Инфокоммуникационная технология формирования и управления системой вузовских разновозрастных исследовательских коллективов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВО «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра информационных и развивающих образовательных систем и технологий

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА МАГИСТРА

на тему:

Инфокоммуникационная технология формирования и управления системой вузовских разновозрастных исследовательских коллективов

СТУДЕНТА ГИП-М14

Глушкова Артема Александровича

Самара 2016 г.

ВВЕДЕНИЕ

Выпускная квалификационная работа (ВКР) выполнена по инновационному виду деятельности, предусматривающему формирование новых конкурентоспособных идей; разработку методов решения нестандартных задач и новых методов решения традиционных задач; сервисно-эксплуатационную деятельность; подготовку и обучение персонала; воспроизводство знаний для практической реализации новшеств, которые определены во ФГОС по направлению 09.04.02 (зарегистрирована 30 октября 2014г. N 1402) и ориентированы на реализацию профстандарта «Системный аналитик» (Зарегистрировано в Минюсте России 24 ноября 2014 г. N 34882) согласно распоряжению по актуализации действующих федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования с учетом принимаемых профессиональных стандартов (Минобрнауки России 22.01.2015 N ДЛ-2/05вн).

Актуальность разработки целостной инфокоммуникационной технологии обеспечивающий эффективную организацию и управления разновозрастных студенческих коллективов определяется тем особым вниманием, которое уделяет руководство страны, научно-техническая общественность и бизнес сообщества формированию человеческого потенциала обеспечивающий инновационное развитие России. Это внимание нашло отражение в таких документах как:

Концепция общенациональной системы выявления и поддержки молодых талантов утв. Президентом РФ 3 апреля 2012 года

Национальный координационный совет по поддержке молодых талантов России утв. Председателем Правительства РФ 5 октября 2012 г. №1848-р

Проект Постановления Правительства РФ «Порядок и критерии выявления одаренных детей, а также сопровождения таких детей и мониторинга их дальнейшего развития» (Федеральный Реестр одаренных детей) август 2015 года

Постановление Правительства РФ

«Об утверждении Правил выявления детей, проявивших выдающиеся способности, сопровождения и мониторинга их дальнейшего развития» утв. Председателем Правительства РФ 17 ноября 2015 г. N 1239

Постановление Губернатора Самарской области №272 от 30.10.13 Координационный совет по работе с одаренной молодежью в сфере науки и техники при Администрации Губернатора Самарской области

Рабочая группа Координационного совета при Администрации Губернатора Самарской области по работе с одаренной молодежью в сфере науки и технике утв. вице-губернатором, руководителем Администрации Губернатора Самарской области 16.02.15

Положение о НОП ВЗЛЕТ утверждено 3.11.2015г Концепция Единой Самарской областной системы мер утверждена 27.01.2016г

Проблема организации совместной деятельности молодежных разновозрастных коллективов берет начало от Белл-Ланкастерской системы взаимного обучения (Джозеф Ланкастер, Эндрю Белл 18-19 века). Она нашла развитие в трудах А.С.Макаренко и его последователей (20 век). Во второй половине 20 века в России работа таких коллективов получила широкое распространение в высшей школе в виде студенческих кружков, конструкторских бюро и т.п. С формированием информационного общества появились новые возможности расширения масштабов и углубления содержания студенческо-исследовательской работы в рамках небольших коллективов объединенных тематикой и личностью научного руководителя. Проведенный в первой главе настоящей ВКР обзор показал, что наиболее значительным современным результатом в этом направлении является опыт факультета информационных систем и технологий Самарского государственного архитектурно-строительного университета (ФИСТ СГАСУ), координационного совета по работе с одаренной молодежью Международной ассоциации строительных вузов (АСВ) и рабочей группы координационного совета при Администрации Губернатора Самарской области по работе с творчески одаренной молодежью в сфере науки и технике. Принимая активное участие в этой работе мы выявили, что для её дальнейшего развития необходима систематизировать и разработать новые формы и методы организации и управления деятельностью системы разновозрастных исследовательских студенческих коллективов (РВК). Это явилось целью выпускной квалификационной работы и определило её задачи.

В процессе выполнения работы использовались методы системного анализа, теории оптимального управления, многокритериальной оптимизации, проектирования информационных систем, программирования, управления бизнес процессами.

При выполнении работы получены новые научные результаты:

целостная инфокоммуникационная технология организации и функционирования системы РВК в матричной структуре образовательного процесса вуза, включающая все этапы процессов организации и управления коллективами.

методика оценки эффективности управления отдельными РВК на основе трех критериев.

основные проектные решения по созданию ранее отсутствовавшей отдельной подсистемы управления системой РВК.

Результаты работы внедрены в течение 2014-2016 годов на ФИСТ СГАСУ. Эффективность разработанной инфокоммуникационной технологии нашла своё подтверждение в повышении текущей и фактической эффективности функционирования действующих на факультете РВК. В частности средняя текущая эффективность повысилась в осенних семестрах на 13% в весенних семестрах на 23%. По теме работы опубликовано 7 статей в журналах РИНЦ.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

1.1 Характеристика предметной области

В условиях постиндустриального информационного общества возникают новые формы организации образовательного процесса в средней и высшей школе. В этих условиях, а также под влиянием экономической нестабильности в стране, которая вызывает утечку высококвалифицированных кадров за границу, существует потребность разработать такие формы организации учебного процесса, которые формировали бы интерес студентов работать на российских предприятиях и интерес работодателей принимать к себе выпускников вузов с достойной заработной платой. Одной из таких форм является матричная структура в вузе, основанная на системе разновозрастных исследовательских коллективов (РВК), функционирующих в специально созданной инфокоммуникационной среде и тесно взаимодействующей с ведущими предприятиями и организациями отрасли.

Прообразом таких коллективов можно считать Белл-Ланкастерскую систему взаимного обучения [1]. Эта форма учебной работы, сущность которой состоит в обучении более старшими и знающими учениками учеников младшего возраста возникла в 1798 году в Великобритании. Её разработчиками стали независимо друг от друга доктор Эндрю Белл [2] и Джозеф Ланкастер [3]. В рамках этой системы сперва учитель занимался со старшими учащимися, которые, получив определённые знания, начинали обучать им, под руководством учителя, более младших учащихся. Эти старшие и более успевающие учащиеся назывались мониторами.

Основные преимущества системы:

объяснение материала младшим школьникам давалось на доступном им уровне, так как нивелировалась разница в возрасте и интеллектуальном развитии;

система стимулировала мониторов к самообразованию.

Основные недостатки системы:

отсутствие у мониторов необходимых педагогических знаний и умений.

Идеи разновозрастного обучения используются в таких известных педагогических системах, как «Иена-план» (проф. П.Петерсон, Германия, 1924г.) [4], «Монтессори-педагогика» (М. Монтессори, Италия, первая половина ХХв.) [5], педагогика С. Френе [6], «открытые школы» или «открытое обучение» [7].

По традициям системы Иена-план вместо классов собирали разновозрастные группы из 25-30 человек под названием «Штамп-группы». Учеников 1, 2 и 3 классов объединяли в одну штамп-группу в которой, старшие ученики выступали в роли опекунов младших. На следующий год третиклассники переходили в следующую штамп-группу в которой они становились снова самыми младшими и т.д.

Одной из идей школы Монтессори является организация совместной работы детей разного возраста в одной группе. Это позволяет младшим при регулярном контакте подражать старшим во всех делах, а старшим в свою очередь, чувствуя лидерство, показывать хороший пример и самодисциплинироваться.

До 1930 года в США главным источником формального образования для большинства детей служило здание школы с одной комнатой, где в среднем содержалось приблизительно 25 детей в возрасте от 5 до 15 лет. В настоящее время обучение в разновозрастных группах сохранилось во многих школах различных штатов. Хотя объединенные учебные группы (классы) представляли 17% в Калифорнии, 15 в большинстве штатов такие классы составляли 3%-7% - значительно более низкий процент, чем в Канаде, Англии и других Европейских странах [7].

В России основоположником обучения по этой системы можно считать Я. И. Герда [8] и Иосифа Христановича Гамеля [9-10]. Эта система использовалась в России в ряде учебных заведений с 1818 года, сохранялась в отдельных школах до 1860-х годов. Как отмечал И. Н. Лобойко [11], «честь заведения в Петербурге и в учебных заведениях ведомства Императрицы Марии Фёдоровны этого метода принадлежала Н. И. Гречу: он напечатал (без подписи) большую статью «Ланкастерские школы» в «Сыне Отечества» (1818. № 31--33), был одним из создателей Санкт-петербургского общества учреждения училищ по методе взаимного обучения, выпустив «Руководство к взаимному обучению»». Ланкастерские школы были введены и в гвардейских полках. После восстания осенью 1820 года в Семёновском полку надзор за ланкастерскими школами был усилен и к середине 1820-х годов это движение в России прекратилось.

В СССР ярким примером аналогичного подхода явилась Новосибирская физико-математическая школа имени академика М.А. Лаврентьева [12]. Сейчас зародыши РВК существуют в Самарских вузах и не только Самарских[13-22]. Например, Конструкторское бюро "Аэросамара" основанное на базе СГАУ его студентами. Ими разработано и построено более десяти оригинальных типов легких самолетов, накоплен богатый опыт проектирования, постройки, эксплуатации, постановки производства и сертификации легких самолетов. Студенческое конструкторское бюро (СКБ) филиала ГОУ ВО «Самарский государственный технический университет» в г.Сызрани. Они занимаются разработкой различных моделей "картов", летательных аппаратов и даже аттракционов. У всех таких коллективов есть общие черты, которые приближают их к РВК, они имеют в своем составе студентов разных курсов, которые работают над одной целевой задачей.

Можно отметить, что широко распространенное на предприятиях движение наставничества также можно рассматривать в рамках системы взаимного обучения, хотя как правило его наставники и не подозревают, что обучая молодых работников профессиональным навыкам они решают важные педагогические задачи.

Новое развитие в работе с научными коллективами произвел подход С.А. Пиявского в последние десятилетия (с конца 90-х годов прошлого века по 2012 год) и работы возглавляемого им в СГАСУ коллектива кафедры прикладной математики и вычислительной техники (с 2016 кафедра информационных и развивающих образовательных систем и технологий) и факультета информационных систем и технологий [23-45]. Им была предложена концепция матричной структуры образовательного процесса в вузе.

1.2 Анализ существующих подходов

Суть матричной структуры образовательного процесса состоит в том, что каждый студент в процессе обучения является членом двух коллективов: традиционно понимаемой студенческой группы, вместе с которой он переходит с курса на курс, и разновозрастного исследовательского коллектива (РВК) в рамках которых он ведет студенческие научные исследования по единому направлению коллектива, консультируемому представителем заинтересованного предприятия, организации, научной школы. При этом основной целью РВК, наряду с получением практически значимого результата, является систематическое формирование исследовательских компетенций его членов и их мотивирование на будущую высококвалифицированную профессиональную технику получения результатов.

Более восьми лет эта идея внедрялась, постоянно адаптируя свою структуру под текущие события, происходящие в сфере образования, в поисках оптимального пути для эффективного внедрения в учебный процесс. Изменяется как практическая реализация подходов, так и их теоретическое обоснование. С.А.Пиявским и М.Н.Елуниным были разработаны и описаны основные принципы матричной структуры, однако вопросы организации и управления системой РВК даже в СГАСУ, в основном, решаются эмпирически и недостаточно эффективно [46]. Основной недостаток: ввиду поисково-экспериментального характера работ, которые велись С.А.Пиявским и М.Н.Елуниным впервые, нет системной целостной технологии и, соответственно, ее полноценной реализации, оттого и недостатки.

Работа проведенная под руководством С.А. Пиявского, масштабна и основательна, но и в ней существуют недостатки. Это слабое использование формализованных процедур планирования и управления научными коллективами, отсутствие количественной оценки эффективности отдельных членов коллектива и коллектива в целом, отсутствие заинтересованности участников и их эффективного стимулирования, из-за чего ряд участников неохотно ведут деятельность в целях коллектива и бросают его.

После изучения данной проблемы мною были выделены три основных направления развития, в которые надо двигаться:

Использование информационных технологий, в первую очередь интернет технологий, для планирования, оперативного мониторинга, оперативной корректировки планов работ, облегчения и повышения частоты взаимодействия членов коллектива друг с другом.

Использование количественных методов в оценке качества функционирования коллектива, и повышения эффективности общего руководства системой коллективов.

Более эффективное сочетание практической и образовательной компонент в деятельности молодежных научных коллективов в вузе, за счет решения конкретных производственных, технических, информационных или идейных проблем предприятий и организаций (реального заказчика).

1.3 Постановка цели исследования

Проанализировав все предыдущие этапы формирования РВК в матричной структуре, стал очевиден недостаток отсутствия формализованного описания всех предпринимаемых организационных и управленческих воздействий, а также отсутствие организованного использования всего комплекса разработанных информационно технических средств.

Цель исследования - повысить эффективность формирования исследовательских и коллективистских компетенций студентов в РВК, а также их мотивированность, за счет подключения реального заказчика, системы оперативного управления совокупностью РВК, создания инфокоммуникационной системы планирования и оценки эффективности деятельности отдельных студентов в РВК и РВК в целом.

1.4 Формулирование предлагаемых новых идей

Для достижения этой цели необходимо ввести в существующую концепцию матричной структуры ряд новых идей, которые в ней отсутствуют или недостаточно полно реализованы.

В первую очередь, необходимо обеспечить реализацию ЦЕЛОСТНОГО цикла управления включая все его этапы и все принципы. Поэтому, впервые была разработана и формализовано описана целостная инфокоммуникационная технология организации и функционирования системы РВК в матричной структуре образовательного процесса вуза, включающая все этапы процессов организации и управления коллективами. В процессе описания технологии стало очевидно, что скапливается большая статистическая информация по научным группам, студентам, их работам, она сохраняется в базе данных, но если она не обрабатывается и не анализируется, то тем самым не приносит никакой пользы.

Во-вторых, впервые была разработана методика оценки эффективности управления отдельными РВК на основе двух критериев: текущей эффективности деятельности РВК, фактической результативности РВК, а также оценка эффективность управления общего методического руководителя системой РВК.

Анализ предполагает регулярную обработку данных и непрерывный мониторинг деятельности групп на протяжении всего семестра, а не только их конечных результатов. Имея исчерпывающую информацию о всех группах, членов этих групп и проектах, которые велись этими группами, инфокоммуникационная технология управления РВК всё равно оставалась тяжелой в управлении для методического руководителя, а процесс формирования РВК был весьма трудоёмким. Инфокоммуникационная система нуждалась в модернизации и оптимизации интерфейсов под нововведения.

В третьих, потребовалось разработать основные проектные решения по созданию ранее отсутствовавшей отдельной подсистемы управления системой РВК. В частности, в состав подсистемы вошли «модуль планирования», «модуль оценки текущей эффективности РВК», «модуль расчета фактической результативности РВК», конкурс «Лучшая НИГС».

1.5 Формулировка задач

Для достижения основной цели необходимо было решить следующие задачи:

Провести анализ проблематики предметной области и возможных аналогов, совместно с руководителем определить основное содержание исследования, обеспечивающее его актуальность, новизну и практическую значимость, а также продемонстрирует должный квалификационный уровень автора

Оценить состав методов, которые необходима использовать, изучить их в необходимой степени и выявить нуждаются ли они в доработке и развитии с учетом специфики решаемой проблемы.

Разработать целостную, формализовано описанную, документированную структуру предлагаемой технологии.

Разработать методику оценки эффективности управления системой РВК на основе трех критериев.

Разработать основные проектные решения по подсистеме инфокоммуникационной системы, реализующей разработанную технологию управления.

Реализовать основные элементы этой подсистемы.

Ввести подсистемы в эксплуатацию и осуществлять сопровождение её эксплуатации, в том числе исполняя функции руководителя одной из РВК и заместителя общего методического руководителя.

Накапливать и анализировать информацию об эффективности системы в процессе реальной эксплуатации на ФИСТ.

Накапливать и анализировать информацию о степени сформированности исследовательских и коллективисских компетенций, мотивированности членов РВК, а также о степени влияния на динамику этих процессов разработанной технологией и инфокоммуникационной подсистемой.

Сделать выводы по результатам работы и предложить направления дальнейших исследований.

1.6 Актуальность, новизна, практическая значимость

Актуальность данной работы определяется необходимостью реализации ИКС «ПОЛЕТ» в рамках Единой Самарской областной системы мер по выявлению и развитию творчески одаренной молодежи в сфере науки, технике и технологий и инновационному развитию Самарской области утвержденной председателем Координационного совета 27 января 2016 года, которая включает в себя создание РВК как базового элемента вузовского сектора системы Творческая молодежь (СТМ). Важность данной проблемы подкреплена следующими документами:

«Концепцией общенациональной системы выявления и поддержки молодых талантов», утвержденной Президентом России 02.04.2012 г.,

Постановлением Правительства РФ от 17.11.2015 №1239 «Об утверждении Правил выявления детей, проявивших выдающиеся способности, сопровождения и мониторинга их дальнейшего развития»,

Законом Самарской области от 06.07.2015г. №76-ГД «О молодом специалисте в Самарской области»,

Постановлением Губернатора Самарской области от 30.10.2013г. №272 «Об образовании Координационного совета по работе с одаренной молодежью в сфере науки и техники при Администрации Губернатора Самарской области» (далее - Координационный совет),

«Положением о научно-образовательной программе конкурсного отбора школьников Самарской области в Губернаторский реестр творчески одаренной молодежи в сфере науки, техники и технологий» (далее - программа ВЗЛЁТ), утвержденной председателем Координационного совета 03.011.2015г.

Для отработки методов управления системой РВК в рамках ИКС «ПОЛЕТ» потребовалось усовершенствование организации управления системой НИГС на ФИСТ. В систему управления РВК, которая существовала ранее, внесены следующие новые элементы:

Введена система планирования работ каждого члена РВК и регулярного мониторинга хода выполнения работ

Введена система оценки текущего качества деятельности каждого члена РВК и её включения в общую оценку его деятельности в семестре, определяющую оценку зачета.

Разработана система критериев и алгоритм расчета итоговой эффективности НИГС (результат заменить на итоговая эффективность группы)

Разработана и реализована методика сопоставительного анализа деятельности НИГС в системе НИГС

Используется на ФИСТ СГАСУ с дальнейшим перенесением накопленного опыта в ИКС «ПОЛЕТ». Предполагается разработка рекомендаций и инструкций по эксплуатации системы и работе в рамках представленной методологии, чтобы процесс реализации ИКС «ПОЛЕТ» проходил успешно.

1.7 Характеристика используемых методов

Для решения указанных задач в ВКР используются следующие методологии и языки: UML, IDF0, SWOT-анализ.

UML (англ. Unified Modeling Language -- унифицированный язык моделирования) -- язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения, моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур [47].

UML является языком широкого профиля, это -- открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования, в основном, программных систем. Мною были описаны диаграмма вариантов использования, диаграмма классов и диаграмма компонентов.

IDEF0 -- методология функционального моделирования (англ. function modeling) и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания бизнес-процессов [48]. Отличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов. В IDEF0 рассматриваются логические отношения между работами, а не их временная последовательность (поток работ).

Стандарт IDEF0 представляет организацию как набор модулей, здесь существует правило -- наиболее важная функция находится в верхнем левом углу, кроме того есть правило стороны:

стрелка входа приходит всегда в левую кромку активности,

стрелка управления -- в верхнюю кромку,

стрелка механизма -- нижняя кромка,

стрелка выхода -- правая кромка.

Описание выглядит как «чёрный ящик» с входами, выходами, управлением и механизмом, который постепенно детализируется до необходимого уровня. Также для того чтобы быть правильно понятым, существуют словари описания активностей и стрелок. В этих словарях можно дать описания того, какой смысл вы вкладываете в данную активность либо стрелку.

Также отображаются все сигналы управления, которые на DFD (диаграмме потоков данных) не отображались. Данная модель используется при организации бизнес-проектов и проектов, основанных на моделировании всех процессов: как административных, так и организационных.

SWOT-анализ [49] -- метод стратегического планирования, заключающийся в выявлении факторов внутренней и внешней среды организации и разделении их на четыре категории: Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы).

Сильные (S) и слабые (W) стороны являются факторами внутренней среды объекта анализа, (то есть тем, на что сам объект способен повлиять); возможности (O) и угрозы (T) являются факторами внешней среды (то есть тем, что может повлиять на объект извне и при этом не контролируется объектом). Например, предприятие управляет собственным торговым ассортиментом -- это фактор внутренней среды, но законы о торговле не подконтрольны предприятию -- это фактор внешней среды.

SWOT-анализ эффективен при осуществлении начальной оценки текущей ситуации, однако он не может заменить выработку стратегии или качественный анализ динамики.

Сильные стороны SWOT-анализа:

Это универсальный метод, который применим в самых разнообразных сферах экономики и управления. Его можно адаптировать к объекту исследования любого уровня (продукт, предприятие, регион, страна и пр.).

Это гибкий метод со свободным выбором анализируемых элементов в зависимости от поставленных целей (например, можно анализировать город только с точки зрения туризма или только с точки зрения работы транспорта и т.д.).

Может использоваться как для оперативной оценки, так и для стратегического планирования на длительный период.

Использование метода, как правило, не требует специальных знаний и наличия узкопрофильного образования.

Недостатки:

SWOT-анализ показывает только общие факторы. Конкретные мероприятия для достижения поставленных целей надо разрабатывать отдельно.

Зачастую при SWOT-анализе происходит лишь перечисление факторов без выявления основных и второстепенных, без детального анализа взаимосвязей между ними.

Анализ даёт в большей степени статичную картинку, чем видение развития в динамике.

Результаты SWOT-анализа, как правило, представлены в виде качественного описания, в то время как для оценки ситуации часто требуются количественные параметры.

SWOT-анализ является довольно субъективным и чрезвычайно зависит от позиции и знаний того, кто его проводит.

Для качественного SWOT-анализа необходимо привлечение больших массивов информации из самых разных сфер, что требует значительных усилий и затрат.

2. ФОРМУЛИРОВАНИЕ, ОБОСНОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ НОВШЕСТВ

2.1 Формализованное описание технологии

Целью данного раздела является формализованное описание сущности технологии формализации и управления системой РВК на ФИСТ СГАСУ. Не смотря на то что эта деятельность ведется начиная с конца 20-ого столетия, а с существенной инфокоммуникационной поддержкой с 2008 года, такое формализованное описание создаётся нами впервые. В его основу положена основная кибернетическая схема управления предложенная Норбертом Винером в 1948 году показанная на рисунке 1, где R - управляющая система (субъект управления), O - управляемая система (объект управления), E - среда системы управления, d - канал передачи информации о состоянии объекта управления, f - канал передачи управляющей информации, i - воздействие среды на объект управления, a - выход объекта управления [50].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Простая кибернетическая схема управления

инфокоммуникационная технология разновозрастный студенческий

Объектом управления в рамках настоящего исследования является система РВК, а субъект управления носит двухуровневый иерархический характер. Нижний уровень образуют руководители отдельных РВК (в последний период и научные консультанты отдельных РВК), а верхний уровень методический руководитель всей системы РВК.

На рисунке 2 показана детализированная схема управление объектом. Каждое начинание преследуют какие-то свои потребности и зачастую их даже тяжело сформулировать потому, что они могут идти подсознательно. Потребности порождают мотивы, это и есть то, что можно назвать причиной почему хочется сделать именно так, какие "потребности" хочется удовлетворить. За мотивами идет возбуждение мотивации, которая определяет в каком направлении двигаться для достижения потребностей. Когда есть мотивация, формируется замысел. Замысел в большинстве своем находится в голове субъекта управления, но основные его части излагаются в качестве проектных решений, бизнес-планов и т.п. Когда замысел окончательно сформирован, наступает период действия, то есть реализации замысла на объекте управления. В процессе управления, объект изменяется, воздействует на среду и на субъект управления. Если информация получаемая от объекта управления устаивает субъект, то процесс управления продолжается. Если не устраивает, то цикл управления повторяется с внесением коррективов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Детализированная схема управления объектом

В рамках задач решаемых в ВКР необходима детальная проработка этой схемы начиная с этапа формирования замысла деятельности по управлению системой РВК. Эта схема, включающая три контура, представлена на рисунках 3, 4, 5 отражающих последовательность протекания соответствующих процессов: контур обдумывания, реализации и трансформации.

Элементами деятельности являются основные функции управления: прогнозирование, планирование, организация, учет, контроль, анализ. В каждом из контуров, эти функции имеют специфическое содержание, помимо них мы внесли в структурную схему разработанной технологии три процесса: процесс формирования и трансформации замысла управления, процесс принятия решения о переходе между контурами управления и процесс формирования мотивационного импульса на изменения замысла или решений определяющих прогноз управления. Введение этих элементов связанно с тем, что объект исследования в настоящей ВКР - система РВК относится к классу быстро развивающихся управляемых организационных систем и период перехода от одной стадии развития системы к другой определяется 2-3 годами, что соизмеримо со сроком обучения студентов в университете. Контур обдумывания инициируется на этапе замысла, последовательно все остальные элементы технологии, однако все они функционируют виртуально. Это означает, что результаты проходящих процессов имеют материальный характер, однако не превращаются в реальные управленческие воздействия на реальный объект управления. На этапе анализа лицо осуществляющий процесс управления принимает решения отвечают ли предполагаемые результаты рассматриваемого варианта управленческих воздействий виртуальным, ожидаемым результатом выполнения замысла и значением критериев эффективности разработанных на этапе прогнозирования. Если анализ показывает, что эти условия не выполняются, то процесс возвращается на этап прогнозирования с тем чтобы сформировать новый вариант стратегического управления и виртуально проработать результаты его реализации. Этот процесс длится до тех пор, пока с позиции ЛПР не будет найдена эффективная стратегия управления или не возникнет понимание, что исходный замысел не осуществим. В последнем случае включается этап формирования мотивационного импульса ЛПР который приводит к координальной корректировке или пересмотру замысла управления системой, после чего возникает новый замысле и система переходит на следующую стадию развития.

Применительно к проблеме управления системой РВК, которая развивается на ФИСТ СГАСУ начиная с 2000-ого года, причем вначале без поддерживающей информационной системы, можно выделить следующие стадии развития:

«Начальная» (рисунок 6) 1998-2003г. - Линия элитной подготовки СГАСУ, в которой управление творческим развитием участников (10-15 человек) осуществлялось единым методическим руководителем, в контакте с индивидуальными научными руководителями, уровня заведующих кафедрами, профессоров, докторов наук различных специальностей. Численность задействованных в системе студентов примерно 20-30 человек.

«Увеличение студенческого контингента» (рисунок 7) 2003-2005г. - Первые годы существования ФИСТ. Численность студентов увеличилась примерно до 50-70 человек и не находилось достаточного количества руководителей уровня заведующих кафедрами, профессоров, докторов наук различных специальностей. Поэтому методический руководитель руководил студентами у каждого из которых, в качестве научного руководителя, выступали преподаватели кафедры ПМиВТ, от ассистентов до доцентов, кандидатов наук.

«Шефство старших студентов над младшими» (рисунок 8) 2005-2009г. - Численность студентов увеличилась примерно до 100-150 человек. На каждого сотрудника кафедры приходилось по несколько подопечных, из-за чего они были перегружены. Поэтому было принято решение оставить общее руководство непосредственно за методическим руководителем. Научное консультирование младших студентов осуществляли бы старшие курсы (вначале через курс, затем - следующего курса), а научное руководства выпускного курса осуществляли преподаватели кафедры ПМиВТ.

«Разделение педагогического руководства по студенческим группам» (рисунок 9) 2009-2013г. - Из-за перегрузки методического руководителя, методическое руководство студентами по параллелям распределили между С.А. Пиявским, доцентами и кандидатами наук кафедры ПМиВТ, а остальное по предшествующей стадии.

«Матричная структура» (рисунок 10) 2013-2015г. - Первоначальная реализация матричной структуры. Руководство по параллелям осуществляют преподаватели кафедры ПМиВТ, каждый студент входит наряду со своей студенческой группой в РВК, котором руководит преподаватель кафедры ПМиВТ. Внутри РВК старшие студенты руководят младшими. Появился централизованный мониторинг (соревнование НИГС, учет эффективности НИГС при расчете текущего рейтинга творческой активности студентов), однако систематическое управление на основе мониторинга отсутствует.

«Матричная структура с лидерными РВК» (рисунок 11) 2015-2016г. - к предыдущему добавляется систематическое управление деятельностью РВК, основанное на разработанной в ВКР инновационной технологии. Был подключен реальный заказчик - организации-лидеры научно-технического прогресса.



Проведем SWOT-анализ текущей стадии развития технологии организации и управления системой РВК. Во внутренней среде мы имеем сильные и слабые стороны системы.

Сильные стороны системы (преимущества):

Связь с лидером

Составление планов и мониторинг их выполнения

Расчет реальной эффективности

Слабые стороны системы (недостатки):

Слабая эффективность и не регулярность побуждающих воздействий верхнего уровня

Полное отсутствие побуждающих воздействий внутри группы

Из внешней среды факторы влияния делятся на «Возможности» и «Угрозы».

Возможности:

Распространение идеи РВК внутри СамГТУ, но только для членов Губернаторского реестра

Увеличение числа внешних лидеров через ПОЛЕТ

Угрозы:

Унификация учебного плана при котором, уменьшится роль матричной структуры.

В таблице приведены результаты выполненного анализа.

Таблица 1 - Матрица SWOT-анализа

	Возможности 1) Распространение идеи РВК внутри СамГТУ, но только для членов Губернаторского реестра. 2) Увеличение числа внешних лидеров через ПОЛЕТ	Угрозы 3) Унификация учебного плана, при котором уменьшится роль матричной структуры
Преимущества	A1"+" A2"+"	A3"+"
А) Связь с лидером B) Составление планов и мониторинг их выполнения С) Расчет реальной эффективности	B1"+" B2"+" C1"+" C2"+"	C3"+"
Недостатки D) Слабая эффективность и не регулярность побуждающих воздействий верхнего уровня E) Полное отсутствие побуждающих воздействий внутри группы	D1"-" D2"-" E1"-" E2"-"	D3"-" E3"-"

Анализ показал, что даже при слабой вероятности угрозы, возможности не компенсируются слабой стороной системы, поэтому необходим обязательный переход на следующую стадию развития системы, который устранит слабость, связанную с побудительными управляющими воздействиями. Путь к решению данной проблемы лежит через Губернаторский реестр. Необходимо сохранить «матричную структуру» только для членов Губернаторского реестра, из которых будут формироваться РВК. Так как одаренная молодежь в Губернаторском реестре и так мотивированна на творческую работу и достижение конкретных результатов, им будет интересно и полезно действовать в разновозрастном коллективе.

2.2 Математическая модель и алгоритмы оценки эффективности

2.2.1 Расчет текущей эффективности деятельности РВК

Расчет текущей эффективности деятельности РВК производится по двум рейтингам: рейтинг группы на текущей неделе и рейтинг студента на текущей неделе.

Рейтинг группы на текущей неделе рассчитывается по формуле 1:

, (1)

где Rgr - общий рейтинг группы;

n - номер текущей недели;

kt - порядковый номер контрольной точки;

ykt - балл группы на текущей неделе.

Балл группы y вычисляется по отношению суммы балов p, g на каждой контрольной точке, где

pkt - степень выполнения утвержденного плана работ (число выполненных задач к общему числу запланированных задач на текущий период времени) (таблица 2);

gkt - явка группы на еженедельное совещание (число явившихся к общему числу участников группы) (таблица 3);

Таблица 2 - Соотношение баллов за процент выполненного плана

% выполнения плана	Выставляемый балл (p)
100	2
100> и ?50	1
50> и ? 0	0

Таблица 3 - Соотношение баллов за процент посещаемости

% посещаемости	Выставляемый балл (g)
100	2
100> и ?50	1
50> и ? 0	0

Таблица 4 - Балл группы на текущей неделе y

	Балл выполнения плана
Балл посещаемости		0	1	2
	0	0	0	1
	1	0	1	2
	2	1	2	2

Текущий рейтинг студента рассчитывается по формуле 2:

, (2)

где Rst - текущий рейтинг студента;

Rgr - общий рейтинг группы;

n - номер текущей недели;

kt - порядковый номер контрольной точки;

xkt - балл студента на текущей неделе за выполнение всех мероприятий, запланированных ему на период до текущее недели.

2.2.2 Расчет фактической результативности

Оценка фактической результативности рассчитывается по системе частных критериев (таблица 6). Система частных критериев включает в себя следующие параметры:

1) Средний балл каждого члена РВК за выполнение запланированных мероприятий, в течение всего периода управления (3 столбец).

2) Средняя оценка за выполнение плана всеми членами РВК за весь период (4 столбец)

3) Общий рейтинг группы на момент подсчета результативности (5 столбец).

4) Дельта между последним (актуальным) и первым (планируемым в начале семестра) тестом квалификации для каждого члена РВК (6 столбец).

5) Среднее значение дельт тестов квалификации по всем членам РВК (7 столбец).

6) Балл актуального теста квалификации каждого члена РВК (8 столбец).

7) Среднее значение актуальных баллов тестов квалификации всех членов РВК (9 столбец).

8) Сумма балов за протоколирование результатов деятельности группы в инфокоммуникационной системе (10 столбец).

9) Сумма балов за статьи опубликованные членами группы совместно или в отдельности.

В таблице 4 представлен пример расчета фактической результативности РВК.

Столбцы 2 и 1 описывают состав РВК и его руководителя соответственно.

В столбце 3 подсчитывается средний балл за выполнение плана для каждого члена РВК за весь период по формуле 3:

, (3)

где Bp - средний балл за выполнение плана;

n - номер недели;

kt - порядковый номер контрольной точки;

pkt - балл за степень выполнения утвержденного плана работ (число выполненных задач к общему числу запланированных задач на определенной неделе) (таблица 2).

В столбце 4 подсчитывается среднее всех баллов столбца 3.

В столбец 5 записывается последний (актуальный) рейтинг группы (Rgr) (формула 1).

В столбце 6 рассчитывается разница между последним и первым тестами квалификации для каждого члена РВК (формула 4).

, (4)

где ?k - разница между последним и первым тестами квалификации;

k1 - последний тест квалификации;

k0 - первый тест квалификации.

В столбце 7 подсчитывается среднее всех баллов столбца 6.

В столбец 8 записывается последний (актуальный) балл полученный в тесте квалификации для каждого члена РВК.

В столбце 9 подсчитывается среднее всех баллов столбца 8.

В 10 столбец записывается балл за регулярность протоколирования результатов деятельности группы в личном кабинете РВК. Рассчитывается как сумма записей выложенных на стене группы.

В 11 столбец записывается сумма баллов полученных за статьи опубликованные или направленные в печать для каждого члена РВК по направлению работы данной РВК. Баллы за каждую статью присуждаются в соответствии с таблицей 5.

В 12 столбце подсчитывается сумма баллов за статьи опубликованные или направленные в печать членами РВК, т.е. сумма всех значений столбца 11.

В 13 столбце суммируется баллы столбцов 4, 5, 7, 9, 10, 12.

Таблица 5 - Распределение баллов за уровень журнала в котором публикуется статья

Уровень журнала	Балл
Scopus	4
ВАК	3
РИНЦ	2
Другие журналы	1

Таблица 6 - Пример расчета фактической результативности РВК

Руководитель	Члены группы	Оценка за выполнение плана	Среднее значение по планам	Рейтинг группы	Дельта между последним и первым тестом квалификации	Среднее значение по дельтам	Балл актуального теста квалификации	Среднее значение баллов тестов квалификации	Протоколирование	Балл за статью	Сумма баллов за статьи	Балл результативности
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Арарат и его секреты	Артем	1,01	0,96	1,12	3	1,33	12	6,5	0	3	4	13,92
	Борис	1,12			0		10			1
	Вова	0,81			-5		3			0
	Генна	1,08			0		4			0
	Даша	0,81			10		7			0
	Егор	0,94			0		3			0

Основные проектные решения по инфокоммуникационной подсистеме формирования и управления системой РВК

В настоящей работе приводятся следующие основные проектные решения:

Диаграмма вариантов использования (рисунок 12)

Диаграмма сущностных классов (рисунок 13)

Диаграмма классов управления (рисунок 14)

Диаграмма граничных классов (рисунок 15)

Диаграмма состояний (рисунок 16)

Общая схема базы данных (рисунок 17)

Ключевым проектным решением является описание функционала предусмотренного разработанной технологии для восьми различных акторов:

Методический руководитель системы РВК

Координатор системы РВК

Линейный преподаватель

Консультант от организации-лидера

Руководитель РВК

Студент

Администратор

Внешняя система.

Функционал каждого актора подробно отображен на диаграмме вариантов использования (рисунок 12). Основные отчеты будут показаны и откомментированы в разделе 3. На рисунке 13-14 показаны диаграммы сущностных классов и классов управления. На рисунка 15-16 диаграммы граничных классов и классов состояний



Рисунок 12 - Диаграмма вариантов использования

Рисунок 13 - Диаграмма сущностных классов

Рисунок 14 - Диаграмма классов управления

Рисунок 15 - Диаграмма граничных классов

Рисунок 16 - Диаграмма состояний

Рисунок 17 - Общая схема базы данных

3. РАЗРАБОТКА ИНФОКОММУНИКАЦИОННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СИСТЕМЫ РВК

Обоснование выбора средств реализации разработанной инфокоммуникационной технологии

Инфокоммуникационная технология формирования и управления системой вузовских разновозрастных исследовательских коллективов разрабатывалась, как подсистема общей системы работы с научными группами на ФИСТ СГАСУ. Подсистема имеет клиент-серверную архитектуру [51] (рисунок 18) и разрабатывалась в среде Microsoft Visual Studio на языке программирования C Sharp (C#), с использованием технологии ASP.NET.MVC Framework.

Рисунок 18 - Клиент серверная архитектура разработанной подсистемы

Выбор языка определяется тем, что объектно-ориентированный язык программирования C# - является одним из самых современных языков программирования включивший в себя все хорошее из языков-предшественников таких как С, С++, Pascal и Java. Он имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов, делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML [52].

Microsoft Visual Studio 2013 - интегрированная среда разработки программного обеспечения включающая в себя множество дополнительных инструментов облегчающих процесс разработки кода программы. На момент начала разработки моей подсистемы эта среда была одна из новейших доступных мне разработок компании Microsoft почему и привлекла моё внимание. В объединении с технологией ASP.NET.MVC Framework получился очень удобный и практичный кроссплатформенный инструмент, на мой взгляд, инструмент для разработки подсистемы формирования и управления системой вузовских разновозрастных исследовательских коллективов.

ASP.NET.MVC Framework это технология базируется на взаимодействии трех компонентов: контроллера, модели и представления. Контроллер принимает запросы, обрабатывает пользовательский ввод, взаимодействует с моделью и представлением и возвращает пользователю результат обработки запроса. Модель представляет слой, описывающий логику организации данных в приложении. Представление получает данные из контроллера и генерирует элементы пользовательского интерфейса для отображения информации [53]. Такая технология кажется мне наиболее практичной так, как можно быстро изменять отдельные элементы программы не затрагивая остальные при этом программа остаётся работоспособной.

Поскольку основная система была разработана на языке C#, с использованием технологии ASP.NET.MVC Framework, процесс интеграции моей подсистемы в общую систему был облегчен.

Реализация блока организации и планирования деятельности системы РВК

Блок формирования и планирования деятельности РВК используется в основном руководителями и членами каждого РВК для организации собственной деятельности в семестре. Главный экран блока, показанный на рисунке 19, отражает состав РВК, их руководителей и рейтинг каждого исследовательского коллектива в текущий момент времени. Через этот экран, переходя по соответствующим ссылкам, можно произвести расчет текущий эффективности, осуществить редактирование информации о коллективе, а также выйти на экран ввода информации о качестве работы коллектива в соответствии текущей контрольной точкой. Формирование РВК осуществляется с помощью экрана показанный на рисунке 20. Он позволяет ввести фамилию руководителя, его заместителя и членов РВК. В нижней части экрана имеется текстовое поле позволяющее отразить общую тематику исследований коллектива, а также в разделе аннотации ожидаемый целевой результат, а также направление индивидуальных исследований каждого члена коллектива. Разработанная подсистема позволяет осуществлять планирование деятельности коллектива и всех его участников в течение семестра и фиксировать ход выполнения плана. Для этого служит экран планирования и мониторинга показанный на рисунках 21-22 (верхний и нижний фрагменты). На этом экране размеченном по количеству учебных недель в семестре, по каждому участнику отражаются планируемые промежуточные результат, а также статус их выполнения в текущий момент времени («новая», «выполняется», «завершена»). Ввод нового задания или редактирования имеющегося производится через экран, показанный на рисунке 23.

Рисунок 19 - Главный экран подсистем обеспечения функционирования системы РВК

Рисунок 20 - Экран формирования отдельного РВК

Реализация блока поддержки, мониторинга и оценки эффективности РВК и его членов

Результаты регулярной оценки хода выполнения работ отражаются на сводном экране еженедельных оценок текущей эффективности деятельности РВК представленных на рисунке 24. В третьем столбце таблицы, показанной на этом экране, рассчитывается средний балл эффективности работы группы на текущий момент, который и представляет собой «рейтинг текущей эффективности группы» методика его расчета описана в главе 2.2.1. Фактическая результативность эффективности отдельного РВК и системой РВК представлены на рисунках 25-26. На рисунках 27 приведен экран, позволяющий вводить информацию о статьях. На рисунке 28 и 29 показано представление списка статей РВК до верификации и после верификации их методическим руководителем всей системы.

На рисунке 30 показан экран отражения эффективности деятельности студентов в составе РВК в системе педагогического мониторинга его научной деятельности. Существенной для данного аспекта является информация размещенная в трех отмеченных крупными цифрами 1, 2, 3 столбцах показанной на экране таблицы. В столбце 1 по каждому студенту показывается сводная оценка его учебной деятельности рассчитанная основной системой мониторинга НИРС, а в столбце 2 отражается текущая эффективность деятельности студента в рамках его РВК, рассчитанная разработанной нами подсистемой по методу представленной в главе 2. В столбце по цифрой 3 автоматически формируется общая оценка деятельности студента, которая в конечном счете определяет оценку выставляемую ему на зачете в конце семестра.

4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

4.1 Характеристика объекта и объема внедрения

Объектом внедрения результатов ВКР является факультет информационных систем и технологий СГАСУ. Контингент обучаемых составляет в зависимости от года, 120-140 человек. По одной-две студенческой группе на каждом из четырех курсов бакалавриата и по одной группе на каждом курсе магистратуре. На факультете имеется аспирантура численность которой в различные годы варьировалась от двух до пяти человек. Факультет в достаточной технике оснащен средствами ЭВМ что позволяет полностью реализовать на нем разработанную инфокоммуникационную технологию. Результаты ВКР охватывают функционирование факультета с 2008 года по настоящий период. При этом период с 2008 по 2012 года нашел отражение в ВКР в той части которая связана с разработкой и развития модели развивающейся инфокоммуникационной системы развития научных исследований студентов. В период с 2014 года по настоящее время с вязан с внедрением инфокоммуникационной технологии и поддерживающий её подсистемы организации управления РВК. Исследованием был охвачен весь контингент факультета.

4.2 Анализ текущей результативности системы РВК в условиях разработанной инфокоммуникационной технологии

В данном разделе приведены количественные результаты анализа эффективности использования разработанной технологии в течении 2013-2016 годов на ФИСТ СГАСУ. На рисунках 35-37 и в таблице 7 показан динамика изменения текущей эффективности функционирования системой РВК в течении шести семестров.

Осенний семестр 2013/14 учебного года Весенний семестр 2013/14 учебного года

Средняя эффективность 0,71 Средняя эффективность 0,93

Рисунок 35 - Текущая эффективность системы НИГС в 2013/14 учебном году

Осенний семестр 2014/15 учебного года Весенний семестр 2014/15 учебного года

Средняя эффективность 0,72 Средняя эффективность 1,0

Рисунок 36 - Текущая эффективность системы НИГС в 2014/15 учебном году

Таблица 7 - Возрастание эффективности организации управления системой РВК в результате внедрения разработанной подсистемы.

Период обучения	Кол-во НИГС в семестре	Текущая эффективность системы НИГС в осеннем семестре	Текущая эффективность системы НИГС в весеннем семестре
2013/14 учебный год	28/19	0,71	0,93
2014/15 учебный год	22/19	0,72	1,0
2015/16 учебный год	21/13	0,9	1,10

Как видно из таблицы, в весенний период средний бал эффективности работы групп выше, чем в осенний, поскольку в начале учебного года студенты только включаются в учебный процесс и не успевают проникнуться атмосферой науки и творчества в своих проектах. Также видно, что в 2015/16 учебном году, после перехода на 6 стадию развития системы, на 16,27% улучшились показатели качества работы групп. В осеннем семестре повысилось на 25%. В весеннем семестре повысилось на 10%. На рисунке 38 для примера показана средняя текущая эффективность по группам.

4.3 Анализ фактической результативности системы РВК в условиях разработанной инфокоммуникационной технологии

...