Современные информационные технологии /1.Компьютерная  инженерия.

Первий Б.А., Дубовик Т.Н.

Украинский государственный химико-технологический университет, Украина

Разработка методики оценки объема кванта учебного материала

Под квантом учебного материала подразумеваем разбиение учебной информации на элементарные фрагменты, направленные на уменьшение сложности усвоения учебного материала, в каждом фрагменте учебной информации. Объем текстовой информации в данных фрагментах должен быть ограничен.

Для расчета объема учебного материала используем формулу преобразования: , где – исходная учебная информация, – логически законченный фрагмент учебной информации; – представление учебной информации, где – квант учебной информации, поставленный в соответствие фрагменту [1,2].

Принцип разделения на кванты учебной информации предполагает учет следующих закономерностей: учебная информация большого объема запоминается с трудом; учебная информация, представленная компактно в определенной системе, лучше воспринимается; выделение в учебной информации смысловых единиц способствует эффективному запоминанию.

Для деления учебного материала на кванты учебного материала необходимо оценить их информационные характеристики с точки зрения сложности и, соответственно, трудности их усвоения. Общепринятый подход к оценке объема учебного материала на основе энтропийного подхода в определенной мере является не очень технологичным для оценок объема и сложности учебного материала и вызывает определенные трудности при практическом использовании.

В связи с этим, в развитие методологии [4], введем понятие квант информации с позиций описания когнитивных процессов. Информация в пространстве изучаемых дисциплин учебной программы подготовки ІТ – специалистов в большинстве случаев представлена в виде словестных описаний, формул, таблиц, графиков, специальных символов и обозначений. Будем считать, что квант информации содержит одну, условно назовем ее, информационную единицу, в одной из следующих форм:

1) вербальное определение понятия в форме элементарного утверждения или определения, которое не может быть разбито не два или больше понятий (утверждений, определений);

2) математический символ, который обозначает действие, параметр или явление;

3) таблицу или часть таблицы с однородными данными;

4) график, иллюстрирующий одно свойство, качество или особенность;

5) специальный символ, обозначающий действие преобразования информации с которой символ связан (чаще всего в языках програмирования).

Используя эти определения, учебный материал подвергается делению на квант информации, из которых выделяются новые, ранее не изучавшиеся фрагменты знаний. Для этой цели материал изучаемой темы анализируется на основе феноменологического подхода с использованием выше приведенных определений квант информации. Далее из всего информационного поля выделяются и маркируются новые элементы. На этой основе формируются кванты материала, которые содержат примерно одинаковое количество квант информации. Кванты нового материала не могут быть строго одинаковы, поскольку представляемые новые фрагменты материала различны по сложности, а каждый квант материала должен иметь вид завершенной смысловой единицы. Объем кванта определяется количеством квант информации, содержащих новую информацию. Методом экспериментального анализа (опрос студентов) номинальный объем кванта определен в размере 8 новых квантов информации. Заметим, если вопросы по каждому кванту информации сформулировать в информационном объеме предполагаемого ответа 1 бит, то объем кванта новой информации составит 1 байт. Дополнительно необходимо исследовать вопрос об оценке сложности кванта информации. Увеличивая при необходимости объем кванта информации на весовые коэффициенты, можно количественно учесть и сложность материала. Весовые коэффициенты в диапазоне от 1 до 10 определяют эксперты. Эти коэффициенты также могут быть определены посредством статистического анализа в процессе тестирования учащихся при усвоении соответствующего материала [3,4].

Благодаря разработанной методике оценки объема кванта учебного материала подготовлен ряд лекционных материалов, методических пособий. Обеспечивается более полное понимание сути учебного текста у большинства учащихся, за счет того, что деление материала на части заметно сужает объём непосредственно воспринимаемой информации и смыслов в каждом фрагменте. Поэтому данная методика является актуальной для обучения IT – специалистов.

Список литературы
1. Рыбанов, А.А. Автоматизированный анализ качества процесса обучения по результатам тестирования знаний на основе диаграмм Парето. // Дистанционное и виртуальное обучение, 2009, №8, С. 54-59.

2. Рыбанов, А.А. Процедура квантования как основа повышения качества учебного материала. // Образовательные технологии. 2014. № 3. С. 117–120.

3. Аванесов, В.С. Применение заданий в тестовой форме и квантованных учебных текстов в новых образовательных технологиях //Педагогические измерения. – 2012.–№2.– С.75–91.

4. Федорук , П.И. Исследование эффективности функционирования адаптивной системы дистанционного обучения Edu Pro // Управляющие системы и машины. - 2009. - № 6. - С. 64–70.