Современные методы разработки учебных планов

В большинстве работ не рассматривался весь комплекс ограничений, налагаемых на учебный план.

Это связано, прежде всего, с тем, что ранее существовали значительно более жесткие ограничения на размерность задачи в связи с ограниченными ресурсами ЭВМ, а именно, эти ограничения были обусловлены малым размером оперативной памяти и низким быстродействием.

Размерность поставленной задачи следующая: один учебный план разбивается приблизительно на сто модулей. Соответственно матрица связей – это квадрат числа модулей. При переборе возможных вариантов заполнения семестров при расчете плана 27.03.00 даже при отбросе неперспективных вариантов и дальнейшем рассмотрении только 20 записей после каждого семестра количество записей в базе вариантов было 7135. Обработка задач такой размерности может потребовать значительного промежутка времени для расчета. При современном уровне развития электронно-вычислительной техники, когда быстродействие ПЭВМ возросло многократно, временное ограничение становится менее жестким и ресурсов персонального компьютера становится достаточно, чтобы решить поставленную задачу за разумное время. Наиболее полно комплекс ограничений, налагаемых на план, описан в работе. Данная математическая постановка взята за основу при решении задачи.

Во всех ранее предлагавшихся вариантах решения задачи оптимизации учебных планов вузов на основе графа связности модулей усекаются исходные данные (исключаются связи), часто даже в том случае, когда в критерий оптимизации включена длина связи.

Во многих работах используется анализ связей между учебными модулями, но не учитывается теснота связи.

Это не полностью отражает структуру учебного материала, т.к. связь может быть сильной или слабой. Информационная связанность дисциплин влияет на усвоение материала. Чем дольше нет повторения изученного материала, тем больше он забывается. Поэтому при построении учебного плана сильно связанные между собой модули нужно расположить как можно ближе друг к другу во времени. При возникновении ситуации, когда невозможно построение учебного плана с соблюдением всех ограничений, необходимо иметь информацию о тесноте связи для того, чтобы минимальными нарушениями достигнуть решения задачи.

В работах, где связь между модулями характеризуется весовым коэффициентом, не описана методика его определения.

Задача синтеза плана ставилась только в случае составления учебных планов на основе дерева целей подготовки специалиста. Критерием служил функционал максимизации суммы весовых коэффициентов модулей. Отбор учебных модулей в план производился до построения графа связности. Это может привести к исключению из графа модулей, которые предоставляют информацию для изучения информационно связанных с ним модулей-потомков.

Использование оптимизации по нескольким критериям проводилось только в работе, но здесь ставилась задача логичности изложения дисциплин плана во времени и оптимизация работы подразделений вуза, т.е. выравнивания нагрузки кафедр.

В публикациях по теме модульного обучения поощряется многократное дублирование материала.

После анализа этих работ можно сделать вывод, что задача синтеза учебного плана на основе полного графа связности учебного материала и с учетом ограничений, налагаемых на учебный план, ранее не ставилась. Сделаем математическую постановку этой задачи.