Программные методы обработки, анализа и визуализации учебных планов

Цели. Цель работы – поиск методов и подходов разработки программного комплекса для обработки, анализа и визуализации данных учебных планов образовательных программ в автоматизированном режиме.

Методы. Проведен теоретический анализ научных работ и результатов в области исследования. В программном комплексе используются следующие методы: для обработки данных – регулярные выражения, для анализа посредством выявления различий – метод сравнительного анализа и методы описательной математической статистики, для визуализации результатов – графовая модель представления данных.

Результаты. Разработана архитектура программного комплекса для обработки (с предобработкой), анализа и визуализации учебных планов с использованием принципов объектно-ориентированного программирования SOLID. Программная реализация на языке программирования С++ использована для подсчета характеристик учебных планов и создания графового представления, на основе которого предложен собственный способ визуализации учебных планов. Продемонстрированы возможности программного комплекса: проведен сравнительный анализ учебных планов, выявлены их особенности, обнаружены недочеты при их проектировании.

Выводы. Использование программного комплекса обработки, анализа и визуализации учебных планов может помочь выявить особенности учебного плана, указать на возможные недоработки и слабые места, провести сравнительный анализ разных учебных планов. Его применение позволит повысить качество управления образовательным процессом, заполнить пробелы в области анализа образовательных данных и будет способствовать созданию цифровой экосистемы вуза. Результаты работы могут быть полезны преподавателям, проектирующим и разрабатывающим учебные планы, представителям административно-управленческого персонала, в т.ч. работникам учебно-организационных отделов, а также другим участникам образовательного процесса вуза.

1. Королькова И.А., Зайцев С.А. Современные факторы, влияющие на формирование IT компетенций у обучающихся. В сб.: Цифровая трансформация социальных и экономических систем: материалы международной научно-практической конференции. М.: Московский университет им. С.Ю. Витте. 2023. С. 264–268. https://www.elibrary.ru/qbzuya

2. Ширинкина Е.В. Методы интеллектуального анализа данных и образовательной аналитики. Современное образование. 2022;1:51–67. https://www.elibrary.ru/dinnow, https://doi.org/10.25136/2409-8736.2022.1.37582

3. Kustitskaya T.A., Esin R.V., Kytmanov A.A., Zykova T.V. Designing an Education Database in a Higher Education Institution for the Data-Driven Management of the Educational Process. Education Sciences. 2023;13(9):947. https://www.elibrary.ru/jnyekv, https://doi.org/10.3390/educsci13090947

4. Jarke J., Breiter A. Editorial: The datafication of education. Learning, Media and Technology. 2019;44(1):1–6. https://doi.org/10.1080/17439884.2019.1573833

5. Hartong S., Piattoeva N. Contextualizing the datafication of schooling – a comparative discussion of Germany and Russia. Critical Studies in Education. 2021;62(2):227–242. https://doi.org/10.1080/17508487.2019.1618887

6. Pangrazio L., Selwyn N., Cumbo B. Tracking technology: exploring student experiences of school datafication. Cambridge J. Education. 2023;53(6):847–862. https://doi.org/10.1080/0305764X.2023.2215194

7. Nouraey P., Al-Badi A., Riasati M.J., Maata R.L. Educational program and curriculum evaluation models: a mini systematic review of the recent trends. Universal J. Educational Res. 2020;8(9):4048–4055. https://doi.org/10.13189/ujer.2020.080930

8. McCarthy A., Maor D., McConney A., Cavanaugh C. Digital transformation in education: Critical components for leaders of system change. Social Sciences & Humanities Open. 2023;8(1):100479. https://doi.org/10.1016/j.ssaho.2023.100479

9. Кузьмина Е.А., Низамова Г.Ф. Формирование учебного плана на основе графовой модели. Информатика и образование. 2020;4(5):33–43. https://www.elibrary.ru/erhqxo, https://doi.org/10.32517/0234-0453-2020-35-5-33-43

10. Агеев Ю.Д., Федосеев С.В., Кавин Ю.А., Ворона С.Г., Павловский И.С. Оценка противоречивости логической структуры учебного плана. Статистика и экономика. 2018;5:73–80. https://www.elibrary.ru/vpnnbq, https://doi.org/10.21686/2500-3925-2018-5-73-80

11. Зыкова Т.В., Кытманов А.А., Халтурин Е.А., Вайнштейн Ю.В., Носков М.В. Алгоритм анализа и оценки учебных планов образовательных программ. Информатика и образование. 2024;39(1):52–64. https://www.elibrary.ru/unswxg, https://doi.org/10.32517/0234-0453-2024-39-1-52-64

12. Борзова А.С. Оптимизация компонентов содержания обучения в области эксплуатации воздушно го транспорта на основе экспертного анализа с ориентацией на модель-ориентированный подход. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2017;3(18):14. https://www.elibrary.ru/zrcvgd. URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2017/08/Borzova_3_1_17.pdf. Дата обращения 28.09.2025.

13. Курилова О.Л. Применение генетического алгоритма для оптимизации учебного плана. Информационно-управляющие системы. 2013;3(64):84–92. https://www.elibrary.ru/qbpgth

14. Дёмина А.Р., Юдин Е.Б. Расчет коэффициента кластеризации неполной сети с использованием параллельных вычислений. Россия молодая: передовые технологии – в промышленность. 2015;3:45–48. https://www.elibrary.ru/uzeonx

15. Hitchman S. The details of conceptual modelling notations are important – a comparison of relationship normative language. Communications of the Association for Information Systems. 2002;9(1):10. https://doi.org/10.17705/1CAIS.00910

16. Губин А.С., Тутова Н.В. Анализ подхода к разработке приложений с «чистой» архитектурой. Телекоммуникации и информационные технологии. 2022;9(1):28–37. https://www.elibrary.ru/nozmkg

17. Кытманов А.А., Горелова Ю.Н., Зыкова Т.В., Пихтилькова О.А., Пронина Е.В. Концептуальный подход к цифровой трансформации образовательного процесса в вузе. Russian Technological Journal. 2024;12(5):98–110. https://elibrary.ru/WAZLGB, https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-5-98-110

18. Корчак А.Э., Хавенсон Т.Е. Понятие «качество» в высшем образовании: от офлайн к онлайн-формату. Высшее образование в России. 2024;33(1):9–27. https://elibrary.ru/WAZLGB, https://doi.org/10.31992/0869-3617-2024-33-1-9-27

19. Manolev J., Sullivan A., Slee R. The datafication of discipline: ClassDojo, surveillance and a performative classroom culture. In: The Datafication of Education. Routledge; 2020. P. 37–52. https://doi.org/10.1080/17439884.2018.1558237

20. Williamson B., Bayne S., Shay S. The datafication of teaching in Higher Education: critical issues and perspectives. Teaching in Higher Education. 2020;25(4):351–365. https://doi.org/10.1080/13562517.2020.1748811

21. Зыкова Т.В., Кытманов А.А., Носков М.В., Халтурин Е.А. Применение силового алгоритма визуализации графов для анализа учебных планов образовательных программ высшего образования. Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2023;19(1):104–116. https://elibrary.ru/kzhowj, https://doi.org/10.25559/SITITO.019.202301.104-116