модели не используют функциональные зависимости; они основаны только на статистических взаимосвязях.
Для оценки точности прогнозных оценок обычно расчеты по выбранной прогнозной модели сравнивают с данными, полученными в прошлом, и для каждого момента времени определяют различие оценок. Затем определяется средняя разность оценок, скажем, среднее квадратическое отклонение. По его величине определяется прогнозная точность модели [2].
При построении прогнозных моделей чаще всего используется парный и множественный регрессионный анализ.
Парный регрессионный анализ основан на использовании уравнения прямой линии у = а + Ьх} где у - оцениваемая или прогнозируемая зависимая переменная (результативный признак); а - свободный член уравнения; b - коэффициент регрессии, измеряющий среднее отношение отклонения результативного признака от его средней величины к отклонению факторного признака от его средней величины на одну единицу его измерения - вариация у, приходящаяся на единицу вариации х; х - независимая переменная (факторный признак), используемая для определения зависимой переменной.
Y = Xa + e = Y + ef где а - вектор оценок параметров; е - вектор «оцененных» отклонений регрессии, остатки регрессии s = Y - X а; Y - оценка значений Y, равная Ха.
Коэффициент парной линейной регрессии имеет смысл тесноты связи между вариацией факторного признака х и вариацией результативного признака
уПри проведении регрессионного анализа следует не только рассчитать коэффициенты а и b, но и провести их испытание на статистическую значимость, т.е. определить, насколько выборочные значения а и b отличаются от их значений для
генеральной совокупности. Для этого используется 1 - критерий Стъюдента [8].
= а1/^сИ = а1/^е ^ V
При использовании уравнения регрессии в целях прогнозирования надо иметь в виду, что перенос закономерности связи, измеренной в варьирующей совокупности, в статике на динамику не является, строго говоря, корректным и требует проверки условий допустимости такого переноса (экстраполяции), что выходит за рамки статистики и может быть сделано только специалистом, хорошо знающим объект исследования и возможности его развития в будущем. Ограничением прогнозирования на основе регрессионного уравнения, тем более парного, служит условие стабильности или по крайней мере малой изменчивости других факторов и условий изучаемого процесса, не связанных с ними. Если резко изменится «внешняя среда» протекающего процесса, прежнее уравнение регрессии результативного признака на факторный потеряет свое значение.
Следует соблюдать еще одно ограничение: нельзя подставлять значения факторного признака, существенно отличающиеся от входящих в базисную информацию, по которой вычислено уравнение регрессии. При качественно иных уровнях фактора, если они даже возможны в принципе, были бы иными параметры уравнения. Можно рекомендовать при определении значений факторов не выходить за пределы трети размаха вариации как за минимальное, так и за максимальное значения признака-фактора, имеющиеся в исходной информации.
Прогноз, полученный подстановкой в уравнение регрессии ожидаемого значения фактора, называют точечным прогнозом. Вероятность точной реализации такого прогноза крайне мала. Необходимо сопроводить его значение средней ошибкой прогноза или доверительным интервалом прогноза, в который с достаточно большой вероятностью попадают прогнозные оценки. Средняя ошибка является мерой точности прогноза на основе уравнения регрессии [8,9].
Расчет доверительного интервала осуществляется аналогично ранее рассмотренному подходу. Выбирается один из уровней доверительности (95 или 99%) и рассчитываются максимальные и минимальные прогнозные оценки. Данные расчета говорят о том, что если прогнозные оценки с помощью уравнения регрессии будут получены много раз и каждый раз будет известна также фактическая оценка, то фактические оценки будут попадать в рассчитанный диапазон прогнозных оценок в 95 или 99% случаев.
Анализ на основе множественной регрессии основан на использовании более чем одной независимой переменной в уравнении регрессии. Это усложняет анализ, делая его многомерным. Однако регрессионная модель более полно отражает действительность, так как в реальности исследуемый
