Дослідження моделей, методів та інформаційних технологій підтримки формування змісту дисциплін освітньопрофесійних програм у технічному університеті

Мета дослідження: розробка методів та спеціалізованої інформаційної технології для автоматизації та інформаційної підтримки процесу формування змісту дисциплін освітньо-професійних програм, що дозволить мінімізувати розрив між академічним навчанням та динамічними вимогами ІТ-індустрії. Об’єкт дослідження: процес формування змісту освітньо-професійних програм та структурно-логічних схем підготовки фахівців у закладах вищої технічної освіти. Предмет дослідження: моделі та інформаційні технології аналізу відповідності компетентностей і результатів навчання у змісті освітніх програм за спеціальністю «Комп’ютерні науки». Методи дослідження: методи теорії графів, комбінаторна оптимізація, онтологічний інжиніринг, методи інтелектуального аналізу даних, об'єктноорієнтоване проєктування та програмування. У цій роботі проведено аналіз нормативного базису та міжнародних рекомендацій щодо формування змісту освіти, досліджено математичний апарат для моделювання структурно-логічних зв'язків та топологічного сортування навчальних дисциплін, розроблено архітектуру інформаційної системи та обрано технологічний стек для реалізації засобу підтримки розробки ОПП; реалізовано програмний комплекс для візуалізації та перевірки відповідностей між результатами навчання та компетентностями, який дозволяє автоматизувати роботу та забезпечити інформаційну підтримку гарантів програм та методистів, суттєво скорочуючи час на підготовку матриць відповідності; проведено оцінку економічної ефективності та терміну окупності розробленого рішення.

Purpose of the study: development of methods and specialized information technology for automation and information support of the process of forming the content of disciplines of educational and professional programs, which will minimize the gap between academic education and the dynamic requirements of the IT industry. Object of the study: the process of forming the content of educational and professional programs and structural and logical schemes for training specialists in institutions of higher technical education. Subject of the study: models and information technologies for analyzing the correspondence of competencies and learning outcomes in the content of educational programs in the specialty "Computer Science". Research methods: graph theory methods, combinatorial optimization, ontological engineering, methods of intelligent data analysis, object-oriented design and programming. In this work, an analysis of the regulatory framework and international recommendations for the formation of educational content was conducted, a mathematical apparatus for modeling structural-logical relationships and topological sorting of academic disciplines was investigated, the architecture of the information system was developed and a technological stack was selected for the implementation of a tool to support the development of OPP; a software package was implemented for visualization and verification of correspondence between learning outcomes and competencies, which allows automating the work and providing information support to program guarantors and methodologists, significantly reducing the time for preparing correspondence matrices; an assessment of the economic efficiency and payback period of the developed solution was conducted.