< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Сітьовий метод планування педагогічних досліджень

Педагогічні дослідження в наш час носять більш складний, комплексний, багатоступінчастий і розгалужений характер, в якому беруть участь педагоги, соціологи, інженери, психологи, фізіологи і фахівці інших напрямів. Центральне місце в цих дослідженнях займає педагогічний експеримент як основа перевірки теоретичних висновків у практиці навчання. У дослідженнях беруть участь практичні працівники, викладачі різних навчальних дисциплін, майстри виробничого навчання, керівники училищ.

Відзначені особливості педагогічних досліджень дозволяють віднести їх до типу складних динамічних систем великого масштабу. Під системою розуміється організована незчисленність структурних елементів, взаємозалежних і виконуючої окремі функції в інтересах деякої спільної мети. Складність системи характеризується числом різних станів, у яких вона може знаходитися. Число ж можливих станів визначається як кількістю окремих елементів, що входять у систему, так і кількістю і характером зв'язків між ними. Динамічність системи виявляється в постійній зміні її станів, у постійній зміні параметрів елементів, окремих взаємозв'язків і системи в цілому.

Особливий клас складних динамічних систем складають системи управління. У процесі управління стосовно до педагогічного дослідження можна виділити три основних елементи:

  • 1) вибір бажаного ходу керованого процесу (планування дослідження);
  • 2) контроль за дійсним ходом процесу;
  • 3) вплив на систему з метою її зміни (проведення дослідницьких операцій). Для реалізації процесу управління створюються керуючі системи. Частиною системи управління являється система планування. Для того щоб точно визначити завдання системи планування в педагогічних дослідженнях, розглянемо їхні основні риси.

Комплексні наукові дослідження в галузі педагогіки, наприклад визначення змісту освіти, оптимізації структури навчальних планів і програм та ін., характеризується, насамперед, великими масштабами по числу що беруть участь у них колективів, про що говорилося раніше, обсягом і складністю дослідницьких завдань. Це приводить до ускладнення взаємозв'язків і взаємозалежностей окремих складових частин дослідження, до ускладнення процесів координації робіт співвиконувачів, що ускладнює оцінку стану ходу дослідження в цілому.

Інша характерна риса такого наукового дослідження - його новизна. У багатьох випадках робота спрямована не тільки на удосконалювання існуючої системи і застосування перевірених наукових ідей і методів, але і на створення системи, заснованої на принципово нових теоретичних основах. У процесі розробки відбувається постійне уточнення методики роботи, перегляд плану виконання дослідницьких робіт.

Третя важлива особливість проведення комплексних наукових досліджень - прагнення до всілякого скорочення термінів проведення і реалізації дослідження і зменшенню матеріальних витрат. Всі ці особливості повинна враховувати система планування і керування науковими розробками.

До останнього часу найбільше завершеними методами планування і керування складними комплексами науково-дослідних робіт вважалися графічні методи як найбільше універсальні і які дають доступну для огляду інформацію про хід робіт. Протягом багатьох років ці методи удосконалювалися і були досить ефективними.

При плануванні науково-дослідних робіт нерідко обмежувалися описовим планом, у якому перераховувалися етапи виконання роботи з указівкою термінів її завершення, складу виконавців і форм звітності.

Однак таке планування не відповідає завданням, що ставляться перед плануванням і управлінням на сучасному етапі, і в першу чергу не вирішує завдання створення системи координації планування, контролю і власне управління процесом проведення комплексних педагогічних досліджень. Результатом аналізу систем планування і управління науковими розробками з'явилося створення методів і систем, заснованих на використанні так званих сітьових графіків і електронно-обчислювальних машин для виконання процедур по обробці інформації і підготовці даних для прийняття рішень. Надалі ці методи одержали назву сітьових методів управління розробками (СМУР). Система планування і управління, що реалізує СМУР, називається системою сітьового планування і управління (система СПУ). Методологічну основу сітьових методів управління розробками складають методи дослідження операцій і теорія орієнтованих графів.

Системи управління розробками, засновані на застосування сітьових методів, як правило, передбачають широке використання електронно-обчислювальних машин. Однак вважати, що сітьові методи управління розробками ефективні лише при використанні комп'ютера, не можна. Навпаки, у випадку невеликого обсягу сітки вона з успіхом може оброблятися вручну або з використанням компактної обчислювальної техніки. Обробка сітьових планів педагогічних досліджень при обсягу сітки здебільшого не більш 100-150 подій без використання комп'ютера навіть вигідні економічно.

Будь-яка структура СПУ припускає наявність єдиного централізованого органу, що керує оперативною роботою всіх ланок і визначальної єдиної методології СПУ. Цей орган (група) підкоряється безпосередньо керівникові теми і відповідає за всі заходи.

У початковій стадії доцільно взяти одну з підтем і перевірити на практиці правильність дій по переходу на сітьове планування, нагромадити деякий досвід, підготувати співробітників до роботі з методу СПУ.

При складанні сітьового графіка необхідно чітко уявляти собі наукову структуру дослідження, а також визначити, у якому порядку і яких підрозділах будуть виконуватися різні частини роботи. Після визначення змісту, завдань і методів дослідження, розбивки його на відповідні елементи (підтеми, розділи, етапи) і призначення осіб, відповідальних за їхню розробку, будується структурна схема дослідження (дерево системи), у якій визначені рівні підпорядкування. Для повного виявлення відповідальних осіб може бути побудована лінійна діаграма, що неначе фіксує технологію дослідницької роботи. У ряді випадків, коли кількість подій невелика (до ста), дерево системи і лінійної діаграми можуть не будуватися.

Далі переходять до упорядкування сітьового графіка, що використовується в якості моделі дослідження і формується у вигляді сітки подій і робіт. Сітка - це орієнтований граф, вершинами якого служать події, а дугами (стрілками, що з'єднують події) - роботи (рис. 2.1).

Сітьовий графік як графічне відображення подій і робіт

Рис. 2.1. Сітьовий графік як графічне відображення подій і робіт

Робота визначається як сукупність прийомів, дій, операцій або природний процес (наприклад, навчальний процес, обумовлений планом, програмою), необхідний для виконання конкретної задачі або досягнення конкретної (часткової) мети.

Поняттям "робота" можуть бути охарактеризовані три види зв'язків між подіями, що мають місце в дослідженні. Перший, основний, вид зв'язку характеризується тим, що наступна подія може наступити лише після виконання деякої дійсної роботи, що характеризується певними тривалістю і трудовими витратами, наприклад: подія "Дані перевірочної роботи зібрані" може наступити лише після збору даних. Другий вид зв'язку - очікування. Очікування може бути, наприклад, коли одна робота повинна виконуватися тими ж співробітниками, що зайняті виконанням іншої роботи на тому ж устаткуванні або коли час початку якоїсь роботи залежить від тих або інших нормативів (наприклад, проведення контрольної роботи залежить від фізіологічних норм частоти проведення іспитів). Такого роду роботи характеризуються тільки тривалістю. Третій вид зв'язку подій - логічна залежність. Наприклад, аналіз знань або вмінь учнів по певній темі або розділу програми може проводитися лише після вивчення відповідного навчального матеріалу. Останні два види зв'язків називаються фіктивними роботами або умовними діями.

Подія - певний і єдиний результат, що досягається після виконання однієї або декількох робіт. Подія на графіку зображується у вигляді кружечка з текстом назви або позначення, наприклад номера. Тоді роботи будуть позначатися у вигляді (і - і), де і - попередня подія, а і - наступна. На дузі, що позначає роботу, зазначається час, необхідний на її виконання (див. рис. 2.1).

Кожна робота сітки супроводжується певними оцінюваннями відповідно до обраного критерію. У педагогічних дослідженнях у якості критерію вибирається час і для кожної роботи проводиться оцінка тривалості її виконання. Важливо відзначити, що оцінка параметрів робіт, як правило, має вірогідний характер. Це значить, що вже при початковому упорядкуванні плану в нього закладається та міра невизначеності, що об'єктивно властива науковим дослідженням.

Сітьовий графік, спочатку складений відповідальним виконавцем, перевіряється з погляду визначених правил і умов, що накладаються алгоритмом мережного методу. У процесі перевірки відбувається налагодження, що міститься в знаходженні і виправленні помилок у мережі. Налагоджена мережа аналізується для виявлення критичного шляху або критичної послідовності подій. Критичним шляхом називається така послідовність взаємозалежних подій, що має найбільшу тривалість у часі, тобто характеризує тривалість усієї розробки. Сумарна тривалість робіт, що лежать на критичному шляху, називається критичним часом. Необхідно відзначити особливість використання сітьових графіків у плануванні науково-дослідних робіт в галузі педагогіки. Якщо в більшості наукових розробок у самих різних галузях людського пізнання використовується метод скорочення критичного шляху шляхом перекидання на роботи цього шляху додаткових матеріальних і трудових ресурсів, то в педагогіці це найчастіше неможливо, тому що в більшості випадків тривалість критичного шляху визначається тривалістю термінів експериментального навчання, що в експерименті не змінюються (крім випадків, коли термін навчання самий являється предметом дослідження). У зв'язку з цим найбільше важливим аналізом при виконанні досліджень, пов'язаних із педагогічним експериментом (ми не маємо на увазі лабораторний експеримент), є визначення резервів часу при виконанні окремих робіт, що дає можливість керівнику доручати виконавцям цілий ряд додаткових робіт, завдань, без виконання котрих важко представити діяльність великої наукової установи, причому розподілити їх пропорційно розрахованим резервам часу.

Зупинимося на деяких поняттях, пов'язаних із визначенням резервів часу. Найбільш ранній можливий термін здійснення події ?р(і) - це виражений в одиницях часу термін, раніш якого не може здійснитися розглянута подія; математично він визначається як сума витрат часу на виконання робіт, що мають найбільшу тривалість і лежать на шляху до розглянутої події. Так, для події 8 (див. рис. 2.1) ір(8)=1+6+4=11 тижнів. Найбільш пізній що припускається термін виконання події ґп (і) - це виражений в одиницях часу термін, перевищення якого викликає збільшення терміну конкретної роботи або всього дослідження, математично визначається вирахуванням із тривалості робіт, що лежать на критичному шляху, найбільшої сумарної тривалості робіт від розглянутого до кінцевої події. Так, для події 7 (див. рис. 2.1) ґп (7)=18-(7+2)=9 тижнів.

Резерв часу для події Яс(і) - це різниця між найбільше пізнім припустимим і найбільше ранніми можливим термінами завершення події:

Для події 4 (див. рис. 2.1) Лс(4)=9-(1+1+2)=5 тижнів. Самий ранній можливий термін початку роботи £рн(і-) - це виражений в одиницях часу термін, раніше якого розглянута робота не може бути почата, тому що не здійсниться ще подія, що забезпечує можливість її початку. Тому самий ранній можливий термін початку розглянутої роботи дорівнює найбільше ранньому можливому терміну звершення події, що передує цій роботі:

Самий ранній можливий термін закінчення роботи ґро (і-/) - це термін, що визначається в одиницях часу як сума найбільше раннього можливого терміну звершення події, що передує розглянутій роботі, і тривалості цієї роботи:

Самий пізній припустимий термін закінчення роботи ?по(г-/) - це виражений в одиницях часу термін, перевищення якого викликає збільшення терміну виконання конкретної розробки або всієї роботи:

Самий пізній припустимий термін початку роботи 1:пн(г-/) - це виражений в одиницях часу термін, при збільшенні якого робота не може бути виконана без збільшення терміну виконання всього дослідження:

Спільний резерв часу роботи який характеризує можливість збільшення тривалості розглянутої роботи без збільшення тривалості виконання всього дослідження, математично може бути визначений із залежностей

Частковий резерв часу роботи ( Ч"р ) - це виражений в одиницях часу запас часу, що визначає, наскільки можна збільшити тривалість розглянутої роботи без зміни інших характеристик мережі:

Крім розглянутих параметрів, звичайно, користуються ще показниками оптимістичного (ґоп), песимістичного (ґпес) і найбільше ймовірного (ґнв) часу виконання роботи, обумовлених компетентним виконавцем для сприятливих, несприятливих і найбільше ймовірних умов проведення дослідницьких процедур.

З огляду на ці показники, розраховують очікуваний час виконання роботи з формули:

Графік починають будувати лише після підготовки бібліотечного списку подій і робіт, що складаються компетентними фахівцями. Вся робота складається з трьох етапів: нанесення подій на графік і їхньої нумерації, об'єднання подій роботами і коригування їх, уведення фіктивних робіт і подій.

На першому етапі будують гілку подій навчального процесу як найбільше точно визначену в часі, що потім починає обростати подіями дослідницької роботи.

Всі повторення повинні бути виписані на мережі, тобто забороняється циклічне зображення робочого процесу (рис. 2.2).

Вимоги до зображення гілки подій на сітьовому графіку

Рис. 2.2. Вимоги до зображення гілки подій на сітьовому графіку

Якщо декілька робіт починаються тією самою подією і їх результатом являється також та сама подія, то для чіткого виділення кожній із робіт необхідно ввести додаткові події (див. рис. 2.3). Якщо в процесі проведення якійсь роботи (1 -2) необхідно одержати додаткові дані, то подібна ситуація зображується за допомогою деталізації проведеної роботи і введення проміжної події (див. рис. 2.4).

Зображення взаємозалежних подій на сітьовому графіку

Рис. 2.3. Зображення взаємозалежних подій на сітьовому графіку

Зображення проміжних подій на сітьовому графіку

Рис. 2.4. Зображення проміжних подій на сітьовому графіку

Для спрощення графіка його укрупнюють. Якщо роботи виконуються послідовно або в комплексі одним виконавцем (1-2-3-4), наприклад проведення контрольної роботи, її аналіз, упорядкування звіту, то їх можна замінити однією стрілкою (1-4). При цьому тимчасова тривалість робіт 1-4 дорівнює тривалості самого довгого шляху між подіями 1 і 4.

До складеного графіка висуваються такі вимоги:

  • - у мережі не повинно бути циклів, тобто ланцюгів, що починаються деякими подіями і закінчуються тими ж подіями (див. рис. 2.2).
  • - не повинно бути подій, за винятком вихідних, у які не входить жодної стрілки - роботи, тобто в мережі не повинно бути розривів.
  • - не повинно бути подій, за винятком завершальних, із яких не виходило б жодної стрілки - роботи, тобто не повинно бути тупиків.

Після перевірки правильності упорядкування мережі приступають до розрахунку параметрів. Розрахунок робиться на основі прийнятих позначень і розрахункових залежностей. Дані розрахунку заносяться в таблиці 2.1 і 2.2.

Таблиця 2.1. Розрахунок параметрів плану виконання дослідження

Розрахунок параметрів плану виконання дослідження

Як приклад наводимо розрахунок сітки, зображеної на рисунку 2.1. На першому етапі розрахунку установлюємо вихідні дані і заповнюємо 1, 2 і 3-й стовпці таблиці 2.1, 1-й і 2-й стовпці таблиці 2.2.

Потім переходимо до розрахунку ґр ( і) і ірн ( і: і):

  • а) фіксуємо і записуємо в таблиці 2.1 термін звершення початкової події Ц ( 1 ) = 0 і відповідно в таблиці 2.2 термін початку робіт ¿¡"(1-2) і ?рн(1-3);
  • б) визначаємо термін звершення події 2, тобто ґІ,(2)=ґІ)(1)+/(1-2)=0+1=1 тиждень і відповідно визначаємо самий ранній термін початку роботи 2-4, тобто ґрн(2-4)^(2)=1 тиждень, таким же способом визначаємо ґІ,(3)=(3-5)=ґІ)(3-6)=0+1=1 тиждень. Заносимо в таблиці 2.1 і 2.2. Аналогічним способом визначаємо терміни звершення всіх простих подій (4-7), тобто подій, термін звершення яких обумовлений тільки двома факторами: терміном звершення попередньої події і тривалістю однієї роботи.

Таблиця 2.2. Розрахунок параметрів плану виконання дослідження

Розрахунок параметрів плану виконання дослідження

Але для подій, термін звершення яких обумовлений виконанням ряду робіт (наприклад, подія 88 такий метод розрахунку особливо при великих сітках не підходить і може привести до неправильних результатів обчислення.

У цьому випадку необхідно визначити терміни звершення всіх попередніх подій, потім до них додавати тривалість робіт, що зв'язують розглянуту подію з попередньою, і по найбільшій з отриманих сум визначити термін звершення події. Для події 8 ці суми будуть дорівнювати:

Найбільша з трьох сум дорівнює 11 тижнів, виходить, ір(8)=11 тижнів, ?рн(8-9)=11 тижнів.

Тепер знаходимо ґр(9)=/(8)+/(8-9)=11+7=18 тижнів.

Визначення самого раннього можливого терміну закінчення робіт дорівнює fp0(i-/) робиться підсумовуванням обчисленої величини з величиною ґ(і-і) і заноситься в таблицю 2.2.

Самий пізній термін звершення події (/) і самий пізній термін закінчення роботи ґпо(і-/), який закінчується цією подією, визначається як різниця між терміном звершення наступної події і часом на проведення наступної роботи. Самий пізній термін звершення кінцевої події дорівнює самому ранньому терміну його звершення.

^о(8-9)=п(9)=і,(9)=18 тижнів;

ґпо(4-8)=и5-8)=и7-8)=а8)=а9Н(8-9)=18-7=11 тижнів; ?по(6-7)=п(7)=п(8)-(7-8)=11-2=9 тижнів; ґпо(3-6)=п(6)=п(7)-(6-7)=9-2=7 тижнів; ґпо(3-5)=п(5)=п(8)-(5-8)=11-4=7 тижнів; гпо(2-4)=гп(4)=їп(8)-?(4-8)= 11 -2=9 тижнів; ^о(1-2)=п(2)=п(4)-(2-4)=9-3=6 тижнів.

Зазначений спосіб розрахунку підходить для простих подій, від яких починається лише одна робота. Для складних подій, наприклад події 3, самий пізній термін їх звершення буде дорівнювати найменшій різниці між самим пізнім терміном звершення наступних подій і величиною тривалості робіт, їх що зв'язують:

?п(5)-?(3-5)=7-6=1 тиждень; ґп(6)-(3-6)=7-6=1 тиждень; виходить що 1;по(1-3)=;п(3)=1 тиждень. Інші величини розраховуються на основі отриманих даних за формулами

*пн(І-/)=по(І-/)-КНУ; Rp(І-j)=tпо(І-j)-tpo(І-j); Чp(i-J)=tp(J^)-tpo(i-J)

Лс(і)=п(гНр(і).

Отримані результати дозволяють керівнику дослідження вести постійний контроль за його ходом, без збитку для справи давати виконавцям додаткову роботу й у такий спосіб оптимізувати процес управління дослідницькою роботою.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >