АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ СОСТАВЛЕНИЕ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ РЕПЕТИТОРОВ

AUTOMATED CURRICULUM FOR TUTORS

Bulat Hayrullin

Student, Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev,

Russia, Kazan

Gulshat Gaptullazyanova

scientific supervisor, Senior lecturer of Department for Automated Systems for Information Processing and Control, Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В статье исследуются способы автоматизированного составления учебных программ для репетиторов. Представлено описание двух способов составления учебных программ для учащихся школ. Указаны технологии для последующей программной реализации.

ABSTRACT

The article explores the methods of automated preparation of curricula for tutors. The description of two ways of drawing up curricula for schoolchildren is presented. Technologies for further software implementation are indicated.

Ключевые слова: репетитор, учебная программа, автоматизация.

Keywords: tutor, curriculum, automation.

Введение

На сегодняшний день остро стоит вопрос с получением качественного образования в школах. К сожалению, не все ученики способны освоить необходимый материал в реалиях школьного обучения по различным причинам. Ученики, отстающие от учебной программы в школе, недостаточно усвоившие материал или желающие достичь успехов в образовании или на экзамене, обращаются за помощью к репетиторам. Опрос 1 505 родителей учеников обучающихся в школе показал, что услугами репетиторов пользуются 31 % московских школьников, а именно: в начальной школе услугами репетитора пользуется 13 % детей, в 5–7 классах – 28 % школьников, в 8–11 классах – до 68 % обучающихся» [1, с. 106]. Целью репетитора является в заданный срок обучить ученика всему необходимому материалу. Для этого репетитор должен составить грамотный учебный план с учетом знаний ученика и его целей. Процесс ручного составления учебной программы является трудозатратным и занимает продолжительное время. Если же учесть, что большое количество репетиторов занимаются с учениками только в формате онлайн, то даже объективная оценка уровня знаний ученика может оказаться проблемой. В связи с этим существует возможность облегчения репетиторской деятельности по составлению учебных программ путем автоматизации данного процесса.

Бизнес-процесс

Для более подробного ознакомления с предметной областью рассмотрим возможный бизнес-процесс репетиторского онлайн агентства.

Этапы бизнес-процесса:

1. Привлечение клиента;
2. Выбор курса;
3. Подписание договора и оплата;
4. Зачисление на курс;
5. Написание диагностики;
6. Подбор преподавателя;
7. Формирование индивидуальной учебной программы;
8. Обучение, прохождение контрольных точек.

Для частных репетиторов не все пункты бизнес-процесса являются актуальными. Рассмотрим более подробно этапы под номерами 5 и 7, связанные с формированием учебных программ.

Диагностику ученик пишет после зачисления на курс, и она состоит из типовых заданий по различным темам для оценки уровня знаний. По результатам диагностического тестирования выявляются пробелы в знаниях и в соответствии с приобретенным курсом (числом занятий) составляется индивидуальная учебная программа.

Учебная программа формируется на основе федерального базисного учебного плана и примерных учебных планов для образовательных организаций [2]. Для проведения занятий преподаватель получает индивидуальную учебную программу для каждого ученика со списком тем. Также учебная программа содержит методические материалы к занятиям в электронном виде. Преподаватель работает согласно этим материалам. Ученику предоставляются методические материалы для самостоятельного изучения тем дисциплины.

Для визуализации бизнес-процесса воспользуемся диаграммами моделирование IDEF0. Они позволяют декомпозировать общие уровни абстракции бизнес-процесса к более подробным [3].

Далее, на рисунке 1 изображена диаграмма IDEF0 A-0 – «Планирование обучения» и на рисунке 2 ее декомпозиция на диаграмме IDEF0 A0.

Рисунок 1. Диаграмма IDEF0 А-0 «Планирование обучения»

Рисунок 2. Диаграмма IDEF0 А0 «Планирование обучения»

По диаграммам можно прийти к выводу, что основная задача методического отдела (в частном случае самого преподавателя) перед началом обучения сформировать учебную программу согласно входящим данным. К входящим данным в данном случае будут относиться:

- Сведения об ученике, а именно его цель обучения;

- Результаты диагностики ученика для оценки его уровня знаний;

- Нормативные документы, а именно примеры учебных планов и список тем на обучение.

Используя все полученные данные, на выходе мы должны получить сформированную индивидуальную учебную программу, содержащую список тем для прохождения в последующем процессе обучения.

Описание методов автоматизации

Автоматизация заключается в том, что, используя API (application programming interfaces, интерфейсы прикладного программирования) [4], пользователь будет автоматически получать готовую учебную программу исходя из уровня знаний ученика и его целей. Но для проектирования API необходимо выбрать то, каким способом будет формироваться учебная программа. Для этого необходимо учесть, для каких целей обращаются к репетиторам. Исследование, проведенное в 2018 году, заключалось в выявлении направлений репетиторской деятельности путем анкетирования участников. Выборка составила 100 анкет из различных городов и показала следующие результаты (Таблица 1) [5].

Таблица 1.

Направления репетиторства

Результаты исследования показывают, что большая часть репетиторов занимается подготовкой учеников к сдаче школьных экзаменов ОГЭ (основной государственный экзамен) и ЕГЭ (единый государственный экзамен). Для этих учеников приоритетом является количество набранных баллов за экзамен. В таком случае есть способ задать алгоритм для включения тем в учебную программу исходя из весовых коэффициентов за каждый набранный балл по заданию. Весовой коэффициент – это числовой коэффициент, параметр, который отражает значимость, относительную важность, "вес" данного фактора, показателя в сравнении с другими факторами, оказывающими влияние на изучаемый процесс. Учитывая структуру экзаменов, некоторые задания являются более легкими, в сравнении с другими, заданиями повышенной сложности. В соответствии с этим темы, связанные с наиболее простыми для решения заданиями, получат более высокие весовые коэффициенты. Например, ЕГЭ по математике содержит 2 задания по 1 баллу на тему «Вероятность». Решение данных заданий не представляет для учеников большой сложности, если они хорошо знакомы с темой. А задание, связанное с планиметрией во второй части, дает 3 балла, но полный балл за него получает менее 4 % учащихся [6]. Исходя из этого, тема «Вероятность» получит высокий весовой коэффициент относительно тем, связанных с планиметрией второй части. Для сохранения равномерного влияния компонентов весовой функции на ее результирующее значение возможно использование нормирующих коэффициентов [7].

Другой способ является более универсальным и подходит не только для учеников, сдающих экзамены. Он больше подходит для восполнения пробелов в обучении и повышению успеваемости учащихся любых классов. Для этого каждой теме из базового курса по предмету за определенный класс назначается его сложность (например, 1 – базовая, 2 – средняя, 3 – повышенная), а темы группируются в блоки (например, в математике это «Алгебра», «Геометрия» и «Реальная математика»). Далее в учебную программу попадают темы, соответствующие уровню знаний ученика и его целям. В таком случае уровень знаний должен оцениваться как по блокам, так и в целом по предмету.

Для оценки уровня знаний ученика в каждом из предложенных способов может подойти онлайн-тестирование по заданиям, соответствующим классу ученика в школе. Исходя из результатов тестирования, приложение может автоматически добавить темы в учебную программу и выдать готовый результат.

Возможные механизмы реализации

Реализация автоматизации может осуществляться через Windows API, Web API, Mobile API. Наиболее лучшим решением будет использование Web API, так как в интернете уже существует множество репетиторских агентств, работающих в формате онлайн и обладающих своими сайтами. Для программной реализации возможен выбор микросервисной архитектуры. Данный поход подразумевает использование различных слабосвязанных систем как часть одной единой системы [8]. В таком случае это упростит процесс интеграции в уже существующие системы. Автоматизацию по составлению учебных программ можно как напрямую интегрировать в систему, так и коммерчески распространять через модель SaaS [9]. Тогда для получения доступа к ресурсу через процесс авторизации возможно использование технологии OAuth, которая позволяет получать доступ через сторонние доверенные источники, например, корпоративную электронную почту [10].

Заключение

Результатом проделанной работы являются решения проблемы автоматизации репетиторской деятельности по составлению учебных программ. Предложены способы формирования учебных программ для репетиторов. Первый способ является более предпочтительным для учащихся, сдающих экзамены ОГЭ и ЕГЭ; второй способ универсальный и может подойти для обучающихся любых классов. Также учтен способ оценки уровня знаний ученика через онлайн-тестирование, который подойдет любому из вышеперечисленных способов. Подходящим механизмом реализации является Web API, клиент-серверная модель. При этом использование модели SaaS может принести высокую коммерческую прибыль, так как откроет легкий доступ пользователям по всему миру через интернет, используя модель «пользователь-подписка».

Список литературы:

1. Бурдяк, А. Я. Дополнительные занятия по школьным предметам: мотивация и распространенность / А. Я. Бурдяк // Мониторинг общественного мнения: экономические и социальные перемены. – 2015. – № 2. – С. 96–112.
2. Об утверждении федерального базисного учебного плана и примерных учебных планов для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования: Приказ от 9 марта 2004 года N 1312 – Министерство Образования РФ – 2004.
3. Зарайский С. А. Основы проектирования автоматизированных систем. Учебное пособие по курсовому проектированию / А. С. Зарайский, А. Л. Осипова, В. А. Суздальцев // Казань – Казан. Гос. Техн. Ун-та, 2014 – 103 с.
4. Введение в API. Книга и мини-курс Брайана Кукси / Systems Education – URL: systems.education/api-intro (дата обращения: 30.04.2022) – Текст: электронный.
5. Шипкова Е. Н. Репетиторство как проблема педагогической науки и практики / Е. Н. Шипкова // Ярославский педагогический вестник – 2018 – № 2. – С. 39–46.
6. Средний процент выполнения заданий профильного ЕГЭ по математике [Электронный ресурс]. // 4ЕГЭ. – Режим доступа: https://4ege.ru/matematika/60233-srednij-procent-vypolnenija-zadanij-profilnogo-ege-po-matematike.html (дата обращения: 30.04.2022). Текст: электронный.
7. Ватутин Э. И. Оценка качества разбиений параллельных управляющих алгоритмов на последовательные подалгоритмы с использованием весовой функции / Э. И. Ватутин // Межрегиональная научно-техническая конференция «Интеллектуальные и информационные системы». Тула – 2005 – С. 29–30.
8. Cole M. R. Hands-On Microservices with C#: Designing a real-world, enterprise-grade microservice ecosystem with the efficiency of C# / M. R. Cole // Publisher: Packt Publishing, 2018 – 254 p.
9. Эминов Б. Ф. Сетевые технологии: Учебное пособие / Б. Ф. Эминов, Ф. И. Эминов // Казань – КНИТУ-КАИ, 2019 – 192 с.
10. Blokdyk G. OAuth Third Edition / G. Blokdyk // Publisher: 5STARCooks, 2021 – 306 p.