Хранилище данных универсальной рейтинговой информационной системы

ХРАНИЛИЩЕ ДАННЫХ УНИВЕРСАЛЬНОЙ РЕЙТИНГОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Рассматривается проблема оценки качества образования высших учебных заведений, которая до сих пор мало изучена и требует дальнейших исследований. В качестве исследовательской задачи автором была определена попытка оценить решение этой проблемы при помощи использования рейтинговой системы, призванной дать аналитическую оценку на основе объединения многомерной числовой информации, при помощи весового коэффициента позволив проводить ранжирование студентов, давая аналитическую оценку их деятельности. Особое внимание уделено разработке концептуальных положений, которые были обобщены и разбиты на три основные группы: общие, обеспечивающие универсальность и дополнительные положения. Предложена математическая модель, основанная на трех математических формулах, удовлетворяющая концептуальным положениям. В рамках разработанной модели, автором предложено использовать четыре вида рейтинга и две методики расчета. Виды рейтингов зависят от временного интервала обучения и представлены: текущим, семестровым, суммарным и итоговым рейтингами. Методика основана на учете времени аудиторных занятий в расчете рейтинговой оценки и представлена как абсолютная и относительная. В рамках реализации основных видов рейтинга, автором предложена архитектура экспериментального образца программно-аппаратного комплекса универсальной информационной рейтинговой системы (ЭО ПАК УРИС), включающая в себя описания взаимодействия компонент.

Для обеспечения работоспособности ЭО ПАК УРИС, определен минимальный перечень необходимых данных для каждого вида рейтинга и методики расчета. Предложена ролевая модель использования системы, включающая в себя следующие роли: студент, преподаватель, кафедра/факультет, ВУЗ, Министерство образования/ Федеральное агентство образования, и сценарии работы для каждой из них. Использование на кафедре дает возможность анализировать эффективность системы преподаватель-студент за счет непрерывного контроля успеваемости. Методы, применяемые в УРИС, позволяют единообразно определять рейтинг студента независимо от формы обучения, специальности (направления), года выпуска, ВУЗа. Такой взгляд будет интересен специалистам в области высшего образования.

Для цитирования:

Советов К.О. Хранилище данных универсальной рейтинговой информационной системы // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2015. - №2. - С. 74-78.

For citation:

Sobetov K.O. Data warehouse for universal information rating system // T-Comm. 2015. No.2. Рр. 74-78.

Собетов Кирилл Олегович,

аспирант, Негосударственное образовательное учреждение Российский новый университет, Россия, Москва, sko2@mail.ru

Ключевые слова: УРИС, бально-рейтинговая система, универсальная рейтинговая информационная система, оценка качества образования вуза, оценка эффективности пары преподаватель-студент, экспериментальный образец универсальной информационной рейтинговой системы.

Информационные системы высших учебных заведений это разные по составу, методу хранения и полноте источники данных, основная цель которых должна обеспечить непрерывный процесс контроля и учета студенческой активности. С помощью информационных систем высшие учебные заведения улучшают взаимодействие между отделами, кафедрами и управлениями ВУЗа. Обработка статистических данных собранных в информационных системах является актуальной задачей для повышения управления качеством образования высших учебных заведений [10].

Одним из средств аналитической обработки статистической информации является применение рейтинговых систем [2]. Анализ и объединение многомерной числовой информации при помощи весового коэффициента позволяет проводить ранжирование студентов как внутри группы, используя текущий, семестровый и суммарный вид рейтинга, так и среди факультетов, специальностей, ВУЗов используя итоговый рейтинг [3].

Для работы алгоритма расчета рейтинга необходимо соблюдение следующих концептуальных положений как общих, так и специальных:

Общие положения

1. Рейтинговая система должна отображать единообразную аналитическую оценку.

2. Рейтинговая система должна помогать контролировать качество образования,

3. Рейтинговая система не должна противоречить уже принятой системе оценки знаний.

4. Рейтинговая система должна учитывать семестровые показатели успеваемости,

5. Рейтинговая система должна помочь в прогнозе успеваемости.

6. Рейтинговая система должна помочь в развитии мотива самоутверждения и как следствие - стремлению к высшим результатам в группе, на курсе, на факультете, в университете.

7. Методика расчета рейтинга должна быть понятна как студенту, так и преподавателю (сотруднику вуза).

Положения, обеспечивающие универсальность

8. Рейтинговая система должна стать единым и актуальным хранилищем данных о реальной успеваемости студентов.

9. Рейтинговая система должна объективно учитывать весовые коэффициенты, как в часах, так и кредитах.

10. Рейтинговая система должна обеспечить взвешенную оценку согласно трудозатратам в соответствии с учебными планами и программами.

I I. Рейтинг должен быть определён в соответствии с формами отчетности, предусмотренными учебным планом (зачеты, курсовые работы, экзамены и др.).

12. Рейтинг не должен зависеть от выбранной специальности или направления обучения.

13. Рейтинг должен позволять сопоставлять студентов внутри специальности (направления), факультета, вуза в целом.

14. Рейтинговая система должна позволять сопоставлять студентов разных лет обучения внутри специальности

факультета, вуза в целом. Переход на рейтинговую или кредитно-модульную систему образования не должен нарушить процесс определения рейтингов студентов.

Дополнительные положения

15. Рейтинговая система должна основываться на функционировании существующей системы электронного документооборота, учитывать журнал посещаемости и успеваемости который требует ввод информации в реальном масштабе времени.

16. Рейтинговая система должна иметь возможность учитывать дополнительные успехи студентов: посещение факультативов, научную деятельность, успешное участие в спортивных и культурно массовых мероприятиях и т.д.

Алгоритм обработки данных включает в себя математическую модель, в которую входят четыре вида [5] и две методики расчета [7] на основании трех формул для расчета рейтинга [I], Математические методы расчета основных видов рейтинга студентов в универсальной рейтинговой информационной системе подробно рассмотрены в статьях [8,9].

Простая формула рейтинга УРИС

Простая формула (I) использует минимально необходимый набор данных для расчета рейтинга [4]. Реализация весового коэффициента основанного на количестве часов прозрачна и понятна как для студентов, так и для преподавателей.

о 1000V/ m

*-> j-i

где R - рейтинг студента; h - оценка за аттестацию; с - количество часов (кредитов - зачетных единиц) пройденных по аттестации.

В случае текущего рейтинга, количество часов, пройденных до семинара или иного рубежа оценивания. S - общее количество часов (кредитов - зачетных единиц), отведенное в учебном плане на изучение всех дисциплин.

Переход на учебные планы III поколения и учет времени по кредитно-модульной системе не повлиял на математическую модель УРИС [II].

Итоговые формулы рейтинга УРИС

Итоговая формула, состоящая из двух частей (2), (3), требует расширенный набор данных для расчета, применяется для выпускников, прошедших все необходимые аттестации. Итоговый рейтинг призван показать объективный вклад студента по выполнению всех возложенных на него обязательств.

R + 100(Д ,,-хАу,, ( hrjlixN,,K + 2>„,xJV„J|

X = N1- + NIAK + NrM+XN1JI

где Re - итоговый рейтинг за все время обучения; hni - оценка за i-ую практику; h - оценка государственного экзамена; /i[AK - оценка защиты дипломной работы

T-Comm #2-2015

75

(проекта); Ыт - число недель к теоретическому обучению; ЫП1 - число недель ¡-ой практики; Ыгзк - число недель на подготовку и сдачу ГЭ; Игдк- число недель на подготовку и защиту дипломной работы (проекта); N - общее число недель на обучение.

Таблица I

Перечень данных

Наименование атрибута / методика расчета

Наименование ВУЗа

Наименование факультета

Наименование группы

Регион ВУЗа

Федеральный округ ВУЗа

ФИО Студента*

Год рождения студента

Пол

студента

Наименование дисциплины

Семестр изучения дисциплины_

Тип аттестации по дисциплине

Общее время изучения дисциплины_

Общее время по учебному плану

Количество посещенных аудиторных часов за семестр

Количество часов всего по дисциплине

Оценка по дисциплине

Оценка за 1-ую практику_

Оценка государственного экзамена

Оценка защиты дипломной работы

Число недель к теор1> тическому обучению

Число недель \-ой практики_

Число недель на подготовку и сдачу государственного экзамена

Число недель на подготовку и защиту дипломной работы

Общее число часов на обучение_

и

и

* - согласно требованиям ФЗ-152, вместо ФИО может использоваться уникальный идентификатор, например, номер зачетной книжки.

Виды рейтингов и методики расчета

по основным видам:

1. Текущий рейтинг.

1.1. Абсолютный. Данный вид рейтинга необходим для оценки успеваемости и повышения стимула студентов в течение семестра. В основу входит введение дополнительного вида аттестаций не учтенного в учебном плане; для подсчета используется «простая формула УРИС» (I). За счет введения отдельного вида аттестации, текущий рейтинг не принимает участия в формировании семестрового, суммарного и итогового рейтингов. Отлично подходит для школ, колледжей и ВУЗов, так как дает возможность оценить вклад учеников в процессе классной работы.

1.2. Относительный. Этот вид рейтинга необходим для оценки не только успеваемости, на и посещаемости. В основу входит абсолютный рейтинг за вычетом показателя пропущенных аудиторных занятий.

2. Семестровый (курсовой) рейтинг.

2.1. Абсолютный. Такой вид рейтинга необходим для оценки успеваемости по итогам промежуточной {семестровой) сессии. Рассчитывается по «простой формуле УРИС» (I); позволяет сопоставить рейтинг студентов внутри группы по итогам сессии Г121, Анализируя полученные результаты можно оценить успеваемость студентов и, при необходимости, определить меры по улучшению качества преподавания.

2.2. Относительный. Подобный вид рейтинга учитывает успеваемость и посещаемость по итогам семестровой сессии. По дисциплине учитывается количество посещённых аудиторных занятий, количество времени на домашнюю подготовку, а так же время на семинарные и практические занятия согласно учебному плану.

Для расчета рейтинга учитывается реальное количество академических часов аудиторных занятий посещенных студентом. Количество часов на домашнюю подготовку при данной методике расчета не меняется и равняется 100% от учебного плана.

3. Суммарный рейтинг (за несколько лет или за всё время обучения).

3.1, Абсолютный, Данный вид необходим для использования внутри ВУЗа и просмотра распределения студентов в группе по сумме семестровых рейтингов. Анализ полученных данных позволяет выделить лидеров в группе за рассматриваемый период обучения.

3.2. Относительный. Этот вид рейтинга необходим для учета, как успеваемости, так и посещаемости по итогам семестровой сессии. Полученный результат дает наглядную аналитическую картину о лидерах в группе, что является неотъемлемой частью при мотивации учащихся.

4. Итоговый рейтинг - рейтинг рассчитываемый по окончанию высшего учебного заведения определяющий вклад студента в изучение дисциплин. Основными пользователями данного рейтинга должны стать работодатели, федеральные органы исполнительной власти по надзору в сфере образования. Работодатель сможет оценить ответственность студента к процессу обучения. ФОИВ смогут определить насколько эффективно использовались государственные средства в рамках подготовки квалифицированных кадров.

4.1. Абсолютный. Рассматриваемый вид рейтинга рассчитывается по окончанию обучения; является суммой абсолютных семестровых рейтингов с результатами преддипломной практики, сдачей государственных экзаменов и оценкой полученной за защиту дипломной работы (2), (3).

4,2, Относительный, Настоящий вид рейтинга учитывает успеваемость и посещаемость студента; рассчитывается по окончанию обучения; является суммой относительных семестровых рейтингов с результатами преддипломной практики, сдачей государственных экзаменов и защитой дипломной работы (2), (3).

Архитектура ЭО ПАК УРИС

ЭО ПАК УРИС состоит из следующих компонент: компонента извлечения, преобразования и загрузки данных; хранилище данных; система управления; АРМ оператора.

Пример взаимодействия логических компонент изображен на рис, I,

Рис. I. Взаимодействие логических модулей ЭО ПАК УРИС

На первом этапе данные поступают в систему через компоненту извлечения, преобразования и загрузки данных (ЕЛ), после обработки компонентой ЕТ1. данные попадают в не реляционное хранилище данных, создавая уникальный вектор для каждого студента. После поступления данных в хранилище, через систему управления взаимодействующую с веб-страницей на АРМ Оператора доступны рейтинговые оценки и аналитические срезы по ним.

Требования к перечню данных для интеграции с внешними информационными системами по учету успеваемости студентов необходимых при расчете основных видов рейтинга.

Сценарии взаимодействия оператора с ЭО ПАК

Для работы с ЭО ПАК УРИС рассмотрены основные сценарий, в зависимости от роли пользователя: студент; преподаватель; кафедра/факультет; ВУЗ; министерство образования.

Студент:

1. Просмотр рейтинга группы и определение своего положения,

2. Контроль оценок.

3. Форма обратной связи обнаруженных ошибок.

Преподаватель:

1. Просмотр рейтинга ведомых групп.

2. Контроль оценок.

3. Форма обратной связи обнаруженных ошибок.

Кафедра/факультет:

1. Просмотр рейтингов ведомых групп [12].

2. Аналитика эффективности пары преподаватель-студент [6].

3. Обработка обнаруженных ошибок.

ВУЗ:

1. Аналитические срезы по факультетам.

2. Аналитические срезы по направлениям обучения.

3. Аналитические срезы по возрастным группам.

4. Аналитические срезы по социальным группам.

Министерство образования:

1. Аналитические срезы по университетам.

2. Аналитические срезы по направлениям обучения.

3. Аналитические срезы по возрастным группам,

4. Аналитические срезы по регионам.

Выводы

Обеспечив вышеизложенный перечень данных, любое высшее учебное заведение может быть подключено к ЭО ПАК УРИС. Это позволит использовать рейтинги в повседневной работе при анализе и оценки внутри учебных заведений. ВУЗы, используя систему УРИС, могут определять эффективность пары преподаватель-студент [6], учитывать посещаемость при расчете рейтинга [7], отслеживать статистику успеваемости в режиме реального времени. Органы исполнительной власти осуществляющие надзор в сфере образования используя УРИС могут сравнивать результаты среди ВУЗов, студенческих групп, кафедр и факультетов по итогам обучения.

Литература

1. Дорохина Т.В., Крюковский A.C., Советов К.О. Универсальная рейтинговая информационная система управления качеством образования ВУЗа /I Вестник. Российского нового университета. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». - М.: РосНОУ, 2008. Выпуск 3. - С. 134-1 38.

2. Дорохина Т.В., Крюковский A.C., Советов К.О. Разработка универсальной информационно-рейтинговой системы управления качеством образования ВУЗа П Тезисы докладов. Наука в ВУЗах: математика, физика, информатика. Проблемы высшего и среднего профессионального образования. - М.:РУДН, 2009. - С. 517-520.

3. Кркжоескш A.C., Советов К.О. Аналитическое исследование рейтинга студентов РосНОУ II Цивилизация знаний: глобальный кризис и инновационных выбор России. Труды десятой международный научной конференции. - М.:РосНОУ, 2009. - С. 344-351.

4. Кркжоеский АС., Советов К.О. Математическое моделирование основных видов рейтинга в Универсальной рейтинговой информационной системе (УРИС) И Вестник. Российского нового университета. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика», - М.: РосНОУ, 2010. Выпуск 3. - С. 58-64.

5. Дорохина Т.Е., Кркжоескш АС, Советов К.О. Виды рейтингов и их описание s универсальной рейтинговой информационной системе (УРИС) // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы X международной научно-методической конференции. - Воронеж: ВГУ, 2010. Том 3, - С. 145-148.

6. Крюковский АС, Советов К.О. Бально-рейтинговая система как оценка эффективности системы преподаватель-студент, Н Молодежная наука в развитии регионов. Материалы Всероссийской конференции студентов и молодых ученых с международным участием. - Березники: ПГТУ, 2011. - С. I 1-14,

7. Крюковский A.C., Советов К.О. Учет посещаемости, как критерий подсчета рейтинга в универсальной рейтинговой информационной системе ВУЗа П Качество дистанционного образования. Концепции, проблемы, решения (DEQ-20II). Материалы 13 международной научно-практической конференции. - М.:МГИУ, 20M.

S. Крюковский A.C., Советов К.О. Методы расчета для основных видов рейтинга в универсальной рейтинговой информационной системе И Наука в решении региональных проблем. Сборник научных трудов с международным участием. Выпуск 8. - Березники, 2012. - С. 185-189.

9, Крюковский A.C., Советае К.О. Математические методы расчета основных видов рейтинга студентов в универсальной рейтинговой информационной системе. II Вестник Воронежского государственного технического университета. T.S. №5. - С. 151 -155.

10. Степанов А.Г., Бабенкое АН., Блюм 8.С., Бодрунов С.Д, Дмитриева A.B., Заболотский Й.П., Карасева Г.11. Космачее В.М., Макарова Н.В., Москалева О.И., Полонский A.M., Усикова И.В., Шкиртиль М.А. Под общей редакцией Степанова А.Г. Информационные технологии в работе кафедры: монография. - СПб.: ГУАП. 2014. - 276 е..

I I. Советов К.О. УРИС: Переход к образовательным стандартам III поколения II Решение - 2014: Материалы Третьей Всероссийской научно-практической конференции школьников и студентов. - Пермь: Березни-ковский филиал ПНИПУ, 2014. - С. 51-53.

12. Собетов К.О.. Брюсова В.О. Анализ студенческой успеваемости на примере кафедры информационных технологий и естественнонаучных дисциплин IÍ Решение - 2014: Материалы Третьей Всероссийской научно-практической конференции школьников и студентов. - Пермь: Берез-никовский филиал ПНИПУ, 20 14, - С. 101-103.

T-Comm #2-2015

DATA WAREHOUSE FOR UNIVERSAL INFORMATION RATING SYSTEM

K.O. Sobetov, graduate, NOU VPO ROSNOU, Russia, Moscow, Sko2@mail.ru

Abstract

This article discusses the problem of assessing the quality of education in higher education. This problem is poorly understood and requires further research. As research problem was identified author attempt to estimate a solution to this problem by using a rating system. The rating system is designed to give an analytical assessment by combining multi-dimensional numerical information using a weighting factor allowing students to conduct rankings and give an analytical assessment of their activities. Particular attention is paid to the development of conceptual positions, which were summarized and divided into groups: general, providing flexibility and additional provisions. The author proposes a mathematical model based on three mathematical formulas satisfying conceptual provisions. Within the framework of the developed mathematical model, the authors proposed to use four kinds of rankings and two methods of calculation. Types of ratings are presented time interval training and includes: current, semester, total and overall rating. Methods of calculation based on a consideration of time classroom based rating and includes: absolute and relative methods of calculation. As part of the main types of ratings, the author proposed architecture experimental prototype hardware-software complex universal rating system information (EO PAK URIS), includes a description of the interaction of the components of EO PAK. To ensure the efficiency of EO PAK, determine the minimum necessary list of data for each type and rating methods of calculation. The author suggests a role model for use of the system includes roles: student, teacher, department / faculty, university, Ministry of Education / Federal Agency of Education and scenarios for each role. Use on the chair allows you to analyze the effectiveness of teacher-student through continuous monitoring of progress. Methods used in the Uris allow student to rank consistently regardless of the form of training, specialty (direction), year, university. Such a view would be of interest to specialists in the field of higher education.

Keywords: URIS, cumulative standing, universal rating information systems, education quality assessment university, performance evaluation pair teacher-student, an experimental model of universal information rating system.

References

1. Dorokhina T.V., Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Universal ranking information system of education quality management of the university. / Herald. Russian New University. A series of "Management, Computer Science and Informatics" / M.: RosNOU, 2008. Issue 3. Pp. 134-138. [in Russian]

2. Dorokhina T.V., Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Development of a universal rating system information and control the quality of education of the university. / Abstracts. Science in Universities: mathematics, physics, computer science. Problems of higher and secondary vocational education / AM: People's Friendship University, 2009. Pp. 517-520. [in Russian]

3. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Analytical study ranking students RosNOU. / Civilization of knowledge: global crisis and an innovative choice of Russia. Proceedings of the Tenth International scientific conference / M.: RosNOU, 2009. Pp. 344-351. [in Russian]

4. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Mathematical modeling of the main types of rankings Universal rating information system (Uris). / Herald. Russian New University. A series of "Management, Computer Science and Informatics" / M.: RosNOU, 2010. Issue 3. Pp. 58-64. [in Russian]

5. Dorokhina T.V., Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Types of ratings and their description in the universal rating information system (URIS) / Computer Science: Problems, Methodology, Technology: Proceedings of the X International Scientific Conference / Voronezh: VSU, 2010. Volume 3. Pp. 145-148. [in Russian]

6. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Ballroom-rating system as a performance evaluation system of teacher-student. / Youth Science in regional development. All-Russian conference of students and young scientists with international participation / Berezniki: Perm State Technical University, 2011. Pp. 11-14. [in Russian]

7. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Attendance records, as a criterion for counting rankings universal rating information system of the university. / The quality of distance education. Concepts, problems, solutions (DEQ-2011). Proceedings of the 13th International Scientific and Practical Conference / M.: MGIU 2011. [in Russian]

8. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Calculation methods for the main types of rankings universal rating system / Information Science in solving regional problems. Collection of scientific works with international participation. Issue 8. Berezniki, 2012. Pp. 185-189. [in Russian]

9. Kryukovsky A.S., Sobetov K.O., Mathematical methods of calculating the basic types of ranking students in the universal rating information system. / Herald of the Voronezh State Technical University. Vol. 8. no 5. Pp. 151-155. [in Russian]

10. Stepanov A.G., Babenko A., Blum V.S., Bodrunov S.D., Dmitriev A.V., Zabolotski V.P., Karasev E.I., Kosmachev V.M., Makarova N.V., Moskalyova O.I., Polonsky A.M., IRE I.V., Shkirtil M.A., edited by Stepanov A.G., Information technology in the work of the department: monograph / SPb.: SUAE, 2014. 276 p. [in Russian]

11. Sobetov K.O., URIS: Transition to the educational standards of Generation III / Solution - 2014: Proceedings of the Third All-Russian scientific-practical conference of pupils and students. - Perm Berezniki branch PNIPU, 2014. Pp. 51-53. [in Russian]

12. Sobetov K.O., Bryusova V.O., analysis of student performance on the example of the Department of Information Technology and Natural Sciences / Solution - 2014: Proceedings of the Third All-Russian scientific-practical conference of pupils and students. - Perm Berezniki branch PNIPU, 2014. Pp. 101-103. [in Russian]