Volgograd, Volgograd, Russian Federation
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
GRNTI 00.29 Информационная деятельность в общественных науках
GRNTI 00.77 Математическое моделирование в общественных и гуманитарных науках
The article describes the implementation of the mechanism of inheritance of educational programs in the process of electronic development of educational documentation of the university. The purpose of the inheritance mechanism is to improve the processes of automated development of educational programmes and to ensure internal consistency of educational documentation. In the course of the study, the concept of inheritance of educational programs was introduced as a mechanism to take into account the information of parental educational programs when describing the elements of subsidiary programs corresponding to this information. The possibilities of applying the inheritance mechanism in situations: 1) preparation of documentation of similar programs implemented on different forms of training are disclosed; 2) creation of different versions of documentation of educational programs, depending on the year of reception; 3) creating one child program based on several parents; 4) multiple inheritance of a series of related educational programs. Functional requirements for the educational program development tool system are described for each of the above situations. Actual data on the impact of the inheritance mechanism in the development of educational programmes are presented. Thus, the inheritance of educational programs is an effective mechanism for developing educational documentation in an electronic environment. This mechanism significantly reduces the cost of developing similar programs, as well as improving the quality of the university 's educational documentation by improving the consistency of its parts.
inheritance, educational program, educational documentation, instrumental system
Введение
В каждом вузе ведется разработка большого числа образовательных программ, включающих в себя весьма объемный перечень документации: описание образовательной программы, учебный план, рабочие программы дисциплин и практик, фонды оценочных средств, программы итоговой аттестации и др. [1-3]. При этом, несмотря на необходимость разработки комплекта документации по каждой образовательной программе, многие из них являются схожими друг с другом. Например, это программы одного направления и одинаковых профилей подготовки, реализуемые по разным формам обучения (очные, очно-заочные и заочные), либо программы одной направленности, но разных годов приёма. При ручной разработке образовательных программ это вызывает необходимость проведения многократно повторяющейся работы, что весьма трудоёмко и создаёт предпосылки противоречивого описания схожих по содержанию программ. При этом в процессе автоматизированной разработки образовательных программ в электронной среде [4-6] их схожесть обеспечивает возможности использования дополнительных источников данных для оформления комплектов необходимой документации, что существенно упрощает процесс разработки и создает условия реализации новых стратегий обновления материалов. Автоматизация разработки документации образовательных программ соответствует и общим тенденциям цифровизации образования, технологии и способы реализации которой активно изучаются в последние годы в нашей стране и за рубежом [7-10].
Учет схожести образовательных программ при разработке учебной документации может реализовываться через наследование образовательных программ. Наследование образовательных программ - это механизм, позволяющий учитывать информацию родительских образовательных программ при описании соответствующих этой информации элементов дочерних программ. Наследование может быть применимо как для атрибутов самой образовательной программы (название, образовательный стандарт, разработчики, выпускающая кафедра, дата утверждения и др.), так и для элементов второго уровня вложенности – прежде всего дисциплин и практик, если их названия в родительской и дочерней программе совпадают.
Реализация механизма наследования
Рассмотрим подробнее реализацию механизма наследования образовательных программ, а также проблемные ситуации, которые при этом возникают и требуют учета на уровне планирования структуры данных образовательной программы в электронной среде.
В каких случаях возможно применение механизма наследования? Как было сказано выше, одна из самых типичных ситуаций - это подготовка документации одинаковых программ, но реализуемых по разным формам обучения. Например, при наличии программы «Математика», реализуемой по очной форме обучения, требуется разработка такой же программы, реализуемой в заочной форме.
Особенность этой ситуации заключается в том, что для данных программ будут максимально совпадать атрибуты образовательной программы (название, образовательный стандарт, формируемые компетенции, выпускающая кафедра), перечни дисциплин и практик (включая планируемые результаты обучения, содержание и логику следования в учебном плане), информация о закреплении компетенций, программа итоговой аттестации. Отличие программ будет заключаться в небольшом уточнении атрибутов программы (дата утверждения, нормативный срок освоения) и существенном различии распределения часов по видам учебной работы, изменении количества этапов реализации дисциплин (семестров или сессий), изменении этапов и структуры промежуточной аттестации.
Такая ситуация означает, что наследование образовательных программ будет в принципе применимо и удобно в случае, если в инструментальной системе разработки образовательных программ будут предусмотрены следующие механизмы:
- Автоматизированного расчета распределения часов по видам учебной работы на основе учебного плана и рекомендуемых часов, указанных в описании рабочих программ.
- Автоматического распределения видов промежуточной аттестации по сессиям и семестрам на основе данных учебного плана.
- Ручного уточнения данной информации в дочерних программах, если автоматизированный расчет не позволяет получить адекватное описание.
Вторая ситуация, где наследование образовательных программ может эффективно применяться, - это создание разных версий документации образовательных программ, зависящих от года приёма. Например, при наличии образовательной программы «Математика», прием на которую осуществлялся в 2018 году, необходимо сделать комплект документации для такой же программы, но для приема 2019 года.
Особенность данной ситуации заключается в том, что в этих программах могут оказаться различающиеся дисциплины и практики. Некоторые из дисциплин и практик при сохранении содержания могут получить новые названия. Существенные изменения в документации могут произойти в ситуации смены поколений образовательных стандартов, по которым реализуются данные программы. Как минимум это повлечет за собой полное переопределение системы компетенций, их закрепления за дисциплинами и практиками.
Чтобы в этом случае наследование образовательных программ оказалось применимым и удобным, в инструментальной системе следует предусмотреть следующие возможности:
- Описания «переходника» компетенций при установке наследования - таблицы соответствия индексов компетенций в старой и более новой версиях образовательного стандарта.
- Уточнения информации о закреплении компетенций за дисциплинами и практиками в образовательной программе, а также за разделами и оценочными средствами в рабочих программах дисциплин и практик.
- Описания информации об изменении названий дисциплин и практик - дополнительного атрибута «старое название» для дисциплины или практики дочерней образовательной программы, обеспечивающего правильную связь с дисциплинами (практиками) родительской программы.
- Дополнительного описания информации дисциплин и практик дочерней образовательной программы, содержание которых не обнаружено в родительской или представлено там, но не является вполне корректным.
Третья ситуация применения механизма наследования образовательных программ - это создание одной дочерней программы на основе нескольких родительских. Например, при наличии программ бакалавриата «Математика» и «Информатика» наследование может помочь создать программу двухпрофильного бакалавриата «Математика, информатика». Или на основе двух магистерских программ «Математическое образование» и «Физическое образование» - создать программу «Физико-математическое образование».
Особенность этой ситуации заключается в том, что в дочерней программе могут существенно обновляться ее атрибуты (название, дата утверждения, выпускающая кафедра, перечни компетенций и др.). Дисциплины и практики из каждой родительской в дочернюю программу переносятся лишь частично. Может сильно изменяться логика следования дисциплин (практик). Возможно создание ситуаций, когда будут возникать дисциплины с одинаковым названием, но разным содержанием. При множественном наследовании типичной будет ситуация наличия одинаковых по названию (но возможно, что разных по содержанию) дисциплин и практик в разных родительских программах, а также компетенций, одинаковых по своим индексам, но разных по содержанию.
Для эффективного решения всех указанных в данном случае проблем в инструментальной системе разработки образовательных программ следует предусмотреть следующие дополнительные возможности:
- Расчета места размещения дисциплины в образовательной программе на основе данных фактического учебного плана.
- Определения порядка следования родительских образовательных программ для выбора предпочитаемой информации в процессе наследования.
- Перезагрузки содержания унаследованных дисциплин (практик) в случае возникновения ситуаций соответствия названия, но несоответствия содержания.
- Определения «переходника» компетенций для каждой родительской программы.
|
64 |
Многократное наследование
Таким образом, наследование образовательных программ применимо в разных ситуациях, что позволяет эффективно учитывать имеющиеся в информационной системе данные для разработки новых комплектов документации. При этом нами выше рассмотрены простые ситуации однократного наследования, но данный механизм применим и для наследования уже наследуемых программ (многократное наследование). В результате весь комплекс документации образовательных программ может выстраиваться в виде дерева. Пример фрагмента такого дерева образовательных программ представлен на рис. 1.
|
Базовые дисциплины |
|
Математика (очно) |
|
Информатика (очно) |
|
Физика |
|
Математика (заочно) |
|
Математика, |
|
Технология |
|
Математика, |
|
Информатика, физика |
|
Рис. 1. Пример дерева образовательных программ |
|
65 |
Далее на примере видно, что на основе очных программ через наследование созданы заочные (как правило, это почти не требует какого-либо ручного управления), а на основе однопрофильных программ созданы две двухпрофильные. В последнем случае важным будет фактор порядка следования родительских образовательных программ. Это позволит ответить, например, на вопрос, какая версия дисциплины «Педагогика» попадет в программу «Математика, информатика» - из программы «Математика» или из программы «Информатика», если дисциплина «Педагогика» есть в обеих родительских программах.
Еще одно применение наследования в рамках данного примера - это разработка образовательной программы «Технология» на основе программы «Физика». Понятно, что в данном случае будет наследоваться лишь меньшая часть дисциплин, но такое построение цепочки наследования позволит перенести в программу «Технология» не только базовые дисциплины, но и часть дисциплин естественно-научного и математического блоков, которые в программах «Физика» и «Технология» могут в значительной степени совпадать.
В каждом случае содержание образовательной программы, сформированной с использованием механизма наследования, будет формироваться в виде многослойного документа, когда итоговый результат получается на основе информации одного из слоев. Наглядно в простом варианте эта ситуация представлена на рис. 2.
|
Базовые дисциплины |
|
Физика |
|
Технология |
|
Рис. 2. Слои формирования образовательной программы в процессе наследования
|
На примере показаны этапы формирования образовательной программы «Технология». Три слоя - это три этапа формирования образовательной программы, каждый такой слой можно представлять в виде прозрачного листа. Сначала (первый этап) на нижнем слое формируется описание базовых дисциплин. Затем (второй этап) на слое образовательной программы «Физика» к ним добавляются все дисциплины и практики этой образовательной программы, часть из которых могут впоследствии пригодиться и в программе «Технология».
Процесс формирования образовательной программы завершается добавлением слоя «Технология» (третий этап). На этом слое необходимо представить каркас образовательной программы - весь перечень требуемых дисциплин и практик, а также описать содержание специфичных дисциплин (практик). Если название дисциплины (практики) на слое есть, но описание не представлено, то данная часть слоя будет прозрачной - при совпадении названий в этом месте будет видна информация слоя «Физика». При этом данная информация не обязательно должна храниться именно на этом слое - она может быть получена со слоя «Базовые дисциплины», если эта часть слоя «Физика» также прозрачна.
Заметим, что благодаря изначально описанному на каждом слое каркасу образовательной программы в процессе наследования с родительских слоев на дочерние может переноситься только та информация, которая востребована на дочернем. Это отличает описанный нами механизм наследования образовательных программ от классически понимаемого наследования в объектно-ориентированном программировании, где дочерние классы получают все свойства и методы родительского.
Несколько более сложной оказывается ситуация наследования при наличии нескольких родительских программ (рис. 3).
|
Рис. 3. Формирование образовательной программы на основе
|
|
Базовые дисциплины |
|
Информатика |
|
Математика |
|
Математика, |
|
66 |
В данном случае под слоем «Математика, информатика» частично будет виден слой «Математика» (дисциплины и практики, общие для этих двух образовательных программ), а частично - слой «Информатика» (общие дисциплины и практики для этой пары программ). При этом слои «Математика» и «Информатика» также накладываются друг на друга - это дисциплины и практики, общие для данных программ (описанные на этих слоях либо полученные по наследованию со слоя «Базовые дисциплины»). Здесь будет важен порядок перекрытия. На рисунке выше расположен слой «Математика». Это означает, что при совпадении названий дисциплин или практик в программах «Математика» и «Информатика» на слое «Математика, информатика» будет видна информация со слоя «Математика». Порядок следования родительских слоев позволяет решить проблему совпадения названий дисциплин (практик) и разного их содержания в процессе множественного наследования.
Обоснование эффективности
Проведенный нами анализ структуры образовательных программ Волгоградского государственного социально-педагогического университета показал, что в вузе реализуется порядка 12000 дисциплин и практик, но лишь около 3500 из них являются уникальными по названию. Это означает, что наследование образовательных программ может сократить разработку документации почти в 3,5 раза.
|
Рис. 4. Частота встречаемости наиболее популярных дисциплин
|
Заключение
Таким образом, наследование образовательных программ - это эффективный механизм разработки в электронной среде новых образовательных программ с учетом ранее разработанных. Наследование позволяет обеспечить реализацию нового подхода к созданию автоматизированных технологических процессов разработки и управления учебной документацией вузов, что относится к научному направлению «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», повышает качество и эффективность документального сопровождения образовательного процесса.
1. Poryadok organizacii i osuschestvleniya obrazovatel'noy deyatel'nosti po obrazovatel'nym programmam vysshego obrazovaniya - programmam bakalavriata, programmam specialiteta, programmam magistratury: utv. prikazom M-va obrazovaniya i nauki Ros. Federacii ot 5 aprelya 2017 g. № 301. - URL: https://cdnimg.rg.ru/pril/142/88/03/47415.pdf.
2. Saharchuk, E.I. Obrazovatel'nyy standart kak celostnaya harakteristika kachestva vysshego professional'nogo obrazovaniya / E.I. Saharchuk // Grani poznaniya. - 2014. - № 6 (33). - S. 100-103.
3. Chandra, M.Yu. Proektirovanie kompetentnostnoy modeli vypusknika osnovnoy obrazovatel'noy programmy pedagogicheskogo vuza / M.Yu. Chandra // Vestnik Orlovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya «Novye gumanitarnye issledovaniya». - 2014. - № 2 (37). - S. 87-90.
4. Sergeev, A.N. Avtomatizirovannaya sistema proektirovaniya i razrabotki osnovnyh professional'nyh obrazovatel'nyh programm: struktura dokumentacii i principy razrabotki / A.N. Sergeev // Aktual'nye voprosy sovremennoy informatiki. - Kolomna, 2019. - S. 115-121.
5. Red'kina, B.A. Avtomatizaciya processa razrabotki rabochih programm / B.A. Red'kina // Novye informacionnye tehnologii v obrazovanii: materialy VII mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - 2014. - S. 362-365.
6. Fanaskov, V.S. Razrabotka informacionnoy sistemy formirovaniya elektronnyh rabochih programm uchebnyh zavedeniy dlya srednego i vysshego professional'nogo obrazovaniya / V.S. Fanaskov // Sovremennye informacionnye tehnologii i IT-obrazovanie. - 2011. - № 7. - S. 433-438.
7. Kanyanina, T.I. Razvitie cifrovoy obrazovatel'noy sredy kak faktor stanovleniya cifrovoy shkoly / T.I. Kanyanina, S.Yu. Stepanova // Nizhegorodskoe obrazovanie. - 2019. - № 2. - S. 12-18.
8. Dostovalova, E.V. Teaching in a continuously and dynamically changing digital information and learning environment of a modern university / E.V. Dostovalova, P.S. Lomasko, A.A. Maschanov, E.M. Nazarenko, A.L. Simonova // New Educational Review. - 2018. - T. 53. - № 3. - R. 126-141.
9. Zhai, W. Design and application of a remote electronic communication teaching system in a network environment / W. Zhai // International Journal of Emerging Technologies in Learning. - 2018. - T. 13. - № 4. - R. 200-208.
10. Morze, N. Designing a modern cloud-oriented virtual personalized educational environment / N. Morze, S. Spivak, E. Smyrnova-Trybulska // New Educational Review. - 2015. - T. 40. - № 2. - R. 140-154.
