Файл: Разработка профиля цифрового двойника для студентов направления прикладная информатика.docx

ВведениеРАЗРАБОТКА ПРОФИЛЯ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ДЛЯ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКААктуальность темы исследования. Современное образовательное учреждение – сложная система, для управления которой необходимо применять различные методы и инструменты, направленные на достижение определенных целей при условии минимизации затрат. Современные тенденции развития системы обучения обусловлены глубинными изменениями факторов функционирования предприятий, среди которых можно выделить: повсеместное внедрение новых технологий и современного программного обеспечения, удорожание трудовых и материальных ресурсов, необходимость в сжатые сроки перестраивать процессы обучения в целях оптимизации выпуска подготовленных специалистов, а также непрерывное ужесточение конкурентной борьбы. Все эти факторы приводят к необходимости изменения стратегий образовательного процесса для увеличения конкурентоспособности, оптимизации, финансовой устойчивости, поддержания уровня и рейтинга, и так же для улучшения качества образовательных процессов. Это приводит к тому, что бизнес-процессы системы, находясь под воздействием данных факторов, должны адекватно на них реагировать, не снижая при этом свою эффективность. Так как бизнес-процессы охватывают практически все направления экономической и социальной деятельности ВУЗа, использование процессного подхода, основанного на детальном анализе бизнес-процессов и их оптимизации, является основным источником долгосрочного формирования конкурентных преимуществ. Акцентирование руководства ВУЗа базируется на совершенствовании систем управления бизнес-процессами и формирование на их основе конкурентных преимуществ обеспечивают достижение долгосрочной эффективности функционирования при отсутствии внешней стабильности. Кроме того, требования к более гибким системам, способным быстро реагировать на сбои и изменения на протяжении всего жизненного цикла процесса обучения, означают, что системам необходимо будет быстро и надлежащим образом адаптироваться в этих условиях. Например, существующин системы должны стать более гибкими, чтобы реагировать на колебания спроса, изменения в

---

конфигурации продукции или в цепочке поставок, а также сбои в производстве. ИТ-системы при разработке продукта должны иметь возможность учитывать информацию от заинтересованных сторон и вносить соответствующие изменения в середине жизненного цикла.

Цифровые двойники – концепция, которая может помочь предприятию в решении проблем, описанных выше. Стоит отметить, что цифровые двойники внедряются не только для представления физического объекта в цифровом виде, но и для аналитики, планирования, прогнозирования и моделирования без использования физического объекта. Степень разработанности проблемы. Концепция цифрового двойника была предложена еще в 2003 году в статье «Цифровые двойники: превосходство в производстве на основе виртуального прототипа» М. Гривса. Также проблемами внедрения цифрового двойника занимались его последователи: Ф. Тао, Р. Болтон, Д. Милкович, А. Эль Саддик, Д. Старгель, Р. Соденберг и др. В отечественной литературе исследования цифровых двойников представлены в работах А. Боровкова, А. Прохорова, М. Лысачева, Д. Кокорева, А. Барановского, Н. Симченко, А. Царевой, Д. Королева, А. Дмитриевой.

Объект исследования. Процессы обучения студентов направления 09.03.03 «Прикладная информатика»

Предметом исследования выступают проблемы оптимизации системы обучения студентов, возникающие при составлении образовательной документации, с применением цифрового моделирования эталона студента.

Цель исследования. Разработка методического инструментария оценки эффективности внедрения цифровых двойников в образовательные процессы ВУЗа, определяющие ключевые навыки и умения будущего эталонного специалиста.

Задачи

- исследовать современное состояние теории и методов оценки эффективности образовательных процессов и влияния цифровых двойников на них, в частности рассмотреть такие понятия как бизнес-процесс и цифровой двойник, определить влияние цифровизации на бизнес-процессы образовательного учреждения;

- исследовать особенности внедрения концепции цифровых двойников, рассмотреть опыт и проблемы внедрения цифровых двойников, провести оценку влияния на эффективность деятельности предприятия;

- разработать инструменты для оценки эффективности внедрения цифровых двойников в ВУЗе и провести демонстрацию проектного решения

---

Результаты работы, обладающие научной новизной. Разработан методический инструментарий внедрения цифрового двойника в учебные процессы образовательного учреждения, включающий в себя: - алгоритм принятия решения о целесообразности внедрения цифрового двойника в образовательные процессы ;- разработку проекта внедрения цифрового двойника в бизнес-процессы ВУЗа; - расчет оценки влияния внедрения цифрового двойника на эффективность обучения, основанный на расчете коэффициентов повышения эффективности. Исследование позволяет оценить влияние внедрения цифрового двойника на эффективность построения процессов обучения студентов, позволяющее принять решение о целесообразности внедрения модели на базе Системы поддержки принятия решений (СППР).

1. 
   ОПИСАНИЕ И КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ НАПРАВЛЕНИЯ 09.03.03 «ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА»
   1.1 Общие положения образовательного стандарта
   

Настоящий федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования (далее - ФГОС ВО) представляет собой совокупность обязательных требований при реализации основных профессиональных образовательных программ высшего образования - программ бакалавриата по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика (далее соответственно - программа бакалавриата, направление подготовки). Получение образования по программе бакалавриата допускается только в образовательной организации высшего образования. Обучение по программе бакалавриата в Организации может осуществляться в очной, очно-заочной и заочной формах. Содержание высшего образования по направлению подготовки определяется программой бакалавриата, разрабатываемой и утверждаемой Организацией самостоятельно. При разработке программы бакалавриата Организация формирует требования к результатам ее освоения в виде универсальных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций выпускников (далее вместе - компетенции).Организация разрабатывает программу бакалавриата в соответствии с ФГОС ВО, с учетом соответствующей примерной основной образовательной программы, включенной в реестр примерных основных образовательных программ (далее - ПООП). При реализации программы бакалавриата Организация вправе применять электронное обучение, дистанционные образовательные технологии.

---

Электронное обучение, дистанционные образовательные технологии, применяемые при обучении инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья (далее - инвалиды и лица с ОВЗ), должны предусматривать возможность приема-передачи информации в доступных для них формах. Реализация программы бакалавриата осуществляется Организацией как самостоятельно, так и посредством сетевой формы. Программа бакалавриата реализуется на государственном языке Российской Федерации, если иное не определено локальным нормативным актом Организации. Срок получения образования по программе бакалавриата (вне зависимости от применяемых образовательных технологий):

1. 
   В очной форме обучения, включая каникулы, предоставляемые после прохождения государственной итоговой аттестации, составляет 4 года;
   
2. 
   В очно-заочной или заочной формах обучения увеличивается не менее чем на 6 месяцев и не более чем на 1 год по сравнению со сроком получения образования в очной форме обучения;
   
3. 
   При обучении по индивидуальному учебному плану инвалидов и лиц с ОВЗ может быть увеличен по их заявлению не более чем на 1 год по сравнению со сроком получения образования, установленным для соответствующей формы обучения. Объем программы бакалавриата составляет 240 зачетных единиц (далее - з.е.) вне зависимости от формы обучения, применяемых образовательных технологий, реализации программы бакалавриата с использованием сетевой формы, реализации программы бакалавриата по индивидуальному учебному плану.
   

Связь, информационные и коммуникационные технологии (в сфере проектирования, разработки, внедрения и эксплуатации информационных систем, управления их жизненным циклом); Сквозные виды профессиональной деятельности в промышленности (в сфере организации и проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области информатики и вычислительной техники).Выпускники могут осуществлять профессиональную деятельность в других областях профессиональной деятельности и (или) сферах профессиональной деятельности при условии соответствия уровня их образования и полученных компетенций требованиям к квалификации работника.

---

В рамках освоения программы бакалавриата выпускники могут готовиться к решению задач профессиональной деятельности следующих типов:

• 
  научно-исследовательский;
  
• 
  производственно-технологический;
  
• 
  организационно-управленческий;
  
• 
  проектный.
  

При разработке программы бакалавриата Организация устанавливает направленность (профиль) программы бакалавриата, которая соответствует направлению подготовки в целом или конкретизирует содержание программы бакалавриата в рамках направления подготовки путем ориентации ее на:

• 
  область (области) профессиональной деятельности и сферу (сферы) профессиональной деятельности выпускников;
  
• 
  тип (типы) задач и задачи профессиональной деятельности выпускников;
  
• 
  при необходимости - на объекты профессиональной деятельности выпускников или область (области) знания.
  

Программа бакалавриата, содержащая сведения, составляющие государственную тайну, разрабатывается и реализуется с соблюдением требований, предусмотренных законодательством Российской Федерации и иными нормативными правовыми актами в области защиты государственной тайны.1.2 Общая характеристика профессиональной деятельности выпускников в соответствии с требованиями ФГОС ВО – бакалавриат 09.03.03 «Прикладная информатика»

---