В настоящее время трудно представить процесс управления образовательной организацией без использования информационных технологий. В рамках стремительного развития средств вычислительной техники и телекоммуникаций на смену традиционным способам управления приходят новые, базирующиеся на строгой формализации управляющих воздействий, регламентации всех аспектов управления, максимально активном погружении в единое электронное информационное пространство [1−6]. История использования информационных телекоммуникационных технологий в деятельности высших учебных заведений насчитывает не одно десятилетие. Уже в 70-х годах прошлого столетия были разработаны и введены в эксплуатацию автоматизированные системы управления, позволяющие на основе математического моделирования решать задачи планирования учебного процесса с использованием электронных вычислительных машин семейства ЕС [7]. Эксплуатация этих систем показала, с одной стороны, значительный эффект от их внедрения, а с другой стороны, необходимость тесного информационного взаимодействия между ними. Связь организационно-технических систем образовательной организации обеспечивает создание электронной информационно-образовательной среды (ЭИОС) на базе единого информационного пространства, задачами которой является [8]:
− сбор, хранение, обработка и передача информации, необходимой для функционирования образовательной организации;
− обеспечение процессов оперативного руководства и контроля образовательной деятельности вуза;
− организации электронного документооборота;
− автоматизация повседневной деятельности образовательной организации, включающая в себя образовательную, методическую, научную, финансово-экономическую деятельности и др.
Специфику любого учебного заведения определяет его основная деятельность – образовательная, главная задача которой – реализация основных образовательных программ, направленная на приобретение обучающимися знаний, умений, навыков и формирование компетенций определенного уровня и объема, позволяющих вести профессиональную деятельность в определенной сфере и (или) выполнять работу по конкретным профессиям или специальностям [9]. Гарантом высокого качества образовательной деятельности, несомненно, является эффективное управление, которое обеспечивается в ЭИОС подсистемой управления образовательной деятельностью (рис. 1).
Эффективность управления образовательной деятельностью напрямую зависит от ее планирования. Один из основных эффектов от ЭИОС заключается в автоматизации процессов управления образовательной деятельностью, обеспечивающей полноту, своевременность и оптимальность решаемых задач и, как следствие этого, – ликвидация различного рода неувязок в планировании и нарушений в организации учебного процесса. Весомой долей эффекта от ЭИОС вуза является также экономия труда работников учебно-методического отдела (управления), факультетов и кафедр при одновременном повышении качества и эффективности процесса подготовки специалистов.
Необходимость автоматизации процессов планирования образовательной деятельности не вызывает сомнений. Однако трудности, встречающиеся при ее решении, зачастую недостаточно ясны. Наибольшие из них возникают из-за неформального характера процесса составления учебных программ.
Разработка этих документов требует значительных интеллектуальных, материальных и временных затрат [10−16]. Это связано с тем, что при формировании у обучающихся компетенций, предусмотренных федеральным государственным образовательным стандартом (далее – компетенции), используется большое количество различных видов учебных занятий, при этом вклад каждого из видов занятий в формирование компетенций различен [17]. Сложность решения задачи выбора видов учебных занятий обусловлена наличием ряда внутренних и внешних, постоянных и случайных факторов, влияющих на степень сформированности компетенций выпускника образовательной организации, при этом и сам процесс формирования компетенций осуществляется в условиях первоначальной неопределенности (уровень базовой подготовки, психические и физиологические особенности обучающегося). При этом отдельно учитываются затраты на разработку и реализацию технологии проведения выбранного вида занятий. Немаловажную роль здесь играют материально-технические средства обеспечения образовательной деятельности, так называемая учебно-материальная база (УМБ). Возникает необходимость в определении рационального состава УМБ и технических средств обучения (ТСО) в ее составе для проведения того или иного вида занятия с целью минимизации затрат на проведение занятия (количество типов привлекаемого оборудования и специалистов, привлекаемых на подготовку УМБ к занятию и к обеспечению практической части проведения занятий на технике), обеспечивающий требуемый уровень формирования компетенций [18]. Место участия УМБ в оптимизации управления образовательной деятельностью представлено на рис. 2.
Решение этих задач осуществляется в ЭИОС благодаря разработанному специальному программному обеспечению на основе моделей и методик автоматизации процессов управления образовательной деятельностью.
В статье далее предлагается одна из таких моделей – модель формирования рационального состава УМБ.
Формирование рационального состава УМБ осуществляется на основе:
− вида проводимого занятия;
− перечня компетенций, которые должны сформироваться у обучающихся во время проведения занятия;
− данные о доступном количестве типов привлекаемого оборудования УМБ;
− данные о доступном количестве специалистов каждой квалификации.
Выходными данными из модели являются:
− сведения по составу УМБ, необходимой для проведения того или иного занятия, при формировании учебной программы;
− суммарные затраты на привлечение преподавательского состава и сотрудников учебных лабораторий к проведению занятий в соответствии с учебной программой.
Исходными данными для предлагаемой модели являются:
− количество типов элементов УМБ , привлекаемого для проведения занятия;
− количество компетенций , формирующихся при проведении занятия;
− количество типов квалификаций специалистов ;
− количество специалистов i-й квалификации ;
− количество специалистов i-й квалификации, привлекаемое для подготовки и проведения занятий с использованием k-го типа элементов УМБ ;
− множество типов элементов УМБ ;
− множество , характеризующее количество специалистов различной квалификации;
− множество , характеризующее количество специалистов различной квалификации, привлекаемых для проведения занятий с использованием k-го типа УМБ;
− множество компетенций , формирующихся при проведении занятия;
− матрица , характеризующая возможности различных типов элементов УМБ при проведении занятия;
− трудозатраты специалистов ( ) при подготовке и проведении занятий.
В качестве ограничений при разработке модели принимается, что:
− возможности привлекаемой УМБ соответствуют задачам занятия:
(1),
где
;
− привлекаемый состав УМБ обеспечивает формирование у обучающихся всех компетенций в процессе занятия:
(2);
− привлечение k-го типа элементов УМБ требует установленного количества специалистов соответствующей квалификации:
(3);
− необходимое для обеспечения учебного процесса количество специалистов i-й квалификации не превышает их общего количества:
(4);
− привлечение k-го типа элементов УМБ и специалистов i-й квалификации должно обеспечивать формирование необходимого количества компетенций:
(5);
− элемент УМБ, который не позволяет сформировать соответствующую компетенцию, не может быть включен в формируемый состав:
(6).
Структура модели обоснования рационального состава УМБ представлена на рис. 3.
В блоке 3.8 определяется целевая функция (8).
В блоке 3.9 формируется план привлечения УМБ и необходимое для этого количество специалистов
.
В блоке 4 осуществляется проверка выбранного состава УМБ на соответствие критериям рациональности и дополнительным условиям.
Если критерии и дополнительные условия выполняются, то осуществляется переход к блоку 5. Если нет – переход к блоку 2.
В блоке 5 осуществляется планирование занятия с учетом выбранного состава УМБ. После этого при подготовке к занятию выполняется подготовка и проверка УМБ в соответствии с требованиями федеральных государственных образовательных стандартов.
Таким образом, реализация предлагаемой модели в программном обеспечении автоматизированных рабочих мест должностных лиц образовательных организаций всех уровней, участвующих в планировании образовательной деятельности, позволит формировать рациональный состав УМБ при разработке учебных программ с минимальными затратами. Под понятием «затраты» в модели рассматриваются не только материальные и временные, но и интеллектуальные затраты.
