CC BY
38
Рис. 1. Популярность образовательных сайтов
циклопедии и является естественным дополнением к группе «Образование».
Анализ популярных образовательных сайтов в рунете показывает, что активных сайтов, т. е. таких сайтов, на которых можно чему-то научиться, значительно меньше, чем пассивных, на которых можно что-либо «списать». Этот факт, как в зеркале, отражает негативные стороны организации российского образования.
Zubets V.V. Analysis of popularity of educational sites on RuNet. The article deals with educational sites which have entered into the rating of 100 most visited sites under the version of the Internet portal Rambler.ru. The analysis of popular educational sites on RuNet shows that the amount of active sites, i.e. the sites that can teach you is less, than passive ones that give the possibility to "copy" something. This fact reflects some negative sides of organization of the Russian education system.
Key words: educational sites, RuNet, Internet education.
ЛИТЕРАТУРА
LITERATURE
1. Режим доступа: www. ito. su
2. Режим доступа: www.rambler.ru
1. URL: www.ito.su
2. URL: www.rambler.ru
Поступила в редакцию 12 ноября 2008 г.
УДК 519.95
МОДЕЛИРОВАНИЕ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ В УСЛОВИЯХ ВРЕМЕННЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ
© Т.Ю. Китаевская, А. А. Демина
Ключевые слова: моделирование, учебная программа, учебная задача, граф содержания обучения, структурно допустимая обучающая последовательность, время активного пользования структурными компонентами.
В статье рассматриваются проблемы структурирования и оптимизации содержания обучения на уровне тематического планирования в условиях заданных временных ограничений. В основу работы положена модель обучения, базирующаяся на графовом представлении учебного материала. Разработанные алгоритмы реализованы в виде программного комплекса, который позволяет отбирать наиболее значимые темы, распределять темы по формам обучения (на самостоятельное и аудиторное изучение).
Современная методическая система обучения в вузе характеризуется открытостью, что проявляется во внутренней динамике ее компонентов и связей между ними. Возникает необходимость оперативной настройки учебных программ дисциплин в соответствии с уровнем готовности обучаемых и наполнением дисциплин новым содержанием. Проблема оперативного проектирования учебных программ в соответствии с динамикой учебной среды в настоящее время приобре-
тает особую актуальность и может быть решена с использованием автоматизированных комплексов.
В настоящее время решена задача проектирования содержания обучения и расчет временных характеристик в соответствии с уровнем готовности студентов к обучению. Известны алгоритмы проектирования учебных планов А.А. Овчинникова, В.С. Пугинского, И.Б. Моргунова, И.И. Логвинова, а также алгоритмы, разработанные в рамках коллективного исследования
кафедры компьютерного и математического моделирования Тамбовского государственного моделирования им. Г.Р. Державина [1-3].
В действительности преподаватели вынуждены перестраивать содержание обучения предмету в условиях заданных временных ограничений с учетом различий в уровне базовой подготовки студентов. При этом уровень подготовки выпускников должен соответствовать образовательному стандарту.
Цель нашей работы: создание программного комплекса для построения содержания дисциплины на уровне учебной программы с учетом временных ограничений, регламентированных стандартом специальности и уровнем готовности обучаемых.
В основу работы положена модель обучения, базирующаяся на графовом представлении учебного материала. Основными факторами, влияющими на время изучения структурного компонента содержания, являются: уровень готовности студентов к обучению (низкий, достаточный, высокий); сложность материала (множественные связи с другими компонентами); время активного использования структурных компонентов содержания и их повторение.
Пусть материал обучения задан в виде множества учебных задач:
А = {«,.},
где а - элемент множества учебных задач.
Пусть также задано множество пар учебных задач, определяющее операционные связи между ними:
и = {ив Ь
где и ^ =< а.а. > выражение того, что при решении учебной задачи а, используются действия, сформированные при решении учебной задачи а .
Заданием этих множеств определен граф О(А,и), выражающий логическую структуру связей в учебном материале. При этом потребуем, чтобы каждый связанный подграф данного графа О был графом строго частичного упорядочения, т. е. не имел замкнутых контуров.
Под обучающей последовательностью ОП понимают любую упорядоченную совокупность учебных задач [2].
ОП считается структурно допустимой, если она содержит все подлежащие решению учебные задачи, и они расположены в ней так, что для любой пары < а а > учебная задача а, предшествует задаче а,.
Полное время реализации некоторой допустимой ОП складывается из:
- чистого времени на первичное решение каждой входящей в ОП учебной задачи ;
— времени на повторное рассмотрение некоторых
задач КсТЪ= ^ ^.
Обозначим через промежуток времени между
окончанием решения некоторой базовой задачи а и
началом решения первой связанной с нею обобщающей задачи, тогда общее выражение, с помощью которого можно определить число минимально необходимых повторений для каждой учебной задачи, имеет вид:
0, при t0 — т < 0 I —Т-
епйгг—----'-, при (0 -т > 0.
т
Оптимальной будем считать допустимую ОП, время реализации которой минимально.
Моделирование содержания обучения на уровне учебной программы в условиях временных ограничений включает в себя нескольких взаимосвязанных блоков:
— блок синтеза допустимых ОП;
— блок поиска оптимальных ОП;
— блок распределения содержания тем по формам обучения.
Построенная модель позволяет сравнивать между собой любые обучающие последовательности, если заданы множество учебных задач, связи между ними и временные характеристики каждой из задач. Такое сравнение дает возможность оценить логическую непротиворечивость последовательностей, время, необходимое на обучение, а также произвести отбор оптимальных обучающих последовательностей и распределить содержание тем по формам обучения.
В ходе проведенного исследования получены следующие результаты.
— Разработан алгоритм структурирования и оптимизации содержания обучения с учетом времени активного пользования структурными элементами и времени, которое требуется на повторение учебного материала. В основе алгоритма лежит метод отбрасывания свободных вершин.
— Разработан алгоритм распределения содержания тем по формам обучения (самостоятельное и аудиторное).
— Разработанные алгоритмы реализованы в виде программного комплекса, который позволяет отбирать наиболее значимые темы, распределять темы по формам обучения (на самостоятельное и аудиторное изучение).
Разработанный нами автоматизированный комплекс для построения учебных программ может быть использован в системе образования для обеспечения оперативной настройки системы обучения в условиях заданных временных ограничений и различиях в уровне подготовки обучаемых.
Применение используемых методов планирования учебной программы позволит оптимизировать отбор и последовательность изучения учебного материала, нормировать объем и положение тем дисциплин в учебном плане и рабочей программе, обеспечить соответствие уровня подготовки студентов образовательному стандарту.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арзамасцев А.А., Китаевская Т.Ю., Зенкова Н.А. Алгоритмы проектирования учебных планов: монография. М.: РАО Институт содержания и методов обучения, 2004. 77 с.
2. Логвинов И.И. Имитационное моделирование учебных программ. М.: Педагогика, 1980. 130 с.
3. Мизинцев В.П., Карпова А.Ф. Применение методов графового моделирования и информационной оценки смысловых структур в исследовании темпа формирования навыков учащихся // Дальневосточный физический сборник. Хабаровск, 1974. С. 183-206.
Поступила в редакцию 12 ноября 2008 г.
Kitaevskaya T.Yu., Demina A.A. Modelling of educational programmes in conditions time constraints. The article deals with the problems of structuring and optimization of the edu-cational content at the level of thematic planning in conditions of the set time constraints. The model of training based on the graph representation of the training material is set up as the basis for the research work. The developed algorithms are implemented in the program complex that can select the most significant themes and distribute these themes according to the modes of study (individual and class study).
Key words: modeling, educational programme, educational task, graph of the training content, structurally acceptable training sequence, time of active use of structure components.
LITERATURE
1. Arzamastsev A.A., Kitaevskaya T.Yu., Zenkova N.A. Algoritmy proek-tirovaniya uchebnykh planov: monografiya. M.: RAO Institut soderz-haniya i metodov obucheniya, 2004. 77 s.
2. Logvinov I.I. Imitatsionnoe modelirovanie uchebnykh programm. M.: Pedagogika, 1980. 130 s.
3. Mizintsev V.P., Karpova A.F. Primenenie metodov grafovogo modeli-rovaniya i informatsionnoy otsenki smyslovykh struktur v issledova-nii tempa formirovaniya navykov uchashchikhsya // Dal‘nevostochnyy fizicheskiy sbornik. Khabarovsk, 1974. S. 183-206.
УДК 378.147
ПРИМЕНЕНИЕ МОДУЛЬНОГО ПРИНЦИПА В РАЗРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО КУРСА
© С.Б. Лазутин
Ключевые слова: электронный учебник, электронные учебные модули, дистанционное обучение, оптимизация образовательного процесса.
Рассмотрены вопросы разработки электронных учебников нового поколения, построенных по модульному принципу. Такое построение учебного материала позволяет повысить качество обучения студентов, увеличить количество изучаемого материала, проще организовать дистанционное обучение и индивидуальный подход к обучаемому.
Информатизация образования поднимается на качественно новый уровень: решается задача массового использования компьютерных технологий в образовании. В настоящее время в области информатизации образования основное внимание фокусируется на проблемах создания эффективных и полноценных электронных образовательных ресурсов (ЭОР).
Акцент на полноценность не случаен. Речь идет не о поиске и получении текстовой информации из удаленного источника. Полноценность в данном случае подразумевает реализацию «дома» (в Интернет-кафе, в библиотеке, у приятеля в гостях, в итоге - вне учебной аудитории) таких видов учебной деятельности, которые раньше можно было выполнить только в школе или университете: изучение нового материала на предметной основе, лабораторный эксперимент, текущий контроль знаний с оценкой и выводами, а также многое другое, вплоть до коллективный учебной работы удаленных пользователей.
С технической точки зрения ЭОР - это совокупность программ и данных, с точки зрения потребителя
- это контент, т. е. совокупность содержательных элементов, представляющих объекты, процессы, абстракции, которые являются предметом изучения.
По существу контент - то, что мы видим и слышим. Контент, как правило, дополняется элементами управления, которые позволяют перемещаться по содержательному массиву, т. е. переходить от одного его фрагмента к другому. Организацию перемещения (в общем случае - нелинейного) с помощью этих элементов принято называть навигацией.
Итак, эффективные электронные образовательные продукты должны содержать высокоинтерактивный, мультимедийно насыщенный контент, поддерживаемый моделирующими (управляющими) программами. И при этом необходима сетевая доступность, т. е. возможность распространения таких продуктов в Интернете.
Разработка новой архитектуры высоко интерактивных, мультимедийно насыщенных электронных учебных продуктов для распространения в Интернете является нетривиальной задачей. Однако даже с решением этой задачи актуализируется вторая сторона проблемы: требуется унификация спецификаций форматов и интерфейсов, программных компонентов и технологий разработки ЭОР для обеспечения их совместного хранения, каталогизации, поиска в целях реализации доступа и использования в любом месте в любое время.
Вторая, специфичная для образования проблема состоит в необходимости индивидуального подхода к каждому учащемуся, требуется также учитывать разнообразие запросов и возможностей преподавателей. Иными словами, необходимо обеспечить возможность построения в массиве предметных знаний индивидуальной образовательной траектории, а также авторского учебного курса.
Успешно решать перечисленные проблемы позволяет специальная архитектура ЭОР, определяемая как открытая образовательная модульная мультимедиа система [1].
Модульная система представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. При этом каждый модуль является автономным, со-
