Разработка нечеткой модели оценивания компетенций студентов в соответствии с профессиональными стандартами

Разработка нечеткой модели оценивания компетенций студентов в соответствии с профессиональными стандартами

В нынешних условиях общественного развития важно, чтобы студенты владели высоким уровнем профессиональной подготовки. Немаловажно отношение к их подготовке как к единому ходу обучения, преподавания, в ходе которого происходит разностороннее формирование и самоутверждение личности, развитие профессиональной готовности, индивидуальных качеств.

В статье рассматриваются условия, которые образуются между спросом и предложением рабочей силы, изучаются понятия о терминах «профессиональный стандарт» и «образовательный стандарт». Рассмотрены проблемы оценивания компетенций студентов.

Также презентован фрагмент разработки при помощи нечеткой базы правил в программе MatLab с разработанными в ней правилами.

Авторы публикации

Рубрика

IT-Технологии

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 40 (42), декабрь ‘21

Поделиться

На сегодняшний день на территории Российской Федерации, как и в других странах, главным компонентом образовательного процесса выступает учредительная программа. Образовательный норматив (ФГОС) необходим для того, чтобы систематизировать содержание и структуру ключевых концепций в области образования. На данный период продолжают вводиться учредительные документы 3-го поколения.

Существует фактор, который оказывает отрицательное воздействие на профессиональную деятельность, – отсутствие баланса между спросом и предложением рабочей силы. Для того, чтобы этот фактор ликвидировать, необходимо ясное представление важных понятий: профессиональный стандарт, общеобразовательный стандарт.

На рисунке 1 представлена схема структуры профессионального и образовательного стандартов.

    

Рисунок 1. Структура стандартов

 

Что такое образовательный стандарт? Профессиональный стандарт?

Образовательный стандарт – норматив, устанавливающий совокупность норм и требований к итогам освоения центральной образовательной программы, условиям ее реализации, принципам и структуре.

Профессиональный стандарт – стандарт, который раскрывает содержание и значение профессиональной деятельности с позиций труда [1].

Сейчас остро решается проблема, когда выпускники могут дать одни профессиональные навыки, но работодателю необходимы другие. В контексте взаимодействия образовательных и профессиональных нормативов подобает наглядно определить требования к полномочиям будущих сотрудников.

Так же следует учитывать, рынок развивается быстрыми шагами и ставит трудные задачи перед образовательной системой: необходимость не просто высококачественного обучения, но и подготовить специалиста к целому спектру профессиональных навыков и умений.

В чем состоит сложность оценивания уровня сформированности компетенций? В том, что компетенции проявляются в действии, в процессе выполнения заданий.

Для проведения оценивания применяют всевозможные способы оценки. Среди классических методов такое обычно устный опрос, письменные работы, оценивание с использованием компьютерных технологий.

 Говоря о способах и инструментах оценки, определим следующие условия оценивания компетенций: простота и низкие траты времени на процедуру оценивания, возможность оценить весь комплект компетенций, формируемых в результате изучения образовательной программы, независимость оценки, обеспечиваемая участием внешних по отношению к университету экспертов, использование языка, ясного всем соучастникам процесса (студентам, преподавателям, специалистам предприятий) и, конечно же, наглядность и развернутая форма представления результата.

Основной целью практических занятий является обработка и закрепление новых знаний, перевод теоретических знаний в практические умения и навыки. Во время выполнения основных вариантов оценивания (текущий контроль, промежуточная аттестация) используется балльная шкала, пример оценивания результатов студентов приведены в таблице 1.

 

 

 

Таблица 1.

Пример оценивания достижений студентов

Виды учебной деятельности

Виды оценивания (балльные оценки)

1. Изучение дисциплин

Текущий контроль
в семестре

Максимум 60 б.

+

Промежуточная аттестация

=

Итоговая оценка

2. НИРС, УИРС, курсовые проекты
и работы

Текущий контроль
в семестре

Максимум 40 б.

+

Защита

Максимум 60 б.

=

Итоговая оценка

 

Шкала оценивания для оформления итоговой оценки по дисциплине, курсовому проекту (работе), практике, НИРС (Таблица 2).

 

Таблица 2.

Шкала оценивания

Традиционная

 оценка

Литерная оценка

Бальная оценка

Определение оценки

Отлично

A

100-90

Отличное понимание предмета, всесторонние знания, отличные умения и владения

Очень хорошо

B

89-85

Достаточно полное понимание предмета, хорошие знания, умения и владения

Хорошо

С

84-75

Хорошее понимание предмета, удовлетворительные знания, умения и владения

Хорошо

 

Удовлетворительно

D4

 

D3

74-70

 

69-65

Достаточно хорошее понимание предмета, хорошие знания, умения и владения

 

Удовлетворительное понимание предмета, удовлетворительные знания, умения и владения

Удовлетворительно

Е

64-60 баллов

Результаты обучения соответствуют минимальным требованиям

Неудовлетворительно/
не зачтено

F

59-0 баллов

Результаты обучения не соответствуют минимальным требованиям

 

В рамках работы определены задачи: проанализировать уровень сформированности информационных компетенций и уровень системы оценивания компетенций.

Для оценивания компетенций рассмотрим базу нечетких правил с определенными структурами. Представим, что имеется n-ое количество входных данных (переменных). Пусть это будет переменная x. Также есть одна выходная переменная – y [3]. В свою очередь, входная переменная (input) сама становится выходной переменной (output). Далее распишем входные переменные, как они будут становится выходными переменными, а выходная переменная y – это результат. На рисунке 2 изображена схема оценивания компетенций студентов через базу нечетких правил.

 

Рисунок 2. Общая схема оценивания компетенций

 

Заданная функция будет иметь следующий вид:

x1ПК= низкий, средний, высокий.

До того, как начать создание базы правил для нечеткого логического моделирования, нужно дешифрировать каждую переменную с определенными уровнями значимости, так, в таблице 3 описаны термы лингвистических переменных.

 

Таблица 3.

Рекомендации для оценки показателей в соответствии с их уровнем выраженности

Показатель

Уровни оценки показателей (термы), умение

Уровни оценки показателей (термы), знание

Низкий

Средний

Высокий

Низкий

Средний

Высокий

Х1

Способен участвовать в работах по освоению технологических процессов производства продукции

Работы по освоению технологических процессов не освоены, низкий

Показывает определенный уровень по освоению компетенции

Показывает хорошие умения по освоению

Не может дать ответа на вопросы

Имеет определенный уровень знаний, допускает некоторые ошибки

Знания успешно освоены

               

 

База правил складывается из следующих этапов:

  1. Разделение пространств входных и выходных данных.
  2. Установление начальной базы правил.
  3. Определение рангов правил.
  4. Ограничение количества правил.
  5. Адаптация параметров оставленных в базе правил.

Разработаем нечеткую модель с использованием графических средств системы MATLAB. Для выполнения этой цели понадобится редактор FIS с командой «fuzzy». Определим входные переменные, они будут обозначать профессиональные компетенции, и одну выходную переменную с именем «Level», которая будет обозначать уровень освоения по этим компетенциям.

Показания уровня освоения измеряются в диапазоне [0; 100], где значение 0 – очень низкие показатели, значение 100 соответственно высокие.

 

Рисунок 3. Определение входных и выходных переменных

 

Далее нужно задать характер функций принадлежности для каждой из входных переменных и для выходной переменной. Графики функций принадлежности устанавливаются в зависимости от экспертных данных. Для лингвистических правил подходит иерархический тип графика, в Matlab необходимо выбрать тип «trapmf», после чего на графике обозначим терминальные значения, представлено на рисунке 4.

 

Рисунок 4. Построение иерархического графика

 

Теперь создадим правило. Для этого выберем значение каждой из входной переменной, определим операцию отношения, выберем значение выходной переменной, а затем зададим их через логическую операцию «И».

В результате проведем анализ получившихся правил. Ниже представлен фрагмент анализа (Рисунок 5):

 

Рисунок 5. Анализ при высоких показателях

 

На рисунке 6 представлена схема, по правилам которой должна будет работать будущая система.

 

Рисунок 6. Схема согласования ПС и ТФ

 

 

Исходя из этого, задача стоит следующая: разработать базу данных, при помощи которой сможем смоделировать нечеткую систему, которая должна показывать набор компетенций, которые она должна формировать. В контексте согласования профессиональных и образовательных стандартов нужно четко определить требования к компетенциям выпускников, то есть эти стандарты должны быть ориентированы на использование компетентностного подхода к результатам освоения образовательных программ [2].

В результате полученного образования каждого уровня выпускник обязан владеть такими компетенциями, которые помогут ему успешно трудиться в избранной сфере, будут гарантировать устойчивость на рынке труда и профессиональную мобильность. Система должна показать слаженность приобретенных компетенций во время обучения учащихся с трудовыми функциями.

Список литературы

  1. Розанова С.А. Математическая культура студентов технических университетов. Монография — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
  2. Барахоева А.Р. Методика оценки компетенций студентов бакалавров направления Юриспруденция [Электронный ресурс] . – Режим доступа: http://yspu.org/ (дата обращения 12.09.2021)
  3. Дворяткина С.Н., Розанова С.А., – Инновационные педагогические средства автоматического контроля и оценивания математических знаний обучающихся с использованием нечеткой логики // Журнал. – 2014. – URL: http://journals.rudn.ru (дата обращения 01.04.2021)

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary