Зыкова Татьяна Викторовна, канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры прикладной математики и анализа данных, Институт космических и информационных технологий
г. Красноярск
Tatyana V. Zykova, Candidate of Sciences (Physics and Mathematics), Docent, Associate Professor at the Department of Applied Mathematics and Data Analysis, School of Space and Information Technology
Krasnoyarsk
Вайнштейн Юлия Владимировна, доктор пед. наук, профессор, профессор кафедры прикладной математики и анализа данных, Институт космических и информационных технологий
г. Красноярск
Yuliya V. Vainshtein, Doctor of Sciences (Education), Professor, Professor at the Department of Applied Mathematics and Data Analysis, School of Space and Information Technology
Krasnoyarsk
Носков Михаил Валерианович, доктор физ.-мат. наук, профессор, профессор кафедры прикладной математики и анализа данных, Институт космических и информационных технологий
г. Красноярск
Mikhail V. Noskov, Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Professor at the Department of Applied Mathematics and Data Analysis, School of Space and Information Technology
Krasnoyarsk
В статье представлен подход к моделированию структуры компетенций на основе данных учебных планов образовательных программ высшего образования. Данный подход позволяет декомпозировать компетенцию как интегративный образовательный результат, формируемый в учебном плане набором дисциплин и их междисциплинарных связей. Апробация подхода проведена на примере анализа структуры общепрофессиональной компетенции в учебных планах направлений подготовки укрупненной группы 09.00.00.
Разработанный подход обеспечивает возможность последовательного анализа образовательных результатов: от выделенных групп компетенций в образовательной программе к визуализации траектории формирования конкретной компетенции и диа грамме составляющих ее дисциплин с оценкой их относительного вклада.
В основе подхода лежит представление структуры компетенции в виде взвешенного ориентированного графа, вершины которого представляют собой дисциплины, формирующие компетенции, а ребра — междисциплинарные связи, которые отражают преемственность освоения компетенций на протяжении всего срока обучения. Такой способ моделирования позволяет проследить поэтапную трансформацию образовательных результатов от начала до конца реализации образовательной программы. Построенная графовая модель позволяет наглядно визуализировать вклад отдельных дисциплин в формирование конкретных компетенций, выявить дисциплины — «ядра» компетенции и оценить равномерность их распределения по периодам обучения. Детальный анализ структуры на примере компетенции ОПК-1 демонстрирует возможность проследить логику ее формирования от фундаментальных математических и информационных дисциплин начальных курсов к профессиональным на старших курсах.
Инструментальная база исследования включает методы формализации и алгоритмизации, а также средства платформы Business Intelligence (Yandex DataLens) для интеграции данных учебных планов и программный пакет сетевого анализа Gephi для визуализации графовых моделей.
Разработанный подход открывает новые возможности для проектирования и обновления образовательных программ, а также для реализации гибких индивидуальных траекторий обучающихся.
The article presents an approach to modeling the structure of competencies based on data from curricula of higher education programs. This approach makes it possible to decompose a competency as an integrative educational outcome formed within the curriculum by a set of disciplines and their interdisciplinary connections. The approach was tested on the example of analyzing the structure of a general professional competency within the curricula of the enlarged field of study 09.00.00.
The developed approach enables a sequential analysis of educational outcomes: from identified groups of competencies within an educational program to visualizing the trajectory of a specific competency and a diagram of its constituent disciplines with an assessment of their relative contribution.
The approach is based on representing the structure of the competency as a weighted directed graph, where vertices correspond to the disciplines that form the competency, and edges represent interdisciplinary connections and reflect the continuity of competency development throughout the entire period of study. This modeling method allows one to trace the step-by-step transformation of knowledge, skills, and abilities from the beginning to the end of the educational program. The constructed graph model provides a clear visualization of the contribution of individual disciplines to the formation of a specific competency, identifies the “core” disciplines of the competency, and assesses the uniformity of their distribution across the training periods. A detailed analysis of the structure of the competency GPC-1 demonstrates the ability to trace the logic of its formation from fundamental mathematical and information disciplines in the initial courses to professional disciplines in the senior years.
The research’s instrumental framework includes methods of formalization and algorithmization, as well as Business Intelligence platform tools (Yandex DataLens) for integrating curriculum data, and the network analysis software package Gephi for visualizing graph models.
The developed approach may be of interest in the design and updating of educational programs, as well as in the construction of individual educational trajectories for students.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.