Постановка задачи автоматизации управления учебным процессом

Сложность управления учебным процессом заключается в том, что оценка качества управления и корректировка учебных планов, распределения нагрузки, расписания занятий возможны только после завершения определенного цикла обучения (семестра, учебного года и т. п.). Такое управление называется асинхронным в отличие от управления действием объекта в любой момент времени, определяемое как синхронное управление. Коррекция поведения объекта при синхронном управлении осуществляется воздействием органов управления, а при асинхронном управлении выбором набора и порядка следования операций, выполнение которых должно привести к некоторой цели, по оценке полученной после завершения очередного этапа процесса.

Учебный процесс как система взаимодействия объектов во времени описывается тремя группами объектов: преподаватели, учебные группы и аудитории, которые для достижения определенной цели выполняют некоторый технологический процесс, описываемый заданным учебным планом. Поскольку множества значений указанных групп достигает значительного числа, поиск оптимального по некоторой совокупности критериев варианта управления их взаимодействием является трудоемким процессом и должен быть автоматизирован.

Учебный процесс, с точки зрения управления объектами в условиях ограниченных ресурсов, может быть разделен на три основных этапа.

Первый этап — этап планирования, этот этап может быть разделен на две составных части — планирование учебной нагрузки, т. е. закрепление учебных занятий в группах за конкретными преподавателями, и планирование поведения процесса, т. е. распределение этих занятий во времени (составление расписания). На втором этапе выполняется учебный процесс. В период выполнения этого этапа возможны отклонения от начальных значения состава преподавателей, аудиторного фонда, групп студентов. Управление на этом этапе сводится к минимизации потерь от этих отклонений без изменения общего расписания. Минимизация этих потерь может быть спланирована на этапе составления расписания при учете критериев устойчивости расписания к таким отклонениям. На третьем этапе производится оценка результатов планирования и выполнения учебного процесса. Эта оценка имеет две составляющих: оценка достижения цели обучения и оценка качества расписания. В первом случае оценивается учебный план (иначе набор операций) и принимается решение о качестве обучения. Во втором — оценивается само расписание с точки зрения эргономических показателей, устойчивости и т. п. и могут быть выработаны критерии для построения расписания на следующий период работы. В соответствии с предложенной схемой управления учебным процессом можно выделить две области, где возможна автоматизация управления, — это этап составления расписания и расчет частных и обобщенной оценок результата учебного процесса. Процесс составления расписания учебных занятий характеризуется значительной трудоемкостью и, в настоящее время, направлен на удовлетворение условия непротиворечивости расписания, т. е. на условие того, что преподаватели, группы студентов и аудитории заняты в выбранное время только одним занятием учебного процесса. Для решения задачи построения расписания предложен ряд процедур и методов выбора оптимального расписания — процедуры Лемке-Шпильберга, Балаша, динамического программирования, последовательного анализа вариантов, ветвей и границ, поисковая процедура и т. д. При реализации указанных процедур на компьютере возникают две основных проблемы — это значительная длительность процесса составления расписания и значительный объем памяти для хранения промежуточных результатов.

Еще о педагогике:

Мониторинг учебных достижений как объект стандартизации
Необходимость адаптации образования к потребностям современного общества обусловливает поиск инновационных методов получения надежных оценок учебных достижений многих изучаемых дисциплин на разных стадиях обучения с использованием современных и универсальных методов наблюдения за всей системой обра ...

Модель творческого педагога на современном этапе
В этой работе, моделируя личность творческого педагога, я положу в основу теорию коллективного творческого воспитания, о которой мы так много слышали, много читали и так мало используем на практике. Какими же личными качествами должен обладать творческий педагог? Где много детей, там должен быть де ...

Обзор технологии индивидуального подхода в обучении
Чрезвычайно актуален сложный вопрос о единстве, различии и взаимоотношениях возрастных и индивидуальных особенностей детей, подростков и юношей. Учет возрастных особенностей важен в воспитании и обучении вообще и в реализации индивидуального подхода в частности. Во-первых, через определенные возрас ...