Принципы автоматизации составления учебных планов вузов

2. Принципы автоматизации составления учебных планов вузов

Эффективное управление процессом обучения возможно только при выполнении целой системы требований, предъявляемых к нему. Эти требования относятся, прежде всего, к качеству выпускаемых специалистов.

Для совершенствования учебного процесса необходимы точно построенные модели, если не формализованные, то хотя бы в виде достаточно полного списка основных свойств, качеств и способностей специалиста[1].

Парадокс обучения заключается в том, что применять знания, полученные в институте, студенту придется через 4-6 лет. Но в настоящее время при стремительном развитии науки и техники знания также стремительно устаревают.

Поэтому одной из целей обучения является необходимость дать студенту прочные фундаментальные знания, на основе которых он смог бы обучаться далее самостоятельно в нужном ему направлении. Но прочные фундаментальные знания невозможно дать без анализа структуры учебного материала.

При этом, содержание подготовки специалиста должно строиться как комплексная целевая программа, ориентированная на конечные результаты, а не как простая сумма независимых друг от друга дисциплин. Содержание каждой отдельной дисциплины должно рассматриваться как органическая часть целостного содержания всесторонней подготовки специалиста определенного профиля. Из этого вытекает необходимость строить содержание подготовки специалиста в целом как комплексную программу [8].

Эта программа должна реализовывать синтез учебного плана подготовки специалиста. Осуществление такого подхода позволяет обеспечить целостность содержания обучения и интеграцию его составляющих на всех уровнях формирования, во всех формах его представления. Содержание, построенное на логике обучения, становится методологическим и методическим средством достижения промежуточных и конечных целей подготовки специалиста.

С целью совершенствования планирования педагогического труда преподавателей и расчета учебной нагрузки предлагается использовать унифицированные нормы времени учебной работы [9], базирующиеся на дифференциальной зависимости объема часов контроля знаний студентов от общего объема числа часов по дисциплине, что позволяет методически правильно планировать контроль знаний студентов по изучаемым дисциплинам и демократично распределить учебную работу между кафедрами.

Для стимулирования высокопрофессиональных преподавателей вести в большем объеме наиболее напряженные и ответственные виды учебной работы, а также с целью учета индивидуальных особенностей каждого преподавателя, оптимального использования его педагогического и научного опыта и знаний, а также соблюдения академической свободы преподавателя в выборе вида и форм учебной деятельности предлагается применять методику расчета учебной нагрузки преподавателя, учитывающую реальную трудоемкость различных видов учебной работы.

Следующая операция планирования учебного процесса - формирование сеток часов кафедр, они составляются в автоматизированном режиме с использованием документа «Приложение к учебному плану», содержащим всю необходимую для этой процедуры информацию.

Завершающим этапом планирования учебного процесса в вузе является составление расписания учебных занятий, оно формируется на основе сеток часов по курсам и специальностям, с использованием данных об аудиторном фонде кафедр и вуза, штатном составе профессорско-преподавательского состава, условных обозначениях специальностей и перечня требований к расписанию. Так как эффективность и качество учебного процесса во многом определяются качеством расписания учебных занятий, то расписание учебных занятий формируется с учетом предъявляемых требований и с использованием компьютерных технологий.

Как известно, дисциплинарное построение учебного плана таит в себе некоторую опасность. Формирование у студентов независимых друг от друга предметных знаний затрудняет возможность пользоваться ими в дальнейшей познавательной и профессиональной деятельности, которая требует от специалистов умения комплексного, интегрального применения знаний, полученных при изучении дисциплин в процессе обучения в вузе.

В то же время, дисциплинарная структура содержания подготовки специалистов обладает и большими достоинствами. Она лучше, чем какая либо другая, позволяет формировать у студентов систему научных и профессиональных знаний и умений, полное представление о различных сторонах действительности.

Задача составления учебного плана формулируется следующим образом. Первоначально имеется объем дисциплин, превышающий временной объем учебного плана при допустимой интенсивности изучения. Составить учебный план – это значит выбрать из всего объема дисциплин наиболее важные для данной специальности и расположить их по семестрам оптимальным образом. При этом затраты времени на изучение всех дисциплин не должны превышать ресурса времени студента.

Все разделы исходных дисциплин информационно связаны между собой, т. е. последующие разделы (потомки) используют информацию из ранее изученных (предков). На множестве всех разделов имеем граф содержательных связей, причем каждой дуге графа можно поставить в соответствие коэффициент, показывающий тесноту связи между разделами. Каждый раздел можно охарактеризовать двумя коэффициентами: значимость для профессиональной подготовки и значимость для изучения информационно связанных с ним потомков.

Все вышеуказанные коэффициенты определяются при помощи метода экспертных оценок. Для составления учебного плана используется критерий, одновременно максимизирующий суммарную обобщенную значимость разделов и минимизирующий временную величину разрывов между разделами с учетом каникул и тесноты связи. При этом, если при составлении плана допускается нарушение некоторых ограничений, то эти нарушения должны быть включены в критерий. Составление учебного плана осуществляется на современных ПЭВМ методом динамического программирования.

Формирование расписания осуществляют в два этапа: на первом этапе в автоматизированном режиме формируется обезличенное расписание учебных занятий с использованием генетического алгоритма, программа "АВРО-БУС: Автоматическое составление расписания" предназначена для автоматизации составления расписания учебных занятий в высших учебных заведениях (Приложение 2); на втором этапе, с целью оптимизации организации труда преподавателей и использования уникального индивидуального педагогического и методического опыта преподавателей, в обезличенном расписании расставляют наименования дисциплин и виды занятий с учетом пожеланий преподавателей. Для формирования расписания разработаны алгоритмы и программное обеспечение, позволяющие составлять расписание учебных занятий в вузе на семестр по стандартной неделе или разделением на четные и нечетные недели с заданным критерием оптимальности качества расписания учебных занятий.

Процесс оптимального планирования учебного процесса включает обязательные процедуры анализа, систематизации, унификации, оптимизации информационных потоков, форм учебно-методических документов и процессов по их обработке с завершающей процедурой - автоматизацией основных операций с использованием комплексной информационной системы управления учебным заведением - КИС УЗ (Приложение 3).

Такой подход в планировании позволил снизить номенклатуру документов, циркулирующих в учебном процессе, устранить дублирование информации, повысить информационную емкость документов, освободить от рутинной технической работы персонал кафедр, деканатов и учебной части, занятых в планировании учебного процесса, уменьшить число условных операций в технологии планирования, повысить качество планирования учебного процесса при одновременном снижении трудоемкости процесса планирования.

Все процедуры подсистемы планирования учебного процесса в вузе реализуются обычно в среде программирования Delphi 5 и поддерживают работу с распределенными базами данных с помощью сетевых технологий.

В процессе функционирования подсистемы планирования учебного процесса в автоматизированном режиме формируются следующие выходные документы:

- учебный план по специальности;

- приложение к учебному плану с полным расчетом годовой учебной работы по дисциплинам учебного плана, суммарной величиной учебной работы по специальности и величины учебной работы, приходящейся на одного студента;

- сводный график учебного процесса по факультетам и в целом по вузу;

- сетка часов кафедры по семестрам с указанием видов и объема учебной работы по закрепленным дисциплинам;

- документы для составления расписания учебных занятий: сетки часов по специальностям,

- сводные данные о потребности в аудиториях различного назначения;

- заготовка приложения к диплому о высшем образовании;

- расписание учебных занятий и экзаменов.

Все это позволяет снизить затраты при планировании учебного процесса, упростить технологию планирования, повысить управляемость учебного процесса и соответственно повысить качество планирования учебного процесса в вузе.

Для оценки эффективности проводимого комплекса мероприятий по улучшению планирования учебного процесса в вузе определяется мультипликативный критерий оптимального планирования учебного процесса.

Коп = Ктр х Кэс·х Кур

где Ктр - критерий степени выполнения заданных образовательно-профессиональной программой требований;

Кэс - критерий загруженности студентов учебным временем;

Кур - критерий оптимального качества семестрового расписания учебных занятий.

Заключение

Вхождение России в мировое образовательное пространство, подготовка конкурентно способных кадров в любой области человеческой деятельности ставит педагогов перед необходимостью по-новому взглянуть на проблемы высшего профессионального образования. Основной задачей системы высшего профессионального образования является удовлетворение потребностей общества в специалистах нужного профиля. При этом очевидно, выпускаемые специалисты, по многим причинам, могут иметь различное качество подготовки. Одним из многочисленных факторов, влияющих на то, насколько полно выпускник вуза сможет соответствовать предъявляемым к нему требованиям, является разумное планирование учебного процесса [4].

Планирование учебного процесса должно обеспечить полное и точное выполнение планов и программ, правильную методическую последовательность изучения материалов по соответствующему курсу, наиболее целесообразное и рациональное использование учебно-методической базы. Улучшение планирования учебного процесса решается посредством введения автоматизации составления учебных планов вузов.

Начиная с середины 70-х годов у нас в стране выполнено большое количество работ, направленных на автоматизацию планирования учебного процесса. Однако на сегодняшний день ни одна из работ не закончилась значимым практическим результатом. Основная причина такого положения заключается в том, что до сих пор не сформулирована концепция автоматизации управления учебным процессом.

Автоматизация любой системы только тогда целесообразна и даст практический результат, когда будут автоматизированы наиболее сложные и трудоемкие процессы (функции) этой системы.

В управлении учебным процессом такой функцией является планирование обучения – составление учебных планов, программ обучения. В которой, в свою очередь, наиболее сложным является определение содержания обучения (образования).

При определении концепции следует учитывать также и требования разработки сложных систем, а такой несомненно является система управления учебным процессом. Разработка сложной системы должна осуществляться по методу "сверху-вниз".

Таким образом, концепцию автоматизации управления учебным процессом можно сформулировать следующим образом: "В первую очередь необходимо автоматизировать процесс определения содержания обучения и только после этого выполнять автоматизацию других функций управления учебным процессом".

Список использованных источников

Нормативные правовые акты

Закон РФ «Об образовании» от 10.07.1992 г. № 3266-1[Текст]: Ведомости Съезда народных депутатов РФ и Верховного Совета РФ, 1992, № 30, ст.1797. СЗ РФ, 2000,№30, ст.3120.

Закон РФ «О высшем и послевузовском профессиональном образовании от 22.08.1996 г. [Текст]: СЗ РФ, 2001, № 16, ст.1595.

Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. [Электронный ресурс] / Администрация Президента РФ. – Москва, 2010. - Режим доступа: www.president.kremlin.ru

Научная литература

Ерунов, В.П. Некоторые вопросы формирования автоматизированной системы управления учебным процессом [Текст]: доклад межвузовской научно-методической конференции г. Оренбург/ В.П. Ерунов. – Оренбург: ИНК ОГУ, 1997. – 111 с. ISBN 3-89123-987-2.

Ерунов, В.П. К вопросу автоматизации и оптимизации планирования учебного процесса в вузе [Текст]: Социокультурная динамика региона. Наука. Культура. Образование. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Часть 2 / В.П. Ерунов, И.И. Морковин. – Оренбург: ИНК ОГУ, 2000. - 39 – 42 с. ISBN 4-79223-982-0.

Лихачев, Б. Т. Педагогика [Текст]: курс лекций / Б.Т. Лихачев - М.: Педагогика, 1993. — 516 с.

Лернер, И.Я. Избранные педагогические сочинения [Текст] / И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин. – М.: Педагогика, 1991. – 368 с. ISBN 5-7155-0325-6.

Образцов, П.И. Дидактика высшей военной школы [Текст]: учебное пособие / П.И. Образцов, В.М. Косухин. — Орел: Академия Специальной связи России, 2004. — 317 с. ISBN 5-988555-02-21.

Пидкасистый, П.И. Педагогика [Текст]: учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей / П.И. Пидкасистого. - М.: Российское педагогическое агентство, 1995. — 637 с.

Посталюк, Н.Ю. Проектирование инновационных образовательных систем: региональный аспект. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// psychology.narod.ru / 121.html.

Прудинский, А. М. Закон Российской Федерации "Об образовании" [Текст]: научно-практический комментарий /А. М. Прудинский. //Правоведение. -1996. - № 3 (214). - C. 184 - 194

Образование: исследовано в мире [Электронный ресурс] : Международный научный педагогический Интернет-журнал с библиотекой-депозитарием / Под патронажем Российской академии образования, ГНПБ им К.Д. Ушинского. –М.: OIM.RU, 2010. – Режим доступа: World Wide Web. URL http // www.oim.ru. – 10.02.2010.

10. Уман, А.И. Педагогика [Текст] : методическое пособие для студентов университета очного и заочного отделений / А.И. Уман. — Орел: ОГУ, 2001. — 78 с. – ISBN 5-93332-72-0.

Приложение 1

Построение учебного плана

Учебный план

1) перечень учебных дисциплин, изучаемых по данной программе; 2) распределение по семестрам и последовательность их изучения; 3) трудоемкость их изучения; 4) формы учебных занятий (лекции, семинары, практические занятия, самостоятельная работа); 5) виды промежуточной и итоговой аттестации (экзамен, зачет, реферат, курсовая или дипломная работа).

способы построения

Линейный

Концентрический

Спиралевидный

Учебная программа

Содержание

1) наименование учебной дисциплины; 2)пояснительная записка; 3)краткое описание содержания изучаемых тем; 4)список литературы, на которую опирается преподаватель при раскрытии содержания курса.

Тематический план

распределение тем учебной программы по видам занятий, необходимое методическое обеспечение, формы контроля и аттестации знаний и умений студентов.

Приложение 2

АВРО-БУС: Автоматическое составление расписания. В программе предоставлены возможности:

1.  Настройка программы пользователем под свои условия. Пользователь может указать:

o  на какое максимальное время будут устанавливаться лекционные и базовые потоки;

o  с какого времени будут начинаться занятия студентов ВЗО;

o  границы запаса вместимости аудиторий при составлении расписания;

2.  Ведение "Расписания звонков". Программа содержит расписание занятий (время начала и окончания) на каждый день недели.

3.  Ведение списка видов занятий (лекции, семинарские занятия, зачеты) и их коэффициентов трудоемкости (коэффициенты, которые будут учитываться при расчете нагрузки преподавателей).

4.  Ведение учета по организационной структуре ВУЗа.

o  Ведение списка факультетов.

o  Ведение списка групп студентов по каждому факультету.

o  Ведение списка кафедр по каждому факультету.

o  Ведется список дисциплин, которые могут преподавать на кафедре.

5.  Ведение кадрового учета по преподавателям: ученая степень/звание, "зарезервированные часы", когда преподаватель не может вести занятия, на каких кафедрах работает, и ставка по которой он работает на каждой кафедре. Ведение учета по учебно-методической нагрузке. С последующим составлением отчетности.

6.  Ведение учета по аудиторному фонду.

o  Вместимость аудитории;

o  Кафедра, за которой закреплена эта аудитория;

o  Список дисциплин, которые могут преподаваться в этой аудитории.

7.  Составление учебного плана. Программа позволяет в полуавтоматическом режиме вводить в учебные планы. В каждом семестре на каждый курс факультета составляется отдельный учебный план и только один. Программа контролирует уникальность учебных планов, а также рабочих планов кафедр. Максимально автоматизировано заполнение табличной части документа.

8.  Автоматическое составление рабочих планов кафедр на основании учебных планов для передачи их на кафедры факультетов.

9.  Автоматическое составление потоков с указанием его характеристик (дисциплина, вид занятий, количество часов на четной и нечетной неделях, базовый / не базовый, численность, группы потока, практика по предмету и др). При желании, большие потоки (по времени или численности) можно разбить на более маленькие.

10.  Поэтапное составление расписания по ВУЗу по следующим принципам:

o  соблюдение требований зарезервированного времени у преподавателей, когда он не может вести занятия;

o  учет ситуаций, когда какой-нибудь преподаватель просит поставить ему определенный поток на определенное время;

o  базовые потоки распределяются в первую очередь;

o  лекционные занятия ставятся на первые три пары (данное время устанавливается пользователем);

o  при назначении аудитории группе приоритет отдается аудиториям, закрепленным за кафедрой, на которой ведется рассматриваемая дисциплина;

o  Поэтапное составление расписания позволяет составлять расписание с внесением корректировок на любом этапе его составления.

11.  Проверка корректности распределения потоков и "ручное" редактирование расписания после составления.

12.  Получение отчетности. В программе можно получить следующие отчеты:

o  Расписания занятий студентов, занятости преподавателей и аудиторий;

o  Расчет нагрузки преподавателей;

o  Распределение учебной нагрузки по кафедрам, факультетам и в целом по ВУЗу;

o  Информация о факультете: какие специальности выпускает, какие группы студентов обучаются, какие кафедры принадлежат факультету;

o  Информация по кафедре: какие дисциплины преподаются, какие преподаватели работают на кафедре, какие аудитории закреплены за кафедрой.

Приложение 3

Комплексная информационная система управления учебным заведением

Общее описание

Основой системы КИС УЗ является организация обучения в учебном заведении: по семестрам, по сессиям, по индивидуальным планам, с использованием кредитно-модульной системы. Поэтому первичной является подсистема Учебные планы.

Подсистема Учебные планы позволяет не только создавать учебные планы (учебный отдел) с частичной проверкой, но и помогает в работе кафедр при формировании нагрузки преподавателя на следующий учебный год, а также в работе деканатов при составлении расписания.

Система поддерживает работу с учебными планами 4-х видов: семестровых, сессионных, индивидуальных, с использованием кредитно-модульной системы.

Построение учебных планов можно осуществлять при помощи структурно-логической схемы прохождения предметов, которая представляет собой наглядное дерево.

Учебные планы учитывают работу со специальными блоками: специализации, дисциплины по выбору, контроли по выбору. Отрабатывает приказ на изменение учебных планов и аттестационных планов студентов.

[1] Закон РФ «Об образовании» от 10 июля 1992 года, ст. 7, 29-32 // Ведомости Съезда народных депутатов РФ и Верховного Совета РФ. – 1992, № 30.- С.1797.

[2] Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //www.edu.ru/db/portal/spe/arhiv_new.htm

[3] Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. [Электронный ресурс] / Администрация Президента РФ. – Москва, 2010. - Режим доступа: www.president.kremlin.ru