Концепция создания автоматизированного рабочего места (АРМ) преподавателя

Раздел IV. Информатика

В.М. Глушань, А.Ю. Афанасьев, Н.И. Лященко

КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА (АРМ) ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Задача повышения качества подготовки специалистов тесно связана с расширением границ образовательного пространства, обеспечением свободного доступа к знаниям. Придание системе образования качеств открытой системы влечет кардинальное изменение ее свойств и свойств ее компонентов. В частности, новая роль преподавателя в современных условиях обуславливается возложением на него функций координирования познавательного процесса, корректировки содержания дисциплины, консультирования при составлении индивидуального учебного плана, руководства учебными проектами с помощью компьютерных и сетевых технологий и т.д. При этом повышение интенсивности труда преподавателя вуза, особенно преподавателя информационных специальностей, обуславливается также необходимостью обеспечения учебного процесса определенного качества в заданное время в условиях постоянно возрастающего объема информации. Для решения этих задач создаются компьютерные средства поддержки учебного процесса [1].

Высокая динамика изменений внешней социально-экономической среды, диктующей требования к будущему специалисту, определяет необходимость создания средств информационной поддержки преподавателя на основе принципов адаптивного управления, использования разнообразных образовательных технологий, возможности быстрого изменения целей и содержания обучения, индивидуального подхода к отдельным обучаемым. Для информационной поддержки управления качеством обучения на уровне преподавателя необходимо создание комплексной системы, которая сможет:

• реализовать автоматизацию всех этапов преподавательской деятельности;

• предусмотреть широкие возможности работы с различными информационными ресурсами;

• позволить собирать и анализировать статистический материал по качеству обучения;

• своевременно выявлять недостатки методической работы преподавателя за счет анализа как структуры целей обучения и содержания учебных элементов, так и результатов, полученных в ходе обучения;

адаптировать учебный процесс к постоянно меняющимся условиям.

Таким образом, актуальность темы определяется необходимостью разработки математического, информационного и программного обеспечения АРМ преподавателя для обеспечения качества обучения на уровне преподавателя.

Целью статьи является выявление первоочередных задач преподавателя, их взаимосвязей, построение функциональной схемы информационного и программного обеспечения АРМ преподавателя как комплексной системы, предусматривающей наличие инструментальных средств для информационной поддержки деятельности преподавателя.

В соответствии с этим, необходимо исследовать современные образовательные технологии, проанализировать и формализовать составляющие компоненты преподавательской деятельности с точки зрения ее автоматизации. Необходимо также представить концептуальную модель знаний, которая должна включать в себя предметные и организационно-методические знания преподавателя и модель обучаемого.

На основе всего вышесказанного, необходимо заметить, что АРМ преподавателя должно являться именно тем инструментом, которое позволит автоматизировать рутинные процессы в его учебной деятельности.

АРМ преподавателя должно решать следующие задачи: выполнять коммукативную функцию между ним и студентами;

• автоматизировать построение учебного курса; обеспечивать ведение журнала посещений и успеваемости;

• каталогизировать полученные знания;

• увеличить скорость нахождения нужной информации;

• выносить экспертные оценки работам студентов;

• минимизировать вмешательство самого преподавателя в построение процесса обучения.

В работе каждого преподавателя из разных образовательных областей можно выделить общие процессы, которые ведет каждый преподаватель (для примера - ведение журнала успеваемости студентов, журнала посещаемости, структуры курса). Выделив все эти общности, можно построить автоматизированное рабочее место, которое не только автоматизирует деятельность преподавателя, но также может являться тем инструментом, который облегчит документооборот, как в пределах кафедры, так и в пределах вуза, позволив тем самым руководителям кафедры и вуза иметь полные отчеты о деятельности преподавателей и студентов.

Таким образом, на основе всего вышесказанного, можно выделить три основных глобальных модуля этой системы:

• модуль сбора и предоставления информации; модуль обучения и проверки знаний; модуль оценки знаний.

Структурное объединение всех модулей в единую систему приведено на рисунке 1.

Модуль оценки знаний

Модуль формирования критериев оценки

Модуль проверки работ

Модуль проверки на

АРМ Преподавателя

БАЗА ДАННЫХ

Модуль сбора и предоставления информации

Модуль журналов

Модуль пополнения/ редактирования БД

Модуль авторизации пользователя

Модуль отчетов

Модуль поиска информации

Модуль планировщика

/Модуль обучения и проверки знаний

Модуль формирования контрольных заданий

Модуль формирования модели обучаемого

Модуль формирования учебного материала

Рис. 1. Основные модули системы АРМ преподавателя

Система состоит из трех независимых модулей, в связи с чем, АРМ преподавателя может представлять универсальную структуру. Эти модули могут комбинироваться с другими модулями,

в том числе и разработанными сторонними организациями. Таким образом, эти модули покрывают области образовательного процесса: статистическую, осуществляющей ведение разнообразной отчетности и журналов; познавательную, представленную самообучающимся модулем, который формирует модели обучаемого, а также учебный материал и контрольные задания с целью их дальнейшей проверки; а также оценочным модулем, который по введенным критериям способен в определенной мере оценить полученные знания.

Рассмотрим поподробнее, что представляют собой данные модули. Глобальный модуль сбора и представления информации объединяет модули:

• модуль журналов - позволяет вести различные журналы преподавателя, например журнал группы студентов, их успеваемость, посещаемость, журнал чтения курса;

• модуль пополнения/редактирования БД - позволяет пополнять базу новыми учебными материалами, литературой, методичками, позволяет редактировать уже введенные элементы. Этот модуль служит также для пополнения/хранения электронных версий работ студентов;

модуль авторизации пользователя - позволяет добавлять и редактировать пользователей системы, а также разграничивает пользователей по правам и обязанностям;

модуль отчетов - модуль, позволяющий строить различные отчеты для наглядного отображения информации;

модуль поиска информации - позволяет искать различные виды информации;

• модуль планировщика задач - модуль, позволяющий планировать преподавателю какие-либо действия по дням. Например, на определенное число заказать системе формирование контрольных заданий для контроля знаний студентов.

Глобальный модуль обучения и проверки знаний объединяет:

• модуль формирования учебного материала - это сформированная по правилам, заданными преподавателем, учебно-методическая литература, позволяющая студенту самостоятельно изучить определенную тему;

• модуль формирования контрольных заданий - формирует по определенным критериям тестовые задания для контроля знаний обучаемого;

• модуль формирования модели обучаемого - опциональный модуль, который может формировать учебный и контрольный материал для каждого обучаемого индивидуально. Например, в соответствии с успеваемостью или психологическим портретом обучаемого;

система обучения и контроля знания - система, контролирующая подачу учебного материала обучаемому, а также выполнение контрольных заданий. Она может рекомендовать ту или иную оценку в зависимости от заданных критериев.

Глобальный модуль оценки знаний является самым сложным из всех модулей, так как на него возлагается ответственность за выдачу с помощью соответствующих критериев адекватной оценки обучаемому и рекомендовать ее преподавателю. Он состоит из следующих модулей:

• модуля формирования критериев оценки - позволяет создать набор правил, которые будут применяться к оцениваемому материалу;

модуля проверки работ - собственно тот инструмент, где критерии будут налагаться на результат обучения;

• модуля проверки на плагиат - осуществляет проверку электронной версии работы обучаемого на заимствования. Позволяет оценить насколько аутентичной является данная работа.

Таким образом, реализовав алгоритмически и программно данные модули, мы получим API-интерфейс (Application programming interface) программирования приложений, который позволит создать программный комплекс «АРМ Преподавателя».

Определенным преимуществом предлагаемого подхода является то, что модули могут работать независимо друг от друга. Это будет способствовать расширяемости и гибкости написания как дополнительных модулей, так и программного интерфейса для различный случаев. Таким образом, на основе API «АРМ Преподавателя» в дальнейшем может быть создан программный комплекс как на основе Windows Forms, так и с использованием Web-технологий.

Благодаря аутентификации пользователя, на одной и той же базе данных можно создать АРМ для множества преподавателей, а также обеспечивать просмотр результатов учебной деятельности вышестоящим руководством.

Выводы.

В результате создания и внедрения системы «АРМ Преподавателя» повысится эффективность работы преподавателей, связанная с расчётом рейтинга знаний студентов, формированием журнала преподавателя, аттестационной и экзаменационно-зачётной ведомостей. Кроме того, появится возможность оперативного получения информации об успеваемости и посещаемости студентов как для заведующего кафедрой и кураторов групп, так и для самих студентов и их родителей. Это повысит прозрачность и достоверность оценки деятельности студентов преподавателями и облегчит работу кураторов и заведующего кафедрой.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Глушань В.М., Афанасьев А.Ю., Лященко Н.И. Оптимизация вузовского образовательного процесса в среде автоматизированного обучения и контроля знаний // Вестник ТГПИ. № 1. Физико-математические и естественные науки. 2011.

В.М. Глушань, А.Ю. Афанасьев, Н.И. Лященко

ОПТИМИЗАЦИЯ ВУЗОВСКОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СРЕДЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Введение. Информационные технологии благодаря всеобщей компьютеризации заняли прочные позиции в сфере обучения и контроля знаний [1]. Эта тенденция носит общемировой характер. Однако для России, вставшей на путь рыночной экономики, острой является проблема переобучения уже сложившихся специалистов новым профессиям. В связи с этим появилось множество центров занятости, предлагающих свои образовательные услуги. Не остается в стороне от этой тенденции и высшая школа, вводя в свои программы ускоренные формы обучения различным специальностям (3,5 года обучения вместо традиционных 5-6 лет). Такие формы обучения предлагаются абитуриентам, ранее получивших ту или иную специальность, но другого профиля, или ту же специальность, но полученную в образовательном учреждении рангом ниже, например в колледже.

В такой обстановке деканаты пользуются директивными указаниями или собственными представлениями (или даже представлениями самих преподавателей) о том, какие предметы можно перезачесть, а какие надо изучать с «нуля». Совершенно очевидно, что такой подход лишён необходимого обоснования. А ввиду того, что ускоренные формы обучения приобретают все большую популярность актуальной становится задача создания автоматизированных обучающих систем, сначала определяющих уровень подготовленности (дивергенция) обучаемого к освоению новой профессии, а затем формирующих оптимальную индивидуальную траекторию обучения (конвергенция).

Среда автоматизированного обучения и контроля знаний. Процесс обучения невозможен без контроля уровня приобретенных знаний, умений и навыков. Поэтому уже ставшей традиционной схему обучения, содержащую подсистемы обучения и контроля знаний, предлагается дополнить подсистемой анализа и синтеза оптимальной обучающей программы (ПАОСОП) (рис. 1).

ПАОСОП должна проанализировать уровень исходных знаний обучаемого, и исходя из его личных целей и возможностей, а также с учетом общепринятых критериев качества обучения, сформировать оптимальную программу обучения. Одновременно с этим должен быть проведен психофизиологический анализ абитуриента, используемый далее для формирования модели обучаемого.