Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЁТА И АНАЛИЗА РАБОТЫ СТУДЕНТОВ С СЕТЕВЫМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ РЕСУРСАМИ

Черняева Н.В. 1 Молнин С.А. 1 Евстафьев С.Н. 1 Лызин И.А. 1 Агаджанян В.Д. 1
1 Юргинский технологический институт (филиал) Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
В качестве объекта автоматизации рассматривается процесс взаимодействия преподавателей и студентов с сетевыми электронными учебно-методическими комплексами дисциплин кафедры ИС ЮТИ ТПУ. Представлен инструмент эффективного управления образовательным процессом, в частности самостоятельной работы студентов в коммуникационной среде Moodle. Разработана информационная система (ИС) учета и анализа работы студентов и преподавателей с сетевыми электронными учебно-методическими комплексами дисциплин (СЭУМКД). Описаны функциональные возможности и алгоритмы информационной системы. Предложенная конфигурация универсальна и может быть внедрена в любое образовательное учреждение, использующее коммуникационную среду Moodle как средство дистанционного обучения или организации самостоятельной работы студентов.
система поддержки принятия решений
коммуникации
метод многокритериальной оценки SMART
индивидуальный учебный план
анализ
1С: Предприятие 8.2.
алгоритм
информационная система
1. Кини, Р.Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения [Текст] / Р. Л. Кини, X. Райфа. – М.: Радио и связь, 1981.
2. Ларичев, О.И. Теория и методы принятия решений 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] / О.И. Ларичев. – М.: Логос, 2002. – 392 с.
3. Туралина, Н. В. Информационная система анализа работы студентов с сетевыми ресурсами [Текст] / Н. В. Туралина, Е. В. Молнина // Труды Северо–Кавказского филиала Московского технического университета связи и информатики, Ростов–на–Дону, 22–27 Апреля 2013. – Ростов–н/Д.: ПЦ «Университет» СКФ МТУСИ, 2013 – C. 528–531.
4. Черняева, Н.В. Информационно-аналитическая система учёта работы студентов и преподавателей с сетевыми учебно-методическими комплексами коммуникационной среды Moodle [Текст] / Черняева Н.В., Картуков К.С.,Молнин С.А.// Материалы XV международной научно-технической конференции “Измерение, контроль, информатизация”. ‒ Барнаул: Изд-во: АлтГТУ, 2014 г. ‒ Т.3. ‒ С. 197-201.
5. Черняева, Н.В. Система поддержки принятия решений прохождения электронного ресурса [Текст] // Материалы XV международной научно-технической конференции “Измерение, контроль, информатизация”. ‒ Барнаул: Изд-во: АлтГТУ. 2014 г. ‒ Т.3. ‒ С. 197-201.
6. Grigorjeva A. A. Information System Of Innovative Products Competitiveness Determining // 7th International Forum on Strategic Technology (IFOST - 2012): Proceedings: in 2 vol., Tomsk, September 18-21, 2012. - Tomsk: TPU Press, 2012. – Vol. 1 – Р. 691-694.
7. Kataev M. Y. , Bulysheva L. A. , Emeljyanenko A. A. , Emeljyanenko V. A. Enterprise systems in Russia: 1992–2012 // Enterprise Information Systems. – 2013. – Vol. 7. - №. 2. – Р. 169-186.
8. Maslov A. V. Competencies of a corporate knowledge manager // Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vol. 379. – Р. 214-219.
9. Razumnikov S. V. Assessing efficiency of cloud-based services by the method of linear programming // Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vol. 379. – Р. 235-239.

В качестве объекта автоматизации рассматривается процесс взаимодействия преподавателей и студентов с сетевыми электронными учебно-методическими комплексами дисциплин кафедры ИС ЮТИ ТПУ. Развитие коммуникационных сред является одним из приоритетных направлений развития кафедры. С учебно-методическими комплексами дисциплин в среде Moodle работает практически весь профессорско-преподавательский состав. На текущий момент разработано более 50 учебных курсов.

Целью данного исследования является разработка информационной системы (ИС) учета и анализа работы студентов и преподавателей с сетевыми электронными учебно-методическими комплексами дисциплин (СЭУМКД) в коммуникационной среде Moodle для повышения эффективности труда преподавателей, учета и анализа самостоятельной работы студентов, ускорения процесса регистрации студентов в СЭУМКД и управления контингентом электронных ресурсов.

Коммуникационная образовательная среда Moodle, представляющая собой веб-приложение для on-line обучения. Moodle не поддерживает административно-учетную функцию по хранению архива данных успеваемости студентов, а также функцию формирования аналитических отчетов, поэтому назрела необходимость разработки ИС, интегрированной в среду Moodle. ИС призвана высвободить рабочее время преподавателей для подготовки к занятиям, организации на научной основе индивидуального подхода к обучению и образовательного процесса в целом.

Среда разработки ИС

Анализ рынка программного обеспечения показал отсутствие аналогов ИС учета и анализа работы студентов и преподавателей с СЭУМКД. Обоснован выбор среды разработки собственной системы. Программный продукт реализован на платформе 1С:Предприятие 8.2. Загрузка данных осуществляется из файлов в формате Excel, которые заранее выгружаются из Moodle. Для загрузки данных в систему используется типовая обработка «ЗагрузкаДанныхИзТабличногоДокумента.epf». Таким образом, реализуется интеграция двух сред: Moodle и 1С:Предприятие.

По своим функциональным свойствам 1С:Предприятие 8.2. представляет собой универсальную среду разработки специализированных приложений, включающую в себя средства и функции: построения моделей и баз данных; диалоговых форм работы с данными; алгоритмов обработки данных; обмена данными с внешней средой (экспорта-импорта).

Описание функциональных возможностей информационной системы

Функциями системы являются:

  1. Учёт и анализ работы студентов и преподавателей с СЭУМКД;
  2. Формирование индивидуального плана обучения студента с учетом корректирующих факторов;
  3. Обработка результатов тестирования студентов методом выявления наиболее вероятной гипотезы;
  4. Управление контингентом СЭУМКД.

Входная информация ИС представлена документами и справочниками, содержащими следующую информацию:

  1. Информация о пользователях и их категориях, характеристиках и элементах учебных курсов, видах заданий;
  2. Статистические данные по работе с СЭУМКД;
  3. Оценки за работу с элементами курса (тесты, задания, лекции и пр.);
  4. Информация о структуре СЭУМКД и нормах часов по самостоятельной работе студентов с СЭУМКД;
  5. Веса критериев значимости определенных элементов курса в структуре СЭУМКД.

Пример интерфейса ИС представлен на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Интерфейс подсистемы «Работа с сетевыми ресурсами Moodle»

Рис. 2. Интерфейс подсистемы «Формирование индивидуального плана изучения дисциплины»

Выходная информация ИС представлена в виде отчетов:

  1. Отчет по объёму работы с СЭУМКД преподавателей и студентов;
  2. Отчет по результатам выполнения заданий (тесты, задания, лекции);
  3. Отчет о задолженностях по срокам сдачи практических и пр. работ (рис.3);
  4. Отчет о записи на курсы;
  5. Индивидуальный план работы студента с СЭУМКД (рис.4);
  6. Сравнительный анализ работы студентов с СЭУМКД по объёму времени и суммарной оценке за элементы курса;
  7. Отчет о рейтинге студентов (по оценкам, по объему работы с СЭУМКД);
  8. Анализ соответствия объема работы студентов с СЭУМКД с нормами часов индивидуального плана.

Рис. 3. Отчет «Задолженности по срокам сдачи работ»

Рис. 4. Обработка «Формирование индивидуального плана изучения дисциплины»

В результате учёта и анализа работы студентов и преподавателей с СЭУМКД можно дополнительно получить отчёты по академической успеваемости и задолженностям, по соответствию СЭУМКД учебным планам, коммуникативным взаимодействиям (доставка обучаемым сообщений SMS и E-mail, участие в форумах, опросах, анкетировании, вебинарах и пр.).

Инновационным в ИС является применение алгоритма формирования индивидуального плана изучения дисциплины студентом (рис. 5). Входной информацией данной функции служит информация, импортированная из среды Moodle. Преподавателем заполняются документы ИС из учебно-методических карт дисциплины, нормы времени и сроки изучения разделов, диапазоны баллов, а также присваиваются веса критериев важности видов проверочных работ студентов.

Рис. 5. Алгоритм формирования индивидуального учебного плана

Оценивая знания студента ИС выдает рекомендации по дальнейшему маршруту прохождения СЭУМКД (формирует индивидуальный план). В ИС загружаются результаты входного (или промежуточного) контроля знаний студента. Результаты сравниваются с уровнем необходимых баллов по каждому (или определённому) разделу. Норма часов в плане изучения дисциплины на элемент курса, получившего хорошую оценку, уменьшается, получившего низкую оценку – увеличивается. В результате выдается (или корректируется) индивидуальный план прохождения дисциплины для студента.

Перспективы развития ИС

В настоящее время идет работа по развитию ИС до системы поддержки принятия решений (СППР). В качестве метода реализации СППР выбран простой метод многокритериальной оценки SMART. Его можно представить как совокупность следующих этапов:

  1. Упорядочить критерии по важности;
  2. Присвоить наиболее важному критерию оценку 100 баллов. Исходя из попарного отношения критериев по важности, дать в баллах оценку каждому из критериев;
  3. Сложить полученные баллы. Произвести нормировку весов критериев, разделив присвоенные баллы на сумму весов;
  4. Измерить значение каждой альтернативы по каждому из критериев по шкале от 0 до 100 баллов;
  5. Определить общую оценку каждой альтернативы, используя формулу взвешенной суммы баллов;
  6. Выбрать как лучшую альтернативу, имеющую наибольшую общую оценку;
  7. Произвести оценку чувствительности результата к изменениям весов.

Метод SMART не учитывает возможную зависимость измерений и неаддитивность при определении общей ценности альтернативы. Однако он прост и надежен при практических применениях, что более существенно. Проверка чувствительности к изменениям весов позволяет учесть влияние неточностей при измерениях и возможной зависимости между критериями.

Данный метод применим для управления доступом пользователей к элементам электронного ресурса, а также для формирования оценки студента за учебный курс в соответствии с рейтинговой системой института.

Функция управление контингентом пользователей СЭУМКД находится в стадии доработки. В результате будет автоматизирована регистрация студентов и преподавателей, формирование списков пользователей (в зависимости от номера группы, курса, направления обучения). ИС позволит генерировать логин и пароль случайным образом, а так же блокировать зарегистрированных пользователей.

Данная функция позволит управлять контингентом пользователей СЭУМКД самим преподавателям, минуя посредническую цепочку передачи распоряжений и документов, конечным звеном которой является администратор среды Moodle.

В дальнейшем планируется дополнить систему алгоритмом расчета баллов за самостоятельную работу студентов по рейтинговой системе ТПУ.

Выводы

В информационную систему учета и анализа работы студентов и преподавателей с сетевыми учебно-методическими комплексами дисциплин (СЭУМКД) в коммуникационной среды Moodle заложены инструменты эффективного управления образовательным процессом, в частности самостоятельной работы студентов.

В качестве основного метода исследования применен метод многокритериальной оценки SMART, позволяющий развить информационную систему до системы поддержки принятия решений. Также разработан алгоритм формирования индивидуального плана изучения дисциплины студентом.

Система универсальна и может быть внедрена в любую конфигурацию 1С в виде отдельной подсистемы, что позволяет пополнять ее новыми знаниями любых предметных областей. Разработанный программный продукт может быть коммерциализирован и применен в других образовательных учреждениях.

Рецензенты:

Мицель А.А., д.т.н., профессор кафедры Автоматизированных систем управления Томского университета систем управления и радиоэлектроники, г. Томск.

Сапожков С.Б., д.т.н., профессор кафедры Естественно-научного образования Юргинского технологического института (филиала) Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Юрга.


Библиографическая ссылка

Черняева Н.В., Молнин С.А., Евстафьев С.Н., Лызин И.А., Агаджанян В.Д. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЁТА И АНАЛИЗА РАБОТЫ СТУДЕНТОВ С СЕТЕВЫМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ РЕСУРСАМИ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14316 (дата обращения: 29.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074