Способ оптимизации программы обучения

 

Оптимизация программы обучения достигается за счет того, что выбирают ряд известных программ обучения и/или учебных материалов и формируют и фиксируют перечни условных единиц знаний, содержащихся в каждом из них. Формируют сводный перечень условных единиц знаний, содержащихся во всех программах обучения и/или учебных материалах. Определяют значимость каждой условной единицы знаний в зависимости от количества программ обучения и/или учебных материалов, в которых она используется. Определяют количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения. При этом количество условных единиц знаний, включенных в уточненный перечень, определяют с учетом количества условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за заданное время обучения. В качестве условной единицы знаний используют понятие или связь между изучаемым и известным понятиями. Обеспечивается повышение эффективности программы обучения. 13 з. п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обучения и может быть использовано в сфере образования при составлении программы обучения и ее совершенствовании, а также при составлении учебных пособий.

Уровень подготовки специалиста прежде всего зависит от содержания, которое заложено в программу обучения. При этом можно сказать, что учебная программа - это модель содержания, составленная в соответствии с современным состоянием науки и предлагаемая для реализации в процессе обучения. Проблема содержания образования была и остается одной из самых животрепещущих проблем современного образования. В ее основе лежит противоречие между большим объемом учебной информации и временем, отведенным на ее изучение, так как при существующих темпах увеличения объема информации очень трудно найти четкие критерии отбора программного содержания. В XX веке потоки разнообразной информации стали просто необъятными и поэтому вопросы количества и качества учебного материала встают особенно остро, тем более, что каждая дисциплина имеет жесткие временные рамки, в результате чего увеличить количество учебных часов практически невозможно.

Под программой в сфере обучения подразумевается учебно-методическое издание, определяющее содержание, объем, а также порядок изучения и преподавания учебной дисциплины или ее раздела, части (В.М. Полонский. Научно-педагогическая информация: Словарь-справочник. М.: Новая школа, 1995). Задача преподавателя состоит в последовательном ознакомлении учащихся с предложенными темами, а задача учащегося - освоить их содержание. При этом общее определение понятия "программа" иное: это подборка информации, определяющей полностью и однозначно ход деятельности, которую следует осуществить, чтобы заданный процесс проходил в соответствии с планом, то есть программа - это детерминант деятельности, в результате которой должны произойти планируемые изменения. Такое понимание программы ближе к современной дидактике, так как основное внимание уделяется самой деятельности и ее последствиям. Следовательно, разработка учебной программы требует не только анализа разделов и тем, но и ориентации на планируемую деятельность учащихся. При этом при составлении учебной программы необходимо определить составляющие учебного содержания, выявить критерии его отбора, разработать качественные и количественные параметры учебного содержания, а также методику составления учебной программы. В связи с этим необходимо учитывать то, что наши знания о природе и обществе заключаются в понятиях, которые отражают в себе общее для различных типов предметов и явлений и относящееся к связям и зависимостям между ними. Овладение знаниями о мире зависит прежде всего от овладения системой понятий, отвечающих различным областям естественной, социальной и культурной действительности. Поэтому очень важно определить, какие понятия данной дисциплины являются обязательными, а какие - второстепенными, что должно входить в планы подготовки специалиста, а что может быть опущено без ущерба для будущей деятельности.

Проблема отбора содержания, сформулированная выше, усугубляется еще и тем, что скорость усвоения учебной информации человека имеет свои пределы: средний человек с нормальными психофизиологическими способностями воспринимает информацию со скоростью 100 бит/с, перерабатывает ее со скоростью 50 бит/с и усваивает информацию со скоростью 5 бит/с. Таким образом можно сделать вывод о том, что учащийся не может изучить больше, чем это позволяют его возможности. Более того, необходимо обратить внимание и на тот факт, что будущий специалист имеет ограниченные ресурсы времени, предназначенные для его обучения: в среднем человек учится 10-11 лет в школе и 4-6 лет в высшем учебном заведении. Научные работники продолжают обучение в аспирантуре, но это сравнительно небольшой процент относительно общего количества выпускников. После окончания учебы специалист должен отдавать долги обществу - приступать к практической деятельности. Следовательно, и с этой точки зрения мы имеем ограничения по времени.

Известен способ оптимизации программы обучения, являющийся ближайшим аналогом предлагаемого изобретения и основанный на расчетном анализе учебной программы с помощью матрицы понятий (Буров В.А. "Методы проверки школьных учебников по физике. Проблемы школьного учебника (Сборник статей) Вып. 5, Москва, Просвещение, 1977, с. 82-90). При реализации известного способа формируют и фиксируют перечень условных единиц знаний, в качестве которых используют понятия, содержащиеся в первоначальной программе обучения, оценивают значимость каждого понятия в перечне путем установления его взаимосвязи с другими понятиями, а затем формируют уточненный перечень понятий, в который включают наиболее значимые из них, и на основе уточненного перечня формируют оптимальную программу обучения.

Недостатком известного способа является то, что при составлении уточненной программы обучения используются только те понятия, которые содержатся в первоначальной программе, и при этом не учитывается опыт составления других программ обучения. И, кроме того, не учитывается то, что за время обучения учащийся может усвоить только ограниченное число понятий.

Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является повышение эффективности программы обучения за счет учета при ее составлении максимально полного перечня (тезауруса) понятий, используемых при изучении данного предмета, а также бюджета времени, которое может быть потрачено на изучение данной программы обучения.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе оптимизации программы обучения, при осуществлении которого формируют и фиксируют перечень условных единиц знаний, содержащихся в первоначальной программе обучения, оценивают значимость каждой условной единицы знаний в перечне, формируют уточненный перечень условных единиц знаний, в который включают наиболее значимые условные единицы знаний, и на основе уточненного перечня формируют оптимальную программу обучения, предварительно определяют количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения, выбирают дополнительно ряд известных программ обучения и/или учебных материалов, формируют и фиксируют перечни условных единиц знаний, содержащихся в каждом из них, формируют сводный перечень условных единиц знаний, содержащихся во всех программах обучения и/или учебных материалах, включая первоначальную программу обучения, значимость каждой условной единицы знания определяют в зависимости от количества программ обучения и/или учебных материалов, в которых она используется, а количество условных единиц знаний, включенных в уточненный перечень, определяют с учетом количества условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения.

При этом в качестве условной единицы знаний может использоваться понятие. Однако понятия отличаются между собой по сложности и, следовательно, по затратам труда и времени на его изучение. На основе исследований, проведенных в Современном гуманитарном институте (СГИ), был сделан вывод о том, что каждое вновь вводимое понятие может быть выражено через известные понятия, причем, чем больше известных понятий используется для введения нового понятия, тем больше оно требует затрат труда и времени на его изучение. Таким образом был сделан вывод о том, что сложность понятия может быть охарактеризована числом связей этого понятия с уже известными понятиями. В связи с этим за условную единицу знания, названную "линк", было предложено принять связь между новым понятием и известным понятием, через которое определяется новое понятие.

Кроме того, в процессе обучения учащийся должен усвоить умения, которые по отношению к учебному процессу могут быть определены как операции (действия) со знакомыми понятиями, выполняемые по определенным алгоритмам. При этом каждое умение, как и понятие, имеет определенную степень сложности, которая характеризуется количеством простейших операций (шагов), выполняемых для достижения конечного результата. В связи с этим в качестве условной единицы умения, названной "степ", было предложено принять одну операцию (шаг) алгоритма, описывающего данное умение. Поэтому для того, чтобы учесть при составлении программы обучения умения, которые должен усвоить учащийся, дополнительно во все перечни условных единиц знаний могут быть включены условные единицы умений, каждая из которых представляет собой единичный шаг алгоритма, описывающего соответствующее умение ("степ").

При этом целесообразно каждой из дополнительно выбранных программ обучения и/или учебных материалов присваивать весовой коэффициент, в том числе, в зависимости от авторитетности программы обучения или учебного материала.

Кроме того, в качестве дополнительно выбранных учебных материалов возможно использование учебников и/или учебных пособий.

При этом количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения, Inf наиболее целесообразно определять по формуле Inf=VyT/K, где T - время обучения; Vy - скорость усвоения знаний; K - коэффициент потерь, К ≥ 1.

А в том случае, если программа обучения содержит N дисциплин, то количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf целесообразно определять по формуле где Ti - время на изучение каждой дисциплины; Ki - коэффициент потерь для i-ой дисциплины; Vyi - скорость усвоения i-ой дисциплины.

При этом в качестве единицы измерения скорости усвоения знаний или скорости усвоения знаний по i-ой дисциплине можно использовать количество условных единиц знания, усваемых в единицу времени, которое определяют экспериментально или задают на основе ранее полученных данных.

Кроме того, количество условных единиц знаний, включаемых в уточненный перечень, Kn целесообразно определять, исходя из соотношения Inf ≥ Kn.

При этом для ускорения анализа полученного сводного перечня возможно значимость каждой условной единицы определять в баллах и устанавливать минимальное число баллов, необходимое для включения в уточненный перечень.

На фиг. 1 показаны характеристики понятия.

На фиг. 2 показана сравнительная диаграмма количества основных понятий в школьных учебниках физики различных стран.

На фиг. 3 показан график, характеризующий резерв по сокращению потерь в зависимости от уровня организации учебного процесса.

На фиг. 4. показана диаграмма резерва роста скорости усвоения в зависимости от уровня организации учебного процесса.

Предлагаемый способ основан на сравнительно-тезаурусном подходе, в основе которого лежит терминологический метод исследований. Суть этого метода заключается в разработке программы обучения путем оперирования понятиями. Как указывалось выше, чрезвычайно важен вопрос о том, что такое понятие в качественной и количественной оценке, так как совершенно очевидно, что понятия могут быть простыми и сложными, краткими и объемными, важными и второстепенными и т.д. Кроме того, время, необходимое для изучения понятия, в большой степени зависит от чисто субъективных факторов. Как показано на фиг. 1, сложность понятия определяется количеством входящих в него понятий и связей (линков) между ними, а важность понятия можно определить через количество связей, соединяющих его с другими понятиями. При этом анализ понятий начинается с того, что уже закреплено в лексическом фонде. Предлагаемый способ может быть проиллюстрирован на примере оптимизации школьной программы обучения по физике.

На первом этапе был проведен предварительный анализ программы обучения по физике для средней школы в России, заключающийся в подсчете количества понятий в учебниках физики с 5-го по 11-й класс, который показал, что, во-первых, объем этой программы противоречит психофизиологическим возможностям человека с позиций восприятия, переработки и усвоения информации. Налицо существенная перегруженность программы. Во-вторых, как это видно из сравнительной диаграммы, показанной на фиг. 2, очевидно неравномерное распределение количества понятий по годам обучения, например, ученики 5-го и 6-го классов должны усвоить 100 физических понятий за два года, 7-го класса - 140, 8-го - 199, 9-го - 195, 10-го - 163 и 11-го 212. Настораживает и тот факт, что в школьных учебниках физики зарубежных стран количество понятий, подлежащих усвоению, значительно меньше. Если в учебниках РФ можно легко выделить 1000 основных понятий, то в учебниках Великобритании их насчитывается только 600, а в учебниках США всего 300.

Вряд ли правомерен вывод о том, что наши школьники значительно лучше подготовлены по физике, чем западные ученики. Скорее напрашивается мысль о том, что школьники просто упускают большой объем информации в силу невозможности ее усвоения: цели, поставленные перед ними, просто нереальны.

Поставленную проблему можно разделить на две: во-первых, сокращение объема информационного материала за счет продуманного анализа и отбора и, во-вторых, структурирование учебной информации, способствующее систематизации знаний, выделению общих закономерностей, связей между подлежащими изучению объектами, фактами, явлениями, процессами, свойствами, способами применения (использования), методами действий и т.д.

Нами была предложена концепция отбора информации на основе, во-первых, определения целей обучения и, во-вторых, использовании метода экспертных оценок.

Например, при изучении дисциплин естественнонаучного цикла (физика, химия и т. д.) в иерархической структуре целей обучения предлагается выделить две основных цели:
- учащиеся должны иметь современное представление о мире с позиций изучаемой дисциплины, то есть знать фундаментальные законы и закономерности, составляющие основу данной науки, владеть терминологией, дефинициями, овладеть определенными интеллектуальными умениями;
- учащиеся должны приобрести практические умения, необходимые для будущей профессиональной и чисто житейской деятельности, для чего они должны знать связи между изучаемыми объектами, процессами, явлениями с другими уже известными объектами, уметь приложить полученные знания к реальной действительности, например, при изучение раздела "Электричество" (Физика) учащиеся должны знать причины и следствия возникновения короткого замыкания.

С другой стороны, в основу отбора учебной информации с позиций сравнительно-тезаурусного подхода был положен метод экспертных оценок, суть которого, как известно, заключается в том, что одни и те же материалы, в данном случае полный тезаурус (список дескрипторов или ключевых слов) изучаемой дисциплины, предлагаются для анализа группе независимых экспертов, являющихся признанными специалистами, с тем чтобы они определили важность изучения указанных тем, разделов и т.д. Однако, в предлагаемом способе изменен традиционный вариант использования этого метода в отношении вопроса выбора экспертов.

Если еще 10 лет тому назад все школьники нашей страны учились по единственным учебникам физики, химии или биологии, то в настоящее время по каждому школьному предмету разными авторами написаны два, три, а то и десятки учебников. Для нашей системы образования это является некоторым образом новацией, в то время как, например, в США всегда существовали альтернативные учебники и преподаватели или попечительский совет выбирали оптимальные для данного образовательного учреждения учебные материалы. Учебник всегда отражает концепцию автора в плане отбора информации, он является моделью учебного содержания, представленной в виде перечня тем, разделов и т.п. Поэтому можно считать, что каждый автор является экспертом, уже проделавшим работу по определению важности изучения тех или иных понятий дисциплины и остается только выявить перечень этих понятий. Поэтому для составления сводного перечня понятий (тезауруса) был отобран 21 источник, то есть учебники физики для разных классов средней школы наиболее представительных отечественных и зарубежных авторов (А.В.Перышкин и Н.А.Родина, Н.М.Шахмаев, А. Е. Гуревич, David Sang и т.д.), карикулум англо-американской школы для детей сотрудников посольств в Москве, который является универсальным, поскольку предусматривает продолжение обучения детей в любой стране мира, комплект вопросов теста (American Subject Test), применяемый для оценки знаний выпускников школ США. Эти источники были проанализированы на предмет выделения основных понятий (ключевых слов) из каждого учебника, а затем определена частота появления каждого понятия в разных источниках. Каждому источнику был присвоен "весовой" коэффициент в зависимости от авторитетности источника в соответствии с заранее установленной шкалой. В сводный перечень, который наиболее целесообразно записывать в виде таблицы, попали только те понятия, которые встречались достаточно часто в разных учебниках в соответствии с выбранным нами критерием и с нормами времени, указанными в государственном образовательном стандарте.

Итак, эксперимент проводился по следующей схеме:
1. Составляется сводный перечень понятий (тезаурусная таблица) по всем отобранным источникам.

2. Каждому источнику (столбец таблицы) присваивается "вес" (от одного до трех).

3. Определяется значимость каждого понятия путем подсчета суммарного количества баллов для каждого понятия, вошедшего в таблицу (по строке с учетом весов).

4. Устанавливается минимальное число баллов, необходимое для включения в таблицу ("проходной балл") с учетом времени, отведенного на изучение данной дисциплины.

5. Отбираются понятия, набравшие "проходной балл", и составляется уточненный перечень понятий.

6. Анализируются отобранные понятия с позиций наличия необходимых логических связей в материале и добавляются понятия, необходимые для установления этих связей.

Например, понятие "цена деления прибора" в учебниках физики встречается только в трех источниках из 21 и поэтому оно не является обязательным для изучения.

На основании проделанной работы была составлена программа, состоящая приблизительно из 300 понятийных единиц, при этом отбор учебной информации произведен в соответствии с поставленными целями изучения данной дисциплины. При этом составленная программа позволяет подготовить выпускников средней школы к поступлению как в отечественные, так и в зарубежные вузы.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа появляется возможность разрабатывать научно-обоснованные учебные программы, в процессе формирования которых учитываются такие требования к содержанию, как научность, цельность, систематичность и последовательность, доступность и посильность.

При этом необходимо более подробно остановиться на учете при составлении программы времени, отведенного на обучение по данной программе (бюджет времени обучения).

Если принять, что для данной программы обучения общество выделяет индивидууму время обучения Т (бюджет времени обучения), а скорость усвоения знаний равна Vy, то количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения, Inf определяют по формуле
Inf=VyT/K, (1)
где K - коэффициент потерь, K ≥ 1.

Указанный коэффициент потерь K учитывает уровень организации учебного процесса, включая неравномерность загрузки учебного времени, а также утомляемость и другие объективные и субъективные факторы. На фиг. 3 показан график зависимости коэффициента потерь K от уровня организации учебного процесса. Как видно из графика, в идеале коэффициент потерь должен стремиться к единице.

Так как обычно программа обучения содержит N дисциплин, то количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf целесообразно определять по формуле

где Ti - время на изучение каждой дисциплины;
Ki- коэффициент потерь для i-ой дисциплины;
Vyi - скорость усвоения i-ой дисциплины.

Таким образом, Inf - это величина, которая определяется объемом учебного содержания отдельных дисциплин Infi и прямо пропорционально зависит от значений Vyi, Ti и Ki.

Время Ti, как правило, устанавливается эмпирическим путем на базе опыта прошлых лет, а также исходя из общего календарного бюджета времени T, который легко рассчитывается.

Vyi зависит, во-первых, от психофизиологических возможностей учащихся и, во-вторых, от формы, структуры и других характеристик предъявляемой информации, то есть эта величина может достигать определенного максимума (человеческих возможностей) за счет оптимизации организации учебного процесса. В качестве иллюстрации на фиг. 4 показана диаграмма, характеризующая резерв роста скорости усвоения в зависимости от уровня организации учебного процесса. Выше уже говорилось, что существуют исследования, в которых скорость усвоения информации выражается в единицах бит/с в соответствии со статистической теорией информации, что представляет определенные сложности для оценки этой величины с точки зрения семантического (понятийного) анализа. Поэтому в качестве единицы измерения скорости усвоения знаний или скорости усвоения знаний по i-ой дисциплине предложено использовать количество условных единиц знания, усваиваемых в единицу времени. Как уже указывалось ранее, в качестве условной единицы знаний может быть использовано понятие. И в этом случае в качестве единицы измерения скорости усвоения знаний или скорости усвоения знаний по i-ой дисциплине используют количество понятий, усваемых в единицу времени (понятие/час). Однако понятия могут быть простыми и сложными, краткими и объемными, важными и второстепенными и т.д. При этом известно, что сложность понятия определяется количеством входящих в него понятий и связей (линков) между ними. Поэтому наиболее целесообразно использовать в качестве условной единицы знаний связь между изучаемым и известным понятием (линк). И в этом случае количество условных единиц знаний, включенных в уточненный перечень, Kn будет представлять собой:

где Lj - количество связей (линков) j - го понятия;
m - количество понятий.

Скорость усвоения учебного материала в таком случае целесообразно выражать в количестве линков, усвоенных в единицу времени, например, линк/час.

Такой подход позволяет записать следующее неравенство, которое является условием рациональной организации учебного процесса:
Inf ≥ Kn (4)
Анализ последнего выражения показывает, во-первых, что количество условных единиц знания, включенных в уточненный перечень, Kn не должно превышать количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf, во-вторых, что количество условных единиц знания, включенных в уточненный перечень, Kn должно быть сравнимо с количеством условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf, и, в-третьих, что количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf, а следовательно, и Kn могут быть оптимизированы за счет правильной организации учебного процесса.

Возможность реализации предлагаемого способа, основанного на приведенных выше теоретических посылках, была подтверждена проведенными экспериментальными исследованиями. Прежде всего была определена точность подсчета условных единиц знания в учебных материалах, в качестве которой использовалась связь между изучаемым и известным понятием (линк). Экспертная оценка может считаться объективной, если группа экспертов, работающих по одной методике, предъявит результаты в пределах допустимых отклонений. В эксперименте участвовали 120 человек, имеющих опыт работы, связанной с поиском информации по ключевым словам. За основу были взяты текстовые материалы по 5 школьным предметам: математика, русский язык, физика, биология, геометрия. В результате среднее относительное отклонение данных экспертов не превышало 5%. Более того, для точных наук, какими являются физика и геометрия, средние относительные отклонения соответственно представили 1,16 и 1,69%. Таким образом, полученные результаты доказывают, что линк как единица измерения знаний имеет прикладное значение.

Кроме того, были проведены эксперименты по установлению скорости усвоения знаний, в результате которых получены данные по скорости усвоения знаний студентами в единицах линк/час. Эти эксперименты показали, что, как и предполагалось выше, скорость усвоения студентами новых знаний существенно зависит от качества учебного материала, формы предъявления материала, например табличной или текстовой, организации учебного занятия и от многих других факторов. В результате эксперимента, проведенного на основе программ обучения, используемых в СГИ, было определено, что средняя скорость усвоения Vy равна 50 линков/академический час. При этом должно быть понятно, что в случае использования другой программы обучения, а также изменения уровня организации процесса обучения, величина скорости усвоения знаний может иметь другое значение. Однако проведенные эксперименты доказали принципиальную возможность определения скорости усвоения знаний в данных единицах измерения (линк/ак. час).

Для выяснения величины бюджета времени обучения T были проведены социологические исследования о реальных затратах времени студентов на обучение, которые показали, что в течение семестра студент тратит на учебу в среднем 4 часа ежедневно. Эти данные получены путем опроса 120 студентов из 18 российских вузов. Формальный расчет величины Т был проведен на основе следующих данных:
- количество учебного времени в году - 9 месяцев;
- количество учебных дней в месяце - 28;
- время, затрачиваемое студентом на обучение в день - 4 часа
- время обучения - 4 года
Следовательно, за 4-летний период обучения в вузе студент тратит собственно на учебу 3888 часов и может изучить за это время 194400 линков (без учета характера материалов). Отметим, что эта цифра не совпадает с требованиями Госстандарта, в котором заложено, что ежедневно студент должен заниматься 8 часов 48 минут, в то время как по данным опроса было получено максимальное значение величины временных затрат на учебу - 6 часов 56 минут в день. В соответствии с Госстандартом студент должен потратить на обучение в течение 4 лет 8554 часа.

Таким образом, величина Inf с учетом реальных затрат времени студента в лучшем случае может составить 194400 линков, а планируемая Госстандартом величина Info равна 812592 линка.

Полученные результаты были сравнены с количеством условных единиц знания, содержащихся в существующих программах обучения. Для этого были проанализированы учебные материалы, предлагаемые студентам СГИ на предмет количества линков, содержащихся в них. Отметим, что в соответствии с технологией обучения, принятой в СГУ, студенты абсолютно по всем дисциплинам получают распечатанные текстовые материалы (юниты), составленные в полном соответствии с Госстандартом. Наличие этих материалов позволило без труда подсчитать количество условных единиц знаний, предлагаемых студентам, в линках. Таким образом, было установлено, что для получения степени бакалавра экономики надо освоить 24210 линков за весь период обучения, степени бакалавра менеджмента - 24578 линков и степени бакалавра юриспруденции - 23368 линков или в среднем 24052 линков. Интересно отметить, что чисто эмпирическим путем для всех факультетов установилось приблизительно одно и то же количество предлагаемых для усвоения линков и оно почти на порядок ниже значения Inf, то есть реальных возможностей студента.

Следовательно, в среднем коэффициент потерь K равен приблизительно 10, что указывает на наличие существенного резерва по возможностям улучшения организации учебного процесса.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что предлагаемый способ разработки и оптимизации учебных программ позволяет решить проблемы отбора учебной информации и научно обосновать объем и содержание программы с учетом как временных норм, установленных для учебных заведений, так и психофизиологических возможностей учащихся, а также обосновать распределение количества условных единиц знаний по учебным дисциплинам, темам, годам обучения с целью систематизации учебного процесса. Кроме того, предварительный анализ материала с позиций определения в нем количества линков позволяет научно определить время, необходимое для его изучения.

Формула изобретения

1. Способ оптимизации программы обучения, при котором формируют и фиксируют перечень условных единиц знаний, содержащихся в первоначальной программе обучения, оценивают значимость каждой условной единицы знаний в перечне, формируют уточненный перечень условных единиц знаний, в который включают наиболее значимые условные единицы знаний, и на основе уточненного перечня формируют оптимальную программу обучения, отличающийся тем, что предварительно определяют количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения, выбирают дополнительно ряд известных программ обучения и/или учебных материалов, формируют и фиксируют перечни условных единиц знаний, содержащихся в каждом из них, формируют сводный перечень условных единиц знаний, содержащихся во всех программах обучения и/или учебных материалах, включая первоначальную программу обучения, значимость каждой условной единицы знаний определяют в зависимости от количества программ обучения и/или учебных материалов, в которых она используется, а количество условных единиц знаний, включенных в уточненный перечень, определяют с учетом количества условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за заданное время обучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве условной единицы знаний используют понятие.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве условной единицы знаний используют связь между изучаемым и известным понятием.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно во все перечни условных единиц знаний дополнительно включают условные единицы умений, каждая из которых представляет собой единичный шаг алгоритма, описывающего соответствующее умение.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что каждой из дополнительно выбранных программ обучения и/или учебных материалов присваивают весовой коэффициент.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что весовой коэффициент присваивают в зависимости от авторитетности программы обучения или учебного материала.

7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что в качестве дополнительно выбранных учебных материалов используют учебники, и/или учебные пособия.

8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе обучения, Inf определяют по формуле
Inf = Vу T/K,
где T - время обучения;
Vу - скорость усвоения знаний;
K - коэффициент потерь, K ≥ 1.

9. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что программа обучения содержит N дисциплин, а количество условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе, Inf определяют по формуле

где Ti - время обучения по каждой дисциплине;
Ki - коэффициент потерь для i-ой дисциплины;
Vуi - скорость усвоения знаний по i-ой дисциплине.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что в качестве единицы измерения скорости усвоения знаний или скорости усвоения знаний по i-ой дисциплине используют количество условных единиц знания, усваиваемых в единицу времени.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что количество условных единиц знания, усваиваемых в единицу времени, определяют экспериментально или задают.

12. Способ по любому из пп.8 - 11, отличающийся тем, что количество условных единиц знаний, включенных в уточненный перечень, Kn определяют, исходя из соотношения
Inf ≥ Kn.

13. Способ по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что значимость каждой условной единицы определяют в баллах.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что устанавливают минимальное число баллов, необходимое для включения условной единицы в уточненный перечень с учетом количества условных единиц знаний, которое может усвоить обучаемый за время обучения по данной программе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4