Аттестационная работа (ИАР/ВАР) на тему Разработка системы формирования индивидуальной образовательной траектории обучающегося (на примере Частного образовательного учреждения высшего образования «Московский университет имени С.Ю. Витте»)

Содержание:

Введение. 2

1 Исследование
проблемы повышения эффективности процесса обучения в высшем учебном заведении. 4

1.1 Современный подход к обучению на основе формирования
индивидуальной образовательной траектории. 4

1.2 Трудности формирования индивидуальной образовательной
траектории, а также анализ соответствующих методов и средств. 5

1.3 Описание выявленных проблем и постановка задачи
данного исследования  6

2
Проектирование системы формирования индивидуальной образовательной траектории
обучающегося. 9

2.1 Обоснование выбора типа и архитектуры программного
продукта. 9

2.2 Создание алгоритмов работы проектируемой системы.. 14

2.4 Обоснование выбора средств разработки. 17

3 Реализация
системы формирования индивидуальной образовательной траектории обучающегося. 23

3.1 Создание интерфейса пользователя программного
обеспечения. 23

3.2 Реализация базы данных проекта. 24

3.3 Реализация кодов программного обеспечения. 26

3.4 Тестирование созданного программного обеспечения. 28

3.5 Обоснование экономической эффективности предлагаемых
программных решений. 37

Заключение. 40

Список
использованной литературы.. 42

Приложение.
Исходные коды разработанного программного обеспечения. 44

Введение:

Современная сфера высшего
образования, основывающаяся на достижениях последних компьютерных технологий, в
частности подкрепленная мультимедийными средствами обучения, образовательными
информационными системами (платформами) и т.п., предоставляет учащимся новые
возможности, которые ранее отсутствовали в связи с тем, что их просто
невозможно было обеспечить. Одной из таких интересных возможностей является
возможность у студента формировать собственную образовательную траекторию, что
выполняется с учетом его текущих и/или планируемых потребностей. Следует
отметить, что для целей выбора предметов, преподавателей, разнообразных
элементов учебного процесса у студента должны быть в наличии соответствующие
средства (инструменты) и методы. Соответственно, актуальной является задача разработки процедур осуществления
процесса формирования индивидуальной образовательной траектории.

Целью работы
является уменьшение затрат времени студента и ответственных сотрудников
деканата (кафедры) на формирование его индивидуальной образовательной
траектории.

Задачи работы:

— проанализировать суть и
особенности процесса формирования индивидуальной образовательной траектории, а
также выделить проблемы, подлежащие решению в рамках данной работы;

— выбрать проектные решения, с
помощью которых можно построить систему формирования индивидуальной
образовательной траектории;

— провести реализацию системы
формирования индивидуальной образовательной траектории обучающегося, провести
ее тестирование и оценить эффективность.

Объект исследования
– процесс формирования индивидуальной образовательной траектории обучающегося.

Предмет исследования
– метоыд и средства для формирования индивидуальной образовательной траектории
обучающегося.

Практическое значение
работы состоит в разработке программного продукта, с помощью которого студент
может формировать индивидуальную образовательную траекторию при обучении в
ВУЗе, а сотрудники могут проводить аналитику выбора элементов учебного процесса
студентами в форме, более удобной по сравнению с полностью ручными операциями
на бумажных носителях.

Заключение:

Таким образом, в данной
работе проведен процесс создания системы для формирования индивидуальной
образовательной траектории обучающегося (на примере Частного образовательного
учреждения высшего образования «Московский университет имени С.Ю. Витте»). В
первую очередь рассмотрена сама суть данного процесса и установлено, что
основными его элементами являются выбор студентом дисциплин для изучения в
отчетном периоде (семестре) и преподавателей, их обеспечивающих. В работе
разработан комплекс проектных решений, необходимых для реализации системы, а
именно:

— установлено, что
наиболее эффективным подходом является  реализация системы как веб-приложения;

— создана архитектура
системы в виде набора элементов с описанием функциональности, которую они
обеспечивают;

— разработана и подробно
описана структура информации, обрабатываемой в системе (отображающаяся затем в
структуре используемой базы данных);

— выбраны средства и
методы разработки в виде структурного подхода к программированию, языка РНР (в
связке с браузерным JavaScript) и базы данных MySQL (как наиболее
распространенной СУБД для малых и средних по размерам проектов).

Программная реализация
выполнялась локально с применением комплекса ХАМРР. Реализованный интерфейс
пользователя системы является минималистичным, что увеличивает удобство
пользования ею, и позволяет сконцентрироваться на сути процесса выбора
элементов образовательной траектории.

Проведенное тестирование
показало адекватное функционирование программного продукта и наличие реальной
возможности формирования индивидуальной образовательной траектории с его
помощью. Экономический эффект от внедрения разработанной системы для крупной
образовательной организации составляет сотни тыс. руб. в год (для Частного
образовательного учреждения высшего образования «Московский университет имени
С.Ю. Витте» эффект составил величину около 331,4 тыс. руб за год).

Таким образом, выполненную
разработку можно рекомендовать к практическому использованию в рамках
деятельности учебных заведений, а цель данной работы можно считать достигнутой.

Фрагмент текста работы:

1 Исследование
проблемы повышения эффективности процесса обучения в высшем учебном заведении 1.1 Современный подход к обучению на основе
формирования индивидуальной образовательной траектории Под формированием образовательной
траектории в первую очередь понимается возможность выбора предметов, которые
студенту предстоит изучать в текущем семестре. В крупных университетах, где на
одной специальности обучаются десятки (а то и сотни) студентов также
присутствует возможность выбора и преподавателей курсов. Также под такой
возможностью подразумеваются и более мелкие возможности, как например,
самостоятельный выбор тем курсовых проектов и работ, а также других более
мелких учебных задач. Для всех этих процессов должны существовать
программно-технические средства, обеспечивающие их реализацию.

Решение первой задачи позволит освободить сотрудников
деканата и кафедр от ручного труда, связанного с процессом формирования индивидуальных
образовательных траекторий студентов. Кроме того, это даст возможность
разработать модульную структуру программного приложения, автоматизирующего
решение бизнес-задач, а также разработать алгоритмы их функционирования.
Правильная архитектура и особенности программного обеспечения, разработанные в
данной работе, позволят в дальнейшем реализовать соответствующий программный
продукт для дальнейшего практического применения.

Формирование индивидуальной образовательной траектории
обучающегося является важным элементом работы современного высшего учебного
заведения, соответствующим лучшему мировому опыту. Действительно, каждый из
студентов имеет свои особенности (часть материала мог изучить самостоятельно
ранее) и потребности (согласно целям, с которыми получается образование). Все
эти факторы должны быть учтены в работе ВУЗа, а соответствующие процессы должны
быть автоматизированы, чего можно достичь с помощью разработки и эксплуатации
соответствующего программного обеспечения. 1.2 Трудности формирования индивидуальной образовательной
траектории, а также анализ соответствующих методов и средств Таким образом, рассмотрев особенности процесса
формирования уникальной образовательной траектории, можно сказать, что студент
может выстраивать ее в двух направлениях:

— выбор предметов для данного семестра, что выполняется в
рамках совокупности доступных дисциплин согласно учебным планам по данной
специальности;

— выбор преподавателей конкретных дисциплин, что возможно
при наличии допустимых альтернатив (т.е. для крупных, не очень узко специализированных
предметов, для которых можно выделять несколько альтернативных решений).

Последний пункт выполняется на основе рейтингования
отдельных преподавателей, что также может рассматриваться в рассматриваемой
системе.

Следует отметить, что таких узкоспециализированных
продуктов, как системы формирования индивидуальной образовательной траектории в
отдельности не существует. Элементы данного процесса присутствуют в различных
LMS и VLE (Learning Management System и Virtual Learning Environment, т.е. в
системах управления обучением и виртуальных образовательных средах). Однако,
даже в самых распространенных из них (как, например, MOODLE) процесс
формирования индивидуальной образовательной траектории является не основным,
многие его элементы завуалированы, а главное, такие продукты имеют очень
большой объем лишней функциональности, не требующейся для данного процесса.
Отсюда можно сделать вывод, что целесообразной является разработка собственного
оригинального программного продукта, предназначенного для решения
рассматриваемой проблемы.

Разрабатываемый программный продукт должен обеспечивать
указанные действия для студента, а для преподавателя – возможность просмотра
статистики выбранных предметов.

В целом, система формирования
индивидуальной образовательной траектории, рассматриваемая в данной работе,
должна включать три различных роли:

— студент;

— сотрудник (в т.ч.
преподаватель, служащий деканата, руководитель, и т.п.);

— администратор системы.

Система  должна обеспечивать возможность студенту с
помощью соответствующего интерфейса вносить в нее информацию, а сотрудникам
деканата (кафедры, причем как учебно-вспомогательному персоналу, так и преподавательскому
составу) – просматривать эту информацию. Добавлять и удалять пользователей
должен администратор системы.

Учитывая наличие разделения ролей
в системе, она должна обеспечивать авторизацию пользователей.

Как и любая информационная система, система формирования
индивидуальной образовательной траектории студента в ЧОУ ВО «Московский университет
им. С.Ю. Витте» должна базироваться на использовании базы данных, выбор которой
должен быть обоснован с учетом особенностей организации, для которой ведется
проектирование. 1.3 Описание выявленных проблем и постановка задачи
данного исследования Название продукта: Individual Learning.