Тема исследования:


The Presentation inside:

Slide 0

Тема исследования: МЕТОДОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕАЛИЗАЦИИ КОМПЕТЕНТНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ Ежова Т.В., к.т.н., доцент НОУ ВПО «Региональный открытый социальный институт» [email protected] [email protected] www.rosi-edu.ru


Slide 1

2 ООП ВПО – основная образовательная программа высшего профессионального образования ГОС – государственный образовательный стандарт ФГОС – федеральный государственный образовательный стандарт КООС – компетентностно-ориентированная образовательная система КМ – компетентностная модель (целевая и фактическая) КО – компетентностный образ на базе КМ (целевой и фактический) Используемые сокращения


Slide 2

3 ДК – дерево компетенций АТД – абстрактный тип данных Используемые сокращения


Slide 3

Актуальность работы обусловлена модернизацией российского образования, переходом от квалификационной к компетентностной модели выпускника, необходимостью реализации компетентностно-ориентированных, студентоцентрированных, ориентированных на конечный результат образовательных программ в соответствии с концепцией и логикой ФГОС ВПО. Актуальность исследования


Slide 4

5 определяется несоответствием возможностей традиционного подхода к управлению процессом реализации образовательной программы новым требованиям ФГОС потребностью анализа образовательного процесса с использованием теории латентных переменных и искусственных нейронных сетей отсутствием теоретических основ и методов построения системы оптимального управления процессом реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы, соответствующих новому подходу и концепции ФГОС. Проблема исследования:


Slide 5

6 разработка теоретических основ и методов построения системы оптимального управления процессом реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы на основе теории измерения латентных переменных и нейросетевого анализа данных. Цель работы:


Slide 6

7 проанализировать известные методы оценки, измерения и мониторинга уровней сформированности компетенций в образовательных системах; дать сравнительную характеристику методов проанализировать известные методы интеллектуального нейросетевого анализа, кластеризации и классификации данных в образовательных системах; дать сравнительную характеристику методов осуществить обзор и сравнительный анализ аналогов решения задачи построения компетентностной модели (КМ) обучаемого и измерения уровня сформированности его компетенций Задачи исследования:


Slide 7

8 на примере перспективных направлений подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» и 231000.62 «Программная инженерия»: разработать контрольно-измерительные материалы, структуру электронного портфолио студента как источника для оценивания уровня формируемых компетенций разработать метод измерения уровня сформированности компетенций студента на основе теории латентных переменных предложить метод формализации и разработать КМ студента на основе измерения латентных переменных и анализа данных в нейросетевом логическом базисе сформулировать критерий оптимизации и осуществить постановку задачи оптимизации процесса реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы Задачи исследования (продолжение):


Slide 8

9 разработать алгоритм адаптации КМ на основе нейросетевого анализа данных разработать алгоритм управления процессом реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы в соответствии с критерием оптимизации осуществить тестирование, апробацию и внедрение созданной системы в образовательный процесс НОУ ВПО «Региональный открытый социальный институт» обобщить результаты исследования, проанализировать полученные данные, сделать выводы. Задачи исследования (продолжение):


Slide 9

10 Объект исследования: компететностно-ориентированная образовательная система (КООС), реализующая образовательную программу в соответствии с ФГОС ВПО. Предмет исследования: теоретические основы построения КООС, методы, модели и алгоритмы управления процессом реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы в КООС.


Slide 10

11 методы системного анализа и математического моделирования методы анализа качества контрольно-измерительных материалов уровня сформированности компетенций методы измерения латентных переменных методы интеллектуального нейросетевого анализа, нейросетевой кластеризации и классификации данных методы построения иерархических древовидных математических моделей на основе теории графов. Методы исследования


Slide 11

12 состоит в создании теоретического аппарата построения системы управления и оптимизации процесса реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы на основе древовидной компетентностной модели студента, теории измерения латентных переменных и нейросетевого анализа данных. Теоретическая значимость исследования


Slide 12

13 Разработка теоретических основ управления и оптимизации процесса реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы на основе измерения латентных переменных и нейросетевого анализа данных. Разработка древовидной компетентностной модели студента (выпускника) на основе измерения латентных переменных и нейросетевого анализа данных, позволяющей определить уровни сформированности компетенций студента и осуществлять их мониторинг в процессе обучения. Научная новизна исследования


Slide 13

14 Разработка критерия оптимизации и постановка задачи оптимизации процесса реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы на основе древовидной компетентностной модели студента. Разработка алгоритма управления и алгоритма адаптации компетентностной модели студента на основе нейросетевого анализа данных. Научная новизна исследования (продолжение)


Slide 14

15 Разработанная система управления процессом реализации компетентностно-ориентированной образовательной программы обеспечивает достижение конечной цели студентоцентрированного образовательного процесса: максимальная степень достижения (в смысле предложенного критерия оптимизации) заданного уровня сформированности компетенций обучаемого. Система используется для управления процессом обучения студентов в компетентностно-ориентированной образовательной системе. Практическая значимость результатов работы


Slide 15

16 Структура традиционной образовательной системы, реализующей ООП ВПО (в соответствии с ГОС)


Slide 16

17 Структура компетентностно-ориентированной образовательной системы, реализующей ООП ВПО (в соответствии с ФГОС)


Slide 17

18 сочетание классических фундаментальных принципов и методов теории управления на базе кибернетического подхода с современными методами управления социальной системой с учетом значимости человеческого фактора. Особенности концепции КООС:


Slide 18

19 Управление ориентировано на заданный целевой набор компетенций выпускника, базируется на управленческих решениях (как правило, организационных), обоснованно принимаемых по результатам оценки степени достижения конечной цели образовательного процесса (степени близости фактического и целевого компетентностных образов (КО) студента). Стратегия управления обеспечивает стремление КООС максимально соответствовать целевой КМ выпускника, а также адаптацию целевой КМ с целью повышения ее степени адекватности формулируемым видам и задачам профессиональной деятельности выпускника, обусловленными ожиданиям государства, академического сообщества, работодателей, общества в целом и личности обучаемого. Тактика управления обеспечивает оперативную реакцию КООС на отклонения, возникающие вследствие внутренних возмущений и адаптацию фактического КО для обеспечения его адекватности целевому КО. Особенности управления образовательным процессом в КООС


Slide 19

20 Управление в КООС осуществляется на базе КМ студента (выпускника). Для построения формализованной КМ используется математическая абстракция – ациклический граф, для программной реализации КМ – динамическая структура: сильно ветвлящееся дерево (B-дерево), эффективно систематизирующее иерархическую информацию большого объема с постраничным ее представлением. Иерархическую КМ студента можно представить в виде дерева компетенций (ДК). КО студента является логической частью структуры ДК, задается в виде вектора компетенций в соответствии с ФГОС ВПО. Для представления совокупности однородных КО студентов одного профиля (учебная группа и другие обобщения) используется математическое множество и соответствующая структура – множество в программировании, что позволяет формировать интегральные КО на различных иерархических уровнях ДК. Представление конечной цели образовательной программы в виде целевого вектора КОц позволяет использовать одну из метрик (например, Евклидову), определяющую расстояние между векторами КОц и КОф для оценки степени достижения конечного результата образовательного процесса. Компетентностная модель в КООС


Slide 20

21 Компетентностная модель бакалавра (целевая) КМЦ = КМЦН + КМЦП (КМ направления, общая для всех профилей) (КМ профиля) Абстрагирование конечного результата до категории компетентность позволяет трактовать компетентность выпускника как синергетический результат от приобретенного выпускником в процессе обучения набора компетенций, а уровень его компетентности – как синергетический эффект от уровней сформированности компетенций, предусмотренных ООП ВПО.


Slide 21

22 Построение КМ бакалавра: ДК нисходящее Проектирование целевой КМ, целевых КО студента (выпускника) и их связь с компетентностно-ориентированным рабочим учебным планом ООП ВПО


Slide 22

23 Евклидово расстояние: Расстояние между целевым и фактическим КО студента Оценка степени достижения цели и конечного результата образовательного процесса


Slide 23

24 Теоретические основы: теория измерения латентных переменных на основе вероятностной модели Раша для политомических индикаторных переменных: где x – градация индикаторной переменной; xji – отклик j-го респондента на i-й пункт опросника; Pr(xji = x) – вероятность выбора j-м респондентом градации x для i-ого пункта опросника; ?j– оценка важности латентной переменной j-м респондентом; ?i– уровень важности латентной переменной, который лучше всего дифференцируется i-ой индикаторной переменной; ?xi– относительный уровень важности латентной переменной , который лучше всего дифференцирует х-ая градация i-ой индикаторной переменной; mi – индексная переменная, которая последовательно принимает все варианты ответов на i-ой индикаторной переменной Измерение уровня сформированности компетенций


Slide 24

25 Измерение уровня проявления компетенции как латентной переменной на основе модели Раша состоит из трех этапов: 1. Операциональное определение измеряемой латентной переменной в виде набора ее индикаторов. 2. Формализованный итерационный этап: применение теории латентных переменных для оценки качества измерительного инструмента (набора индикаторов), разработка рекомендаций по коррекции набора индикаторов. Наличие этапа 2 - отличительная особенность теории измерения латентных переменных от всех традиционных подходов (классического тестирования, экспертных методов и др.). 3. Использование полученного адекватного измерительного инструмента для измерения уровня проявления латентной переменной (компетенции) на линейной (интервальной) шкале в логитах (единица измерения). Измерение уровня сформированности компетенций


Slide 25

26 Построение КМ: результаты кластеризации данных опроса студентов направления «Программная инженерия» с использованием нейронной сети Кохонена


Slide 26

27 Построение КМ: Оценка значимости компетенций ФГОС ВПО бакалавра направления подготовки «Программная инженерия»


Slide 27

28 КМ бакалавра: ДК восходящее Мониторинг уровня сформирован-ности компетенций и степени достижения конечной цели образователь-ного процесса.


Slide 28

29 - разработана иерархическая древовидная компетентностная модель студента – дерево компетенций предложен метод и алгоритм измерения уровня сформированности компетенций в образовательном процессе на основе вероятностной модели Раша измерения латентных переменных осуществляется сбор и обработка статистических данных для построения измерительных инструментов для измерения уровня сформированности компетенций на линейной шкале осуществляется построение КМ отдельных направлений подготовки: исследуется структура и осуществляется кластеризация данных с использованием самоорганизующейся нейронной сети Кохонена; исследуются данные опросников по результатам их обработки с использованием вероятностной модели Раша измерения латентных переменных предложен критерий оценки степени достижения конечной цели КООС: Евклидова метрика между целевым и фактическими компетентностными образами обучаемого Выводы


Slide 29

30 предлагаемый подход может быть апробирован в деятельности независимого общественного аккредитационного агенства, что позволит значительно расширить представление об условиях формирования и уровне сформированности профессиональных, общекультурных и личностных компетенций студентов и выпускников, об уровне функционирования системы контроля качества в вузе, а также осуществить рейтингование (ранжирование) вузов на основе интегрированных показателей их деятельности.


Slide 30

Спасибо за внимание


×

HTML:





Ссылка: