Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LXXX Международной научно-практической конференции «Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке» (Россия, г. Новосибирск, 29 августа 2022 г.)

Наука: Информационные технологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Галиуллина А.Ф. ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО РАБОЧИМ ПРОФЕССИЯМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОНТОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке: сб. ст. по матер. LXXX междунар. науч.-практ. конф. № 8(73). – Новосибирск: СибАК, 2022. – С. 4-16.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО РАБОЧИМ ПРОФЕССИЯМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОНТОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Галиуллина Альбина Фаритовна

канд. техн. наук, начальник отдела мониторинга качества обучения и развития образовательных программ, Производственно-учебный центр АК ГК Ростех на базе ПАО «ОДК-УМПО»,

РФ, г. Уфа

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается применение интеллектуальной системы поддержки принятия решений при периодической оценке качества подготовки обучающихся по рабочим профессиям с применением онтологического анализа и инструментов контроля качества. В виде причинно-следственной диаграммы Исикавы представлены факторы, которые оказывают влияние на качество подготовки обучающихся по рабочим профессиям: персонал, учебно-методическое обеспечение, материально-техническое оснащение, методы и методики обучения, сопровождение обучения и адаптация, характеристика обучающихся. Представлена диаграмма требований к интеллектуальной системе поддержки принятия решений. Представлена онтология разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений, построенная по модульному принципу.

ABSTRACT

The application of intelligent decision support system for periodic assessment of the learners training quality in working professions using ontological analysis and quality control tools is considered. The factors affecting the learners training quality in working professions are presented in the form of cause-and-effect Ishikawa diagram. The requirements diagram to intelligent decision support system is presented. The ontology of the development of an intelligent decision support system based on the modular principle is presented.

 

Ключевые слова: качество подготовки обучающихся; периодическая оценка качества подготовки обучающихся; рабочая профессия; онтология; интеллектуальная система поддержки принятия решений; управление проектом.

Keywords: learners training quality; periodic assessment of the learners training quality; working profession; ontology; intelligent decision support system; project management.

 

Введение

В настоящее время в Российской Федерации высокую значимость и актуальность имеют вопросы, связанные с повышением качества подготовки рабочих кадров.

Так, 12 марта 2021 г. Национальным советом при Президенте РФ по профессиональным квалификациям была одобрена Стратегия развития национальной системы квалификаций Российской Федерации на период до 2030 года. Данная Стратегия определяет цели, приоритеты, направления, задачи государственной политики Российской Федерации, направленные на формирование и укрепление кадрового потенциала страны для обеспечения эффективности национальной экономики, реализации национальных целей и приоритетов, а также механизмы реализации, этапы и ожидаемые результаты реализации этих задач [11].

Данная Стратегия разработана не случайно. На рынке труда в Российской Федерации на протяжении последнего двадцатилетия четко прослеживается дисбаланс между спросом и предложением рабочей силы. На рынке труда имеется большое количество вакансий по рабочим профессиям, при этом соискателей, желающих трудоустроиться и соответствующих по квалификации данным профессиям в разы меньше.

Другими словами, возникает несбалансированность спроса и предложения, которая приводит, с одной стороны, к наличию невостребованных работников на рынке труда, а, с другой стороны, к дефициту работников конкретных профессий, специальностей и квалификаций на промышленных предприятиях, что создает ограничения росту производительности труда, приводит к снижению объемов промышленного производства и снижению качества продукции [9].

Данный дисбаланс спроса и предложения рабочей силы на рынке труда обусловлен несоответствием между структурой подготовки кадров, сферой образования и структурой спроса промышленных предприятий на рабочую силу [9].

По этой причине крупным предприятиям и корпорациям проще самостоятельно готовить рабочие кадры, соответствующие требованиям этих предприятий, предъявляемым к тем или иным профессиям, по которым имеется нехватка кадров на предприятии. Для этого на их базе создаются учебные центры.

Так, на базе ПАО «ОДК-УМПО» 25 августа 2021 года состоялось открытие первого производственно-учебного центра Госкорпорации Ростех, который осуществляет подготовку многопрофильных специалистов самых востребованных рабочих профессий для машиностроительной отрасли [10].

Производственно-учебный центр Госкорпорации Ростех – это ответ на конкретную потребность машиностроения в специалистах рабочих профессий.

В производственно-учебном центре подготовка рабочих, их профессиональное обучение осуществляется по различным программам, основные из них следующие [8]:

- профессиональная подготовка новых рабочих - моноквалификация (новая профессия).Срок обучения - от 6 до 10 месяцев. Профессии: токарь, фрезеровщик, оператор станков с программным управлением, слесарь механосборочных работ, шлифовщик, сверловщик, контролер станочных и слесарных работ и др.;

- освоение новых профессий – мультиквалификация. Срок обучения - 2 года. Профессии: станочник широкого профиля, наладчик станков и манипуляторов с программным управлением и др.;

- повышение квалификации. Срок обучения - от 2 недель до 2 месяцев;

- переподготовка (освоение смежных профессий). Срок обучения - от 2 до 4 месяцев.

Профессиональное обучение направлено на приобретение лицами различного возраста профессиональной компетенции, в том числе для работы с конкретным оборудованием, технологиями, аппаратно-программными и иными профессиональными средствами, получение указанными лицами квалификации по профессии рабочего и присвоение им квалификационных разрядов по профессии рабочего без изменения уровня образования [12].

Под профессиональным обучением по программам профессиональной подготовки по профессиям рабочих понимается профессиональное обучение лиц, ранее не имевших профессии рабочего.

Под профессиональным обучением по программам повышения квалификации рабочих понимается профессиональное обучение лиц, уже имеющих профессию рабочего, профессии рабочих, в целях последовательного совершенствования профессиональных знаний, умений и навыков по имеющейся профессии рабочего без повышения образовательного уровня.

Под профессиональным обучением по программам переподготовки рабочих понимается профессиональное обучение лиц, уже имеющих профессию рабочего, профессии рабочих, в целях получения новой профессии рабочего с учетом потребностей производства, вида профессиональной деятельности.

В рамках системы менеджмента качества в процессе профессионального обучения необходимо осуществлять мониторинг качества подготовки обучающихся и своевременно принимать решения и корректирующие и предупреждающие мероприятия при выявлении каких-либо проблемных ситуаций. Это, в конечном итоге, позволит выпустить высококвалифицированных рабочих, обладающих компетенциями, необходимыми для работы на производстве и соответствующими требованиям профессиональных стандартов, тарифно-квалификационных характеристик или единых тарифно-квалификационных справочников.

Качество подготовки обучающихся – это совокупность различных аспектов профессионального обучения, которые определяют его способность удовлетворять потребности, обучающихся в отношении содержания (результата) обучения. Следует отметить, что качество подготовки обучающихся включает также и совокупность характеристик процесса профессионального обучения и условий, в которых осуществляется обучение, которые также обеспечивают удовлетворение потребности обучающихся в отношении профессионального обучения. Существуют и другие факторы, влияющие на качество подготовки обучающихся, которые приведены в причинно-следственной диаграмме Исикавы (рисунок 1). На ряд факторов, приведенных на диаграмме Исикавы, можно повлиять с целью повышения качества подготовки обучающихся. Например, можно повлиять на персонал, изменив политику в области персонала, можно повлиять на учебно-методическое, материально-техническое обеспечение, на используемые методы и методики обучения, на процесс сопровождения обучения, что заметно повысит качество подготовки обучающихся.

 

Рисунок 1. Причинно-следственная диаграмма Исикавы

 

Поскольку на качество подготовки обучающихся влияет совокупность различных факторов необходимо, как упоминалось выше, осуществлять мониторинг качества подготовки обучающихся. Для этого, на этапе стажировки обучающихся на рабочем месте при обучении по программе профессиональной подготовки новых рабочих и программе освоения новых профессий проводится периодическая оценка качества подготовки по итогам двух и/или четырех месяцев стажировки.

Периодическая оценка качества подготовки обучающихся позволяет оценить уровень теоретической и практической подготовки обучающихся, усвоения ими знаний, приобретения практических навыков и умений, а также позволяет оценить качество процесса обучения с различных сторон и аспектов. Это, в свою очередь, позволяет выявить «узкие» места, пробелы не только в подготовке отдельно взятого обучающегося либо группы обучающихся, но и в той или иной программе обучения либо в процессе организации обучения, в целом.

 Выявление «узких» мест позволяет своевременно принимать соответствующие решения и проводить корректирующие и предупреждающие мероприятия. В зависимости от выявленных проблемных ситуаций и от их масштаба, могут быть приняты различные решения, точечные, касающиеся отдельного обучающегося, либо комплексные. К примеру, может быть усилена подготовка обучающегося его наставником по отдельным направлениям подготовки, может быть заменен наставник, может быть сменено структурное подразделение, в котором проходила стажировка, может быть актуализирована программа обучения либо увеличено количество часов по определенным дисциплинам в рамках рабочей программы и т.п.

Процесс периодической оценки качества подготовки обучающихся связан с анализом большого объема информации, знаний, документации, в т.ч. программ обучения, выявления зависимостей и закономерностей между ними, выявления причин проблемных ситуаций в процессе профессионального обучения и т.д. В рамках данной проблемы предлагается осуществить интеллектуальную поддержку принятия решений (ППР) с применением онтологического анализа.

1 Разработка требований к интеллектуальной системе поддержки принятия решений

При разработке интеллектуальной системы поддержки принятия решений (ИСППР) нужно учитывать, что требованиям, которые предъявляются различными правообладателями к системе на разных стадиях его жизненного цикла присущи противоречия [13]. Причины возникновения противоречий могут быть различными, к ним можно отнести разное видение различными субъектами управления потребительских свойств системы [6]; различное оценивание проблемных ситуаций разными субъектами управления [3]; неопределенность состояния внешней по отношению к объекту управления среды [6] и внутренней среды объекта управления [7], [1], а так же уникального сочетания внешней и внутренней сред [4]; отказ заинтересованных сторон от ранее данных обещаний и нарушение в одностороннем порядке достигнутых договоренностей [5] и др.

Выявление противоречий на ранней стадии разработки является критическим фактором успеха управления сложными системами. Своевременное выявление противоречий и нахождение способов их разрешения предотвращает появление трудностей, что позволяет, в конечном итоге, сократить затраты на создание системы поддержки принятия решений, предназначенной для применения при периодической оценке качества подготовки обучающихся.

Кроме того, при создании ИСППР у специалистов очень часто возникают сложные проблемы, причина возникновения которых не всегда ясна. В частности, бывает сложно четко описать действия, которые должна выполнять разрабатываемая система. Поэтому целесообразно наиболее полно и четко описать функциональные возможности и ограничения, которые накладываются на разрабатываемую систему, т.е. требования к ИСППР, что позволит избежать более серьезных ошибок и проблем на последующих стадиях разработки.

Разработка требований к ИСППР – процесс, который предусматривает мероприятия, необходимые для создания и утверждения документа, содержащего спецификацию системных требований [13].

Выделяют четыре основных этапа процесса разработки требований к ИСППР [13]:

1) анализ осуществимости разработки системы с технической точки зрения;

2) формирование и анализ требований к системе;

3) специфицирование требований к системе;

4) разработка соответствующей документации и аттестация требований к системе. 

Нами была разработана диаграмма требований к системе поддержки принятия решений, которая представлена на рисунке 2.

Совокупность требований к ИСППР, предназначенной для применения при периодической оценке качества подготовки обучающихся  включает в себя: основные требования, функциональные и нефункциональные требования и экономические требования.

Основные требования включают основную цель разрабатываемой системы. ИСППР разрабатывается в целях информационного обеспечения процесса периодической оценки качества подготовки обучающихся, формирования рекомендаций по принятию решений (ПР), документирования ПР. Кроме того, разрабатываемая система должна обеспечивать взаимодействие с лицом, принимающим решение (ЛПР), и регистрацию оценки качества ППР.

Функциональные требования охватывают предполагаемое поведение ИСППР, определяя действия, которые система способна выполнять [6]. К этим требованиям относятся поддержка принятия решений при периодической оценке качества подготовки обучающихся, регистрация результатов периодической оценки качества подготовки обучающихся, регистрация несоответствий, выявленных при периодической оценке качества подготовки обучающихся, описание проблемной ситуации, поиск решений с применением правил и прецедентов ПР, реализация запросов к базе знаний (БЗ), постоянная актуализация БЗ и базы нормативно-правовой документации.

 

Рисунок 2. Диаграмма требований к ИСППР

 

Нефункциональные требования не связаны непосредственно с функциями, выполняемыми системой [13]. Эти требования определяют не поведенческие аспекты системы, предназначенной для применения при периодической оценке качества подготовки обучающихся, они связаны с такими интеграционными свойствами системы, как защита конфиденциальной информации, надежность, точность, коммуникативность, обеспечение доступа к БЗ и т.д.

Также хотелось бы отметить, что многие нефункциональные требования относятся к ИСППР в целом, а не к отдельным ее средствам. Нефункциональные требования являются более значимыми и критичными, чем отдельные функциональные требования. Если допущена ошибка в функциональном требовании, то это может привести к снижению качества разрабатываемой системы. Если же ошибка допущена в нефункциональных требованиях, то это может сделать систему вовсе неработоспособной.

Экономические требования подразумевают экономический аспект, который необходимо учесть при разработке ИСППР, предназначенной для применения при периодической оценке качества подготовки обучающихся. Необходимо оценить экономическую эффективность, возможные риски, затраты на реализацию и внедрение ИСППР, а также на ее сопровождение.

Некоторые проблемы, которые возникают в процессе разработки требований, обусловлены тем, что отсутствует четкое понимание различия между этими разными уровнями требований. Требования обычно используются в качестве средства коммуникации между различными заинтересованными лицами. Это значит, что требования должны быть просты и понятны как для обычных пользователей программной системы, так и для ее разработчиков, проектировщиков и др. Для решения возникающих проблем необходимо четко различать требования разных уровней и определиться с толкованием термина того или иного требования. Для однозначного толкования терминов рассматриваемой предметной области и, соответственно, требований к ИСППР проведен онтологический анализ предметной области.

2. Онтологический анализ разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений

Технология онтологического анализа позволяет провести онтологическое исследование такой сложной системы, как система профессионального обучения, позволяет накопить ценную информацию о ее работе, результаты анализа которой будут иметь решающее значение при проведении корректирующих и предупреждающих мероприятий.

Преимущество использования онтологической модели состоит в том, что она позволяет разработать модель метаданных, что значительно улучшает использование системы широким кругом пользователей с точки зрения организации взаимодействия [13]. Онтология позволяет обеспечить совместное использование экспертами, сотрудниками учебного центра общего понимания структуры информации, повторно использовать и анализировать знания в предметной области.

В разработанную нами онтологию в виде классов включены общие понятия предметной области, поддержки принятия решений и управления проектами создания ИСППР (на основе словаря по программным проектам [2]). Фрагмент разработанной нами онтологии представлен на рисунке 3.

Разработанная онтология может быть формально представлена следующим образом [14]:

Onto=<C, R, Pr, V, I, A, D>,

где С – множество классов {C1, C2, …, Cn} и их интерпретаций в определенной области знаний;

R – множество отношений {R1, R2, …, Rn};

Pr – свойства классов;

I – множество экземпляров класса {I1, I2, …, In}, определяется при помощи аксиом и определения конкретных свойств классов;

A – множество аксиом {A1, A2, …, An};

D – множество алгоритмов вывода на онтологии {D1, D2, …, Dn}.

 

Рисунок 3. Фрагмент онтологии разработки СППР

 

Помимо терминов онтология включает в себя и правила, согласно которым эти термины могут быть скомбинированы для построения достоверных утверждений о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. Кроме того, на основе этих утверждений, могут быть сделаны соответствующие выводы, позволяющие вносить изменения в систему поддержки принятия решений, для повышения эффективности ее функционирования.

На основе разработанной онтологии осуществляется формирование непосредственно в онтологии правил на языке формализации правил SWRL (Semantic Web Rule Language).

Приведем несколько правил:

  • Обучающийся(?x) ^ Программа_обучения(?y) ^ Профессия (?z) ^ Разряд(?d) ^ hasАттестация(?x, ?y, ?z, ?d, «успешно») → Квалификация(?x, ?z, ?d);
  • Обучающийся(?x) ^ Критерий оценки(?y) ^ hasПериодическая_оценка(?z, 5) → Оценка(?x, ?y);
  • Профессия(?x) ^ Программа_обучения(?y) ^ Разряд(?z) → Срок_обучения(?x, ?y, ?z).

Формирование правил принятия решений является расширением разработанной онтологической модели. При формировании условной части и заключения в правиле используются объекты онтологии OWL-DL (OWL классы сущностей и их свойства, примеры сущностей и отношения между ними).

Разработанная нами онтология построена по модульному принципу и состоит из трех модулей: модуля SD, модуля DSS и модуля PM.

Модуль SD – это модуль предметной области, т.е. системы профессионального обучения, включающей периодическую оценку качества подготовки обучающихся (SD с англ. Subject Domain – предметная область). Модуль DSS  – это модуль системы поддержки принятия решений, с которым непосредственно взаимодействует пользователь через запросы (DSS с англ. Decision Support System – система поддержки принятия решений). Модуль PM – это модуль управления проектами создания ИСППР (PM с англ. Projects Management –управление проектами). Все модули онтологии связаны между собой правилами (Rules).

Заключение

Для обеспечения высокого качества подготовки обучающихся по рабочим профессиям и соответствия их квалификации требованиям профессиональных стандартов, тарифно-квалификационных характеристик или единых тарифно-квалификационных справочников необходима интеллектуальная система поддержка принятия решений, основанная на онтологии, построенной по модульному принципу. ИСППР, главным образом, разрабатывается в целях информационного обеспечения процесса периодической оценки качества подготовки обучающихся и формирования рекомендаций по принятию решений в проблемных ситуациях, возникающих при периодической оценке качества подготовки обучающихся. ИСППР позволяет оперативно принимать решения и проводить корректирующие и предупреждающие мероприятия при выявлении каких-либо проблемных ситуаций в процессе профессионального обучения.

Полученные результаты – продукт деятельности ОДК.

 

Список литературы:

  1. Гвоздев В.Е., Ильясов Б.Г. Пирамида программного проекта // Программная инженерия №1, 2011. – С. 16–24.
  2. Гвоздев В.Е. Программные проекты: базовые термины и определения: учеб. пособие / В.Е. Гвоздев, О.Я. Бежаева, О.А. Ефремова, Г.И. Таназлы. – Уфа: УГАТУ, 2011. – 218 с.
  3. Виттих В.А. Организация сложных систем. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2010. – 66 с.
  4. Йордон Э. Путь камикадзе. –М.: Лори, 2008. – 290 с.
  5. Клевцов С.И. Анализ и формирование требований к ПО информационных систем сбора и обработки данных: учеб. пособие. – Таганрог: изд-во ТТИ ЮФУ, 2007. – 100 с.
  6. Липаев В.В. Анализ и сокращение рисков проектов сложных программных средств. – М.: СИНТЕТ, 2005. – 224 с.
  7. Макконнел С. Сколько стоит программный проект. – СПб.: Питер, 2007. – 297 с.
  8. Обучение и развитие. Официальный сайт ПАО «ОДК-УМПО» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://umpo.ru/karera/kadrovaya-politika/razvitie-.personala/ (дата обращения: 15.08.2022).
  9. Профессиональный дисбаланс рынка труда квалифицированной рабочей силы. И.В. Краснопевцева / Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Экономические науки, 2013, №3(1), с. 315-321.
  10. Ростех открыл в Уфе центр подготовки авиационных специалистов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rostec.ru/media/pressrelease/rostekh-otkryl-v-ufe-tsentr-podgotovki-aviatsionnykh-spetsialistov-/ (дата обращения: 15.08.2022).
  11. Стратегия развития национальной системы квалификаций Российской Федерации на период до 2030 года (одобрена Национальным советом при Президенте РФ по профессиональным квалификациям (протокол от 12 марта 2021 г. N 51) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/400621537/ (дата обращения: 15.08.2022).
  12. Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ (ред. от 14.07.2022) «Об образовании в Российской Федерации» (с изм. и доп., вступ. в силу с 25.07.2022).
  13. Черняховская Л.Р., Гвоздев В.Е., Галиуллина А.Ф. Поддержка принятия решений для оценки качества предоставления государственных услуг с применением онтологического анализа // Онтология проектирования  – Самара: Новая техника, 2016. – Т. 6, №2 (20). С. 193–204.
  14. Черняховская Л.Р. Поддержка принятия решений при стратегическом управлении предприятием на основе инженерии знаний. – Уфа: АНРБ, Гилем, 2010. – 128 с.

Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом