Модели и методы автоматизированного синтеза учебных планов высшего образования

• Автор: Наумова, Светлана Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Оглавление.
Введение

Глава I. Постановка задачи синтеза учебных планов вузов.

1.1. Цели обучения.

1.2. Анализ системы формирования учебных планов вузов

1.2.1 Анализ процесса составления учебных планов вузов.

1.2.2 Анализ факторов, влияющих на качество подготовки

специалиста
.1.2.3 Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования

1.3. Аналитический обзор разработок, связанных с разработкой учебных планов.

1.3.1. Составление учебных планов вузов на основе дерева целей подготовки специалиста.
1.3.2. Составление учебных планов вузов на основе связей между дисциплинами.
1.3.3 Выводы по обзору разработок
1.4 Анализ проблем разработки учебных планов вузов
1.5. Определение области исследований
1.6. Математическая постановка задачи синтеза учебных планов.
1.9. Заключение по главе 1.
Глава II. Разработка структурнологической схемы распределения дисциплин учебного плана специальности направления.
2.1. Обшая организация работ по формированию учебного плана.
2.2. Структура и параметры учебного плана
2.3. Получение исходных данных методом экспертных оценок.
2.3.1. Обзор элементов теории измерений
2.3.2. Типы шкал.
2.3.3. Методы измерений.
2.3.4.Методы проведения групповой экспертизы.
2.3.5 Описание метода обработки экспертных оценок
2.3.6. Формирование исходных данных полученных от экспертов
2.4.Разработка структуры логической схемы распределения дисциплин
2.5. Разработка алгоритма распределения дисциплин УП по семестрам
2.6. Реляционное представление модели исследования
2.7. Заключение по главе II.
Глава III. Статистический анализ и математическое моделирование.
3.1. Анализ и статистическая обработка учебных планов вузов.
3.1.1. Геометрическое подобие распределения трудоемкостей циклов дисциплин по семестрам обучения.
3.2. Математическая модель распределения трудоемкостей учебных планов вузов.
3.2.1. Нахождение коэффициентов моделирования
3.2.2. Результаты использования предлагаемой модели
3.3. Заключение по главе III
Глава IV Разработка средств автоматизации для формирования УП.
4.1. Распределение трудоемкостей дисциплин по семестрам обучения.
4.2. Применение метода динамического программирования в задаче синтеза учебных планов.
4.2.1. Общие принципы динамического программирования
4.2.2. Динамические критерии в задаче распределения трудоемкостей дисциплин в учебном плане по семестрам
4.3. Разработка автоматизированной системы формирования учебных планов вузов
4.4. Оценка результатов и вычислений.
4.5. Заключение по главе IV
Заключение.
Список использованных источников


Для распределения дисциплин по семестрам необходимо их размещение по уровням. Уровнем будет называться подмножество вершин графа, между элементами которого нет связей и отношений родства «предок-потомок». Анализ учебных планов различных специальностей дал 5-7 таких уровней. Для реляционного представления бинарных взаимосвязей дисциплин был разработан шаблон проектирования. В главе III рассмотрена задача распределения трудоемкостей циклов дисциплин по семестрам обучения. При анализе учебных планов дневной формы обучения СГТУ (Саратовского государственного технического университета), разработанных по образовательным стандартам года, были выявлены неравномерность распределения их трудоемкости по семестрам обучения и наличие геометрического подобия этого распределения для отдельных циклов дисциплин. Первый факт связан с недостаточно корректным распределением дисциплин плана и, как следствие, с неравномерной загруженностью студентов. Второй факт позволил на основании статистической обработки учебных планов и ряда допущений разработать математическую модель распределения трудоемкостей циклов дисциплин по семестрам обучения в зависимости от трудоемкостей этих циклов по образовательным стандартам. Модель представляет собой систему линейных уравнений, для решения которой разработан специальный редактор. Полученная модель проверена для учебных планов технических специальностей, имеющих по стандарту трудоемкость цикла специальных дисциплин не менее часов. В главе IV. Рассмотрена задача распределения трудоемкостей дисциплин по семестрам обучения. Для се решения был разработан алгоритм начального распределения дисциплин по семестрам обучения и применен метод динамического программирования для решения поставленной задачи. Целевой функцией явилась сумма оценочных функций. Оценочные функции определены, как минимизация отклонения распределенных дисциплин от усредненных по всем семестрам значений, минимизация отклонения трудоемкостей семестров от значений заданных стандартами, минимизация среднеквадратичного отклонения трудоемкостей циклов от заданных геометрических форм. Здесь же описана система расчета учебного плана, позволяющая оптимизировать характеристики учебного плана путем корректировки расчетных трудоемкостей отдельных дисциплин и циклов в целом и распределять дисциплины в учебном плане с учетом логической связи между ними. Глава I. Цели обучении. Эффективное управление процессом обучения возможно только при выполнении целой системы требований, предъявляемых к нему. Эти требования относятся, прежде всего, к качеству выпускаемых специалистов []. Цель выступает как основной критерий отбора всех средств и методов организации учебно-воспитательного процесса. Она является ориентиром и критерием для определения конечных результатов процесса обучения. Будучи конкретной, точно сформулированной, она позволяет осуществлять управление учебной деятельностью студента, своевременно решать вопросы, связанные с его эффективным обучением. Основной целью системы высшего образования является профессиональная подготовка специалистов высшей квалификации в соответствии с социальным заказом. Поэтому именно профессиональная деятельность специалистов задает и определяет цели изучения всех учебных дисциплин, а значит и содержание, и структуру, и формы соответствующей учебной деятельности студентов, готовящихся к этой профессиональной работе. Вот почему особое значение приобретают сейчас исследования, направленные на изучение профессиональной деятельности и разработку «портрета» специалиста того или иного профиля. Практическим результатом таких исследований явилось создание и введение в действие квалификационных характеристик специалистов, получивших высшее образование. В характеристиках дается описание основных видов деятельности специалиста, его функциональных обязанностей, требований к его подготовке. Составление квалификационных характеристик является важным этапом в решении проблемы формулировки целей подготовки специалиста и определения содержания его профессиональной деятельности [].