Программный модуль для структурирования содержания учебной дисциплины

ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СТРУКТУРИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Т. Ю. Китаевская, И. Н. Перуновская

Тамбовский государственный университет имени Г. Р. Державина, г. Тамбов, Россия

Модульно-рейтинговая система обучения соответствует основному современному принципу организации содержания обучения в вузе. Автоматизация моделирования учебных программ в условиях модульной организации содержания обучения позволит оптимизировать: структурирование учебного материала и построение последовательности изучения содержания; выделение модулей в соответствии с содержательными линиями дисциплины; формирование модулей одинаковых по трудоемкости.

Целью данной работы является создание программного модуля для построения содержания дисциплины на уровне учебной программы с учетом временных ограничений, регламентированных стандартом специальности и уровнем готовности обучаемых.

Достижение поставленной цели осуществлялось в несколько этапов.

Этап 1. Исследование базовых характеристик модели и создание базы данных.

Этап 2. Построение сетевой модели содержания.

Этап 3. Разработка алгоритма распределения содержания по модулям одинаковой сложности.

Этап 4. Программная реализация разработанного алгоритма.

Были выявлены факторы, влияющие на формирование модулей дисциплины:

- логические связи между компонентами содержания;

- уровень готовности студентов к обучению (низкий, достаточный, высокий);

- сложность материала (множественные связи с другими темами, количество умений и понятий);

- время активного использования структурных компонентов содержания и их повторения.

Содержание дисциплины представлено в виде сетевой модели изучения курса, т. е. ориентированного графа, указывающего последовательности изучения модулей (укрупненная модель) или тем. На основе графа логических связей составляется сетевая модель изучения курса (таких моделей может

быть много) и затем выбирается оптимальный вариант последовательности изучения модулей. Технология решения задачи изложена в предыдущих публикациях [1, 2, 3].

При построении модульного содержания необходимо учитывать следующие временные характеристики:

- время введения учебной задачи й -время, в течение которого ученик знакомится с требованиями задачи, выполняет необходимые учебные действия, осуществляет контроль и оценку, тогда же происходит закрепление изученного материала и сформированных действий;

- время активного пользования тi - отрезок времени от момента окончания решения учебной задачи до момента, когда полученными знаниями уже нельзя пользоваться при решении следующих учебных задач без предварительного повторения;

- время повторения tni - время, необходимое для повторения ранее изученного материала.

Формализованная модель модульного содержания обучения представлена следующим образом.

Каждый модуль х представляется кортежем: Kxi = < Т^ тр^ тш>, где Т - трудоемкость модуля в часах; mpi - множество понятий модуля; тш - множество умений модуля.

Все возможное содержание обучения будем представлять в виде графа

G = < X, и>, где X - множество модулей х1, и - множество дуг графа <х^ xj>.

Каждый модуль xi включает в себя набор понятий и умений, которые должен освоить студент при изучении этого модуля. Модуль характеризуется трудоемкостью Т^ которая измеряется количеством часов, отводимых на изучение данного модуля (сумма часов, отводимых на аудиторную и самостоятельную работу студента при изучении этого модуля).

Исходя из опыта дидактики, можно рекомендовать время изучения модуля Т = 16-18 часов.

Количество понятий в таком модуле может изменяться от 10 до 20, а число умений от 4 до 8.

Данная схема реализована в виде программного модуля автоматизированного комплекса для проектирования основных компонентов методической системы обучения.

Разработанный модуль позволяет создавать и редактировать базу данных содержания обучения, задавать параметры выделения модулей содержания (количество часов по стандарту, количество тем в модуле, количество часов на изучение модуля, допустимые отклонения, уровень готовности студенческой группы), в зависимости от заданных параметров формировать дидактические единицы, одинаковые по трудоемкости.

Выводы:

- выявлена система факторов, влияющих на формирование структурных компонентов содержания и отдельных модулей содержания дисциплины;

- построена сетевая модель содержания с учетом времени активного пользования структурными элементами и времени, кото-

рое требуется на повторение учебного материала;

- разработан алгоритм формирования оптимального содержания модулей учебных дисциплин с учетом их трудоемкости;

- разработанный алгоритм реализован в виде программного модуля автоматизированной системы проектирования основных компонентов методической системы обучения.

Литература

1. Арзамасцев А. А., Китаевская Т. Ю., Зен-кова Н. А. Алгоритмы проектирования учебных планов: монография. М.: РАО Институт содержания и методов обучения, 2004,

2. Китаевская Т. Ю., Демина А. А. Моделирование учебных программ в условиях временных ограничений // Вестник ТГУ. Сер.: Естественные и технические науки. Тамбов, 2009. Т. 14. Вып. 1. С. 250-253.

3. Kitaevskayu T. Yu. Modeling educational programs using a computer. // International Scientific Journal Acta Universitatis Pontica Euxinus, Technical University. Varna, 2010. Volum II (P. 2). P. 534-537.