Организационно-методические требования
к разработке Учебно-Методического Комплекса как интегрированного образовательного ресурса учебной дисциплины

Определение

Учебно-Методический Комплекс (УМК) – это объединение программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих полную совокупность образовательных услуг (организационных, методических, теоретических, практических, экспериментальных, консультационных и пр.), необходимых и достаточных для самостоятельного изучения конкретной учебной дисциплины в единой образовательной информационной среде (ЕИОС) с использованием современных информационных и телекоммуникационных технологий (ИКТ).

Структура УМК

Для реализации названных выше функций в составе УМК должны быть включены следующие структурные компоненты:

· Подсистема регистрации учащегося, которая необходима в каждом УМК, поскольку именно учебная дисциплина является основной образовательной единицей. Предполагается, что многие учащиеся будут изучать одну или нескольких дисциплин, например, с целью повышения квалификации или при поступлении в другие учебные заведения. Поэтому в подсистеме регистрации должны быть отражены не только личные данные учащегося и начальный уровень его подготовки, но и цели обучения, которые он преследует.

· Подсистема навигации учащегося, которая предназначена для ведения (навигации) обучаемого по структуре изучаемой учебной дисциплины. На подсистему навигации возлагается несколько важных функций:

ü Просмотр общей структуры изучаемой дисциплины, ее разделов, тем и выбор конкретного объекта изучения из общего перечня предоставляемых образовательных услуг;

ü Рекомендация по оптимальной последовательности действий в процессе самостоятельного обучения, которая не исключает произвольной последовательности изучения по усмотрению обучаемого;

ü Произвольный выбор средств изучения в рамках заданного объекта изучения (теоретическая часть, подсистема моделирования, подсистема экспериментального исследования, подсистема обработки данных и т.д.);

ü Фиксация уже изученного учебного материала с возможностью повторного изучения по желанию обучаемого;

ü Отображение текущего положения обучаемого в структуре учебной дисциплины с возможностью быстрого перехода на любой другой уровень.

· Подсистема теоретического изучения дисциплины, которая должна быть выполнена (предпочтительно) в мультимедийном виде с использованием всех эффективных возможностей современных компьютерных технологий (цвет, объемная графика, звук, анимация, видеофрагменты и т.д.). Гипертекстовый материал учебной дисциплины должен быть предельно кратким, лаконичным, причем все используемые в тексте математические соотношения должны «работать», т.е. учащемуся должна быть предоставлена возможность количественной и наглядной графической оценки влияния на выходные показатели объекта изучения всех его значимых параметров;

· Подсистема моделирования, которая должна быть ориентирована на интерактивный режим изучения установившихся и переходных процессов, иметь простой и наглядный пользовательский интерфейс и не требовать от учащегося специальных знаний по применению средств компьютерного моделирования. Результаты моделирования должны представляться в наглядной форме с возможностью их сохранения и углубленной обработки. Основное назначение подсистемы моделирования состоит в анализе характеристик объекта при вариации его параметров, в оценке чувствительности показателей объекта к изменению его параметров, в выявлении эффективных алгоритмов управления объектом в установившихся и переходных режимах.

· Подсистема экспериментального исследования, которая должна включать реальную или виртуальную учебную лабораторию, где учащийся в обязательном порядке по своему индивидуальному заданию должен проделать следующие самостоятельные действия:

ü собрать схему проведения эксперимента,

ü настроить параметры и режимы работы ее узлов и блоков,

ü выбрать алгоритмы взаимодействия отдельных частей собранной экспериментальной установки,

ü провести эксперимент в соответствии с заданием,

ü обработать результаты экспериментального исследования,

ü сравнить эти результаты с результатами моделирования,

ü провести коррекцию математической модели по результатам эксперимента,

ü обосновать полученные результаты.

· Подсистема математической обработки результатов моделирования и эксперимента, которая должна содержать средства комплексного математического анализа, включая:

ü спектральный анализ,

ü корреляционный анализ,

ü регрессионный анализ,

ü средства интерполяции и экстраполяции,

ü средства аппроксимации и т.д.

· Подсистема текущего контроля действий учащегося, которая предназначается для оперативного ведения электронного журнала изучения данной дисциплины каждым учащимся. Данная подсистема должна быть настроена на конкретный объект изучения и включать несколько уровней, среди которых:

ü предварительное допусковое тестирование, реализуемое после изучения теоретического материала по каждому объекту;

ü текущий контроль действий учащегося с указаниями об их ошибочности и уменьшением итоговой оценки;

ü итоговый контроль знаний по результатам выполнения индивидуального задания;

ü процедуру принятия решения о зачете по каждому зарегистрированному учащемуся.

· Подсистема пользовательского интерфейса, которая должна быть организована таким образом, что при изучении каждого конкретного объекта в рамках учебной дисциплины учащийся:

ü получает доступ к теоретическому описанию объекта,

ü сдает входной коллоквиум с возможным возвратом к обучению,

ü получает индивидуальное задание на практическое закрепление теории с использованием подсистемы моделирования, где ему предлагается, например, найти алгоритм управления объектом или его экстремальные показатели при заданных ограничениях,

ü экспериментально проверяет результаты моделирования,

ü проводит коррекцию математической модели по результатам эксперимента, если результаты моделирования и эксперимента имеют значимое расхождение,

ü защищает результаты проведенного комплексного изучения.

Форма реализации УМК

Допустима либо сетевая форма, либо форма реализации на компакт-диске. Предпочтение следует отдавать сетевой технологии, однако трудно ожидать, что в ближайшее время все регионы страны получат высокоскоростные компьютерные сети, способные передавать большие объемы информации порядка нескольких Гбайт. Поэтому пока рекомендуется подготовка и тиражирование учебных дисциплин на компакт-дисках. По сети должен происходить обмен консультационной информацией в режиме электронной почты, а также обмен компактными блоками данных между распределенным лабораторным оборудованием и удаленными пользователями.

Заключение

Таким образом, без вынужденных разрывов во времени, в темпе, определяемом самим учащимся, и на одном рабочем месте может быть реализован полный цикл самостоятельного изучения каждого объекта в рамках учебной дисциплины.