Delist.ru

Разработка принципов структуризации учебно-методических материалов для подготовки специалистов промышленных предприятий в системе электронных образовательных ресурсов (23.11.2010)

Автор: Пахунов Антон Валерьевич

В случае, если обучаемый не знает какие-либо базовые понятия, строится ретроспективная траектория обучения, включающая эти понятия, если в базе данных есть данные о дисциплине, в которой эти понятия должны были изучаться.

Индивидуальная траектория обучения учебного курса.

На рисунке 7 показана схема генерации индивидуальной траектории обучения.

Рис. 7. Схема генерации индивидуальной траектории обучения

Формализованное описание индивидуальной траектории обучения имеет следующий вид:

S = , где P – понятия, K – компетенции, V – вариативы модулей, T – время на изучение модуля, M – модули, R – рубрикатор по предмету (граф-дерево подтем).

Разработанные принципы построения графов связности, а также критерии их оценки позволяют формировать индивидуальные траектории обучения с применением модульно-компетентностного подхода.

В третьей главе разбираются UML-методики взаимодействия с ЭОР, а также строится база данных для адаптивного учебного курса усовершенствованной структуры.

На основании проведенного исследования структура модуля для правильно структуризированного учебного курса должна иметь расширенный набор метаданных (по сравнению со стандартом SCORM), а также включать в себя как входные и выходные понятия, так и входные и выходные компетенции.

Общая модифицированная структура модуля представлена на рисунке 8:

Рис. 8. Модифицированная структура модуля

Для работы с модулями учебного курса необходимо их сначала загрузить из хранилища ЭОР на свой компьютер, либо запускать удаленно в случае широкополосного канала доступа в интернет.

Благодаря генерации индивидуальной траектории обучения исчезает необходимость скачивать весь учебный курс либо все модули по данной теме. Обучаемый может загрузить только необходимый именно ему набор модулей и работать с этим набором локально на своем компьютере.

Усовершенствованная схема взаимодействия с хранилищем ЭОР через генерацию индивидуальной траектории обучения показана на рисунке 9.

Рис. 9. Схема взаимодействия с хранилищем ЭОР

На рисунке 10 приведены основные этапы проектирования правильно структуризированных ЭОР, включающие в себя разработку необходимых понятий и компетенций для элементов учебного курса (модулей).

Рис. 10. Этапы проектирования ЭОР

На рисунке 11 приведена UML-схема работы обучаемого с учебным модулем любого типа.

Рис. 11. UML-схема работы с учебным модулем

Стоит отметить, что в процессе обучения компетенции могут приобретаться только во время выполнения практических заданий.

На рисунках 12 и 13 в свою очередь представлены UML-схемы взаимодействия с практическими модулями и модулями контроля соответственно.

Рис. 12. UML-схема работы модулем практических заданий (П)

Рис. 13. UML-схема работы модулем контроля (К)

Для работы с учебными курсами и хранения полной информации по их структуре, а также хранения индивидуальных траекторий обучения для обучаемых необходима база данных.

База данных учебных курсов, включающая сведения о каждом модуле (название модуля, вариатив, тип модуля, подраздел рубрикатора и структуру его содержания, т.е. связанные понятия и компетенции) представлена на рисунке 14.

На основе собранных данных строятся матрицы смежности как для модулей, так и для всего учебного курса. А на основе составленных матриц смежности строятся графы связности понятий и компетенций как для каждого модуля, так и для всего курса, а также граф связности модулей учебного курса.

Рис. 14. Схема базы данных адаптивной учебной системы

Разработанная структура базы данных позволяет строить индивидуальные траектории обучения на основе модульно-компетентностного похода для большого объема обучаемых, а также постоянно совершенствовать структуру учебного курса.

В четвертой главе экспериментально апробированы разработанные принципы индивидуализации обучения в рамках модульно-компетентностного подхода на основе оптимизированного учебного курса подготовки и переподготовки специалистов «Машинист дорожных и строительных машин».

После проведения анализа предметной области составлен рубрикатор по предмету, а также определены основные понятия, изучаемые в рамках учебного курса.

Проведенная оценка потребностей специалистов, проходящих подготовку по данному курсу, позволила составить набор компетенций, которыми обучающиеся должны овладеть. Для каждой компетенции составлен набор понятий, которые специалист должен уметь реализовывать на практике при овладении этой компетенцией.

Составлена база данных учебного курса, включающая сведения о каждом модуле (название модуля, вариатив, тип модуля, подраздел рубрикатора и структуру его содержания, т.е. связанные понятия и компетенции). Кроме того, в базу данных включаются сведения о взаимосвязи понятий различных модулей.

Для задания набора модулей используется конструктор учебных дисциплин, а связывание понятий и компетенций осуществляется с помощью программы учебный план (см. рисунок 15).

Рис. 15. Отображение добавленных связей между модулями

Исследование составленных графов связности по предложенным в диссертации критериям их оценки показал, что критерий k1 находится за пределами интервала оптимальных значений (k1 = 2.3, в то время как интервал оптимальных значений для критерия [3, 7]). Кроме того, в учебном курсе мало различных вариативов и кратных понятий в различных модулях (k8), что не позволяет построить большое количество индивидуальных траекторий обучения. На основании этого анализа составлены рекомендации по изменению структуры учебного курса.

Для построения индивидуальной траектории обучения разработан модуль входного тестирования на основе существующих в учебном курсе практических модулей и модулей контроля, содержащий задания для проверки знаний по всем понятиям и проверки овладения каждой из соответствующих компетенций. Перед началом входного тестирования для модуля задаются понятие и компетенции, знание и владение которыми необходимо изучить в рамках текущего цикла занятий. После прохождения обучаемым модуля входного тестирования для него строится индивидуальная траектория обучения, состоящая из новых понятий и компетенций, которыми обучаемый еще не овладел в рамках заданного для входного тестирования набора понятий и компетенций.

На рисунке 16 показано задание из модуля входного тестирования.

Рис. 16. Пример задания из модуля входного тестирования

По окончанию учебного курса входное тестирование повторяется и в случае, если хоть одно из необходимых понятий или компетенций остались неизученными, то строится новая индивидуальная траектория обучения только из оставшихся неизученными понятий или компетенций.

Оценка эффективности применения модульно-компетентностного подхода и индивидуализированного обучения происходит после окончания учебного курса с помощью модуля входного тестирования.

загрузка...