CC BY
7
УДК 338.46:37
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОЬУЧЕНИЯ В ВУЗЕ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ТРЕНАЖЕРНЫХ СРЕДСТВ
Л.С.Спе<ур (КамчатГТУ)
В статье дана оценка особенностей п/>именения треиамсерных фемюи* <lw оценки качества обучения « вузе, а также преастальеп процесс обучения кик система со всеми ее свойствами.
The articles gives estimation of training means usage Jor evaluation of training quality of higher education establishments. The process of education as a system is represented
Происходящие в настоящее время в Российской Федерации реформы затрагивают вес сто-роиы политической и экономической жшни государства. Данное утверждение относится в том
числе и к процессу подготовки специалистов. В рамках происходящих изменений особое внимание уделяется подходам и методам, позволяющим повысить эффективность использования имеющихся средств в условиях ограниченности материальных ресурсов. Последнее утверждение и Отношении процесса обучения является крайне актуальным, поскольку за последние 10 леї финансирование системы образования в нашей стране постоянно сокращайся н в настоящее время назрела необходимость кардинальною повышения эффективности обучения за счег использования каких-то дополнительных резервов.
Таким резервом, в частности, может стать внедрение в практику учебного процесса новых информационных технологий. Сегодня степень использования средств электронной вычислительной техники (ЭВТ) в учебном процессе вуза сгановится одним из основных показателей при оценке деятельности профессорско-преподавательского состава (ППС) той или иной кафедры и вуза в целом |1|. Причем последнее высказывание справедливо не только для кафедр физикоматематической или технической направленности, но и для естественных и гуманитарных направлений. Однако применение средств ЭВТ в учебном процессе не всегда воспринимается ППС однозначно положительно, и одной из причин, повлиявших на формирование такого мнения, явилось отсутсгвие дидактически корректного механизма оценки результатов проведенного занята. Последний фактор очень существенно влияет на общее время цикла обучения (особенно в условиях больших коллективов обучающихся, характерных для вуза) и тем самым - на эффек тивность обучения в целом [1].
Сделанный на основе данных современной педагогической и инженерной психологии и системотехники анализ существующих автоматизированных обучающих систем (ДОС), определяющий степень усвоения Слушателями проведенного занятия, позволил выявить следующие объективные частные противоречия 111:
1) между низким, с точки зрения положений дидактики, качеством используемых алгоритмов оценки результатов педагогическою воздействия и высокими требованиями к точности данной оценки, выдвигаемыми преподавателем;
2) между сравнительно малым временем, затрачиваемым преподавателем на проведение ча-нятий с использованием АОС, и существенно большим временем, необходимым ему для проверки результатов своего педагогического воздействия в неавтоматизированном режиме;
3) между желанием преподавателя видеть результаты оценки в привычном виде (4-балльная ранговая шкала) и возможностями большинства алгоритмов, не предусматривающих формиріь вание отчетов о контроле в традиционном виде;
4) между необходимостью точной оценки уровня усвоения пройденного материала каждым обучаемым в группе и ограниченностью времени, оіведенного па процедуру контроля.
Повсеместное внедрение различных видов проіраммньїх обучающих комплексов, автоматизированных обучающих систем (АОС) в повседневную практику подготовки специалистов в ву-че справедливо рассмагриваезся как один из наиболее перспективных способов повышения эффективности процесса обучения в целом. В настоящее время уже разработано и внедрено в учебно-воспитательный процесс вузов страны достаточно большое количество программных обучающих комплексов и тренажерных адаптивных систем, и их число с каждым годом неуклонно растег. Однако качество разработанных на сегодняшний день ДОС, их возможности в обеспечении необходимой эффективности обучения вызывали' у большинства преподавателей высшей школы некоторые сомнения В частности, в результате опроса профессорско-преподавательского состава вузов г. Санкт-Петербурга (были опрошены преподаватели болсс 60 кафедр) установлено, что в образовательном процессе регулярно используется не более 14% разработанных автоматизированных обучающих средств. Причины, по которым преподаватели неохото применяют новые программные средства обучения, указаны на рік. ! З [ 11.
Из анализа приведенных ниже диаграмм можно сделал» вывод о том, что отсутствие в составе АОС корректных алгоритмов контроля степени усвоения обучаемыми пройденною материала существенно снижают эффективность веет АОС в целом. Следовательно, есть необходимость выявить причины такого положения.
Процесс обучения - сложный динамический процесс, имеющий многоуровневую структуру. Дія того чтобы определить проблемы и противоречия, которые нуждаются в скорейшем разрешении. необходимо провести объективный анализ компонентов, входящих в рассматриваемый процесс, которые представляются наиболее существенными для его описания и понимания.
Помимо укачанных выше четырех основных свойств обт.ектз (процесса), позволяющих определить его как систему, определяют ряд других закономерностей, которые характеризуют систему как иелое: коммуникативность (единство со средой существования), иерархичность, эквифинал ьность (способность открытых систем в отличие ог состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями, достигать состояния, которое не зависит от времени и начальных условий и определяется только параметрами системы)» закон необходимою разнообразия (для того чтобы справиться с проблемой, обладающей определенным разнообразием, необходимо создать систему с заведомо большим разнообразием), закономерность осуществимости и потенциальной эффективности систем (граница эффективности системы определяется свойствами составляющих ее элементов и принятыми правилами их взаимодействия), закономерности целеобразования [3.4].
Процесс обучения представляет собой взаимодействие двух субъекгов обучающего и обучаемою. Классификация данною взаимодействия как системы дана в работе [3|.
В результате объединения обучающею и обучаемого в систему оба »ти цемента вступают во впазне определенные отношения, н между ними устанавливаются устойчивые связи. 11ричсм первичными признаками целостности сисгемы, которая рождается в результате подобного взаимолсйсгвия. являкнея заранее определенные цели изучения учебною объекта (УО). а также ею объем и структура содержания. В современной педагогической литературе имеются следующие понятия, определяющие компоненты содержания обучения; учебный элемент (Уг)), а также учебный объект (УО).
В общей приемлемой формулировке учебный элемент (УЭ) - это «информационный продукт, представляющий собой отображение логически завершенного элемента содержания программы обучения в соответствии с целями его изучения» [I. с. 43]. Под термином «учебный обь-ект>> (УО) понимается «информационный продукт, отображающий те стороны структуры или функционирования УЭ, на которые направлено конкретное обучающее воздействие» [ I). Другими словами, УО ость представление УЭ в конкретной дидактической ситуации. Таким образом. опираясь на приведенные выше положения системотехники и работу В.И. Николаева |5|. можно сделат ь вывод о том, что процесс обучения правомерно рассматриват ь как систему.
Целесообразно напомнить формулировку понятия системы. По трактовке биолога Людвига фон Ьерталанфи. система - это «совокупность взаимодействующих частей» [(>]. Он также сформулировал теорию открытых систем, когорые в отличие от замкнутых систем, достигающих равновесия, характеризуемою максимальной энтропией и минимальным использованием свободной энергии, доспи акл устойчивою состояния непрерывным потоком веществ между организмом и окружающей средой. Использование свободной энергии организмом производи) отрицательную энтропию и определяет рост и устойчивостъ.
Учеными в области теории систем были предложены четыре центральные идеи системной философии, которые используются при формулировании согласованной концепции системы:
1. Упорядоченная целостность. Она относится к характерист икам системы н целом, а не к ее отдельным компонентам Так как целостность есть результат динамическою взаимодействия составных элементов, то система представляет собой несколько иное, чем просто сумма ее отдельных компонентов. 11ри этом следует очень важный вывод о том, что поведение системы не может быть предсказано и тем более взято за основу для использования и формулировки определенных выводов на основании наблюдения за ее изолированными частями
2. Симостабилишция. Когда внешние силы окружающей среды пытаются возмутить устойчивое равновесие системы, самостабилизирукэщяяся система достигает динамическою баланса между ее внутренними, фиксированными ограничениями.
3. (лшиорг'анишция. Самоорганизующаяся система представляет собой более замечательный и усложненный пример приспособления к среде, чем самостабилизируюшаяся система. ( а-моор)анизующаяся система в состоянии реорганизовать свои внутренние ограничения, а не просто приспособиться к потоку возмущении, идущему от внешней среды; самоорганизация выражается в новых устойчивых состояниях, которые более стойки к возмущениям, чем предыдущие. Отличие самостабилизирующсйся системы от рассматриваемой заключается в том. что первая выживает в средах, в которых возмущения находятся в пределах диапазона их коррелирующих действий, а вторая эволюционирует в более сложные и жизнеспособные системы.
4. Иерархшацгм. Иерархия возникает тогда, когда системы, которые функционируют как целое на одном уровне, функционируют как части сисгемы более высокою уровня, становясь подсистемами этой системы.
Решение проблемы ость процесс поэтапного установления приоритетов, На первом этапе выявляются наиболее важные элемент проблемы, на втором - наиболее лучший способ про верки наблюдений испытания и оценки элементов; следующим этапом можег быть вырабогка способа применения решения и оценка его качества, Весь процесс подвергается проверке и переосмыслению ло тех пор, пока не будет уверенности, что процесс охватил все важные характеристики, необходимые для представлении и решения проблемы Процесс может быть проведен над последовательностью иерархий: в этом случае результаты, полученные в одной ИЗ них. используются и качестве входных данных при изучении следующей.
Поскольку при рассмотрении поставленном проблемы подразумевается повышение :я)к|^ек-гивности процесса обучения, необходимо определить понятие эффсКТИВНОСТИ.
В соответствии с определениями, приведенными в работах |7, 8], под эффективностью системы здесь и далее будем понимать соответствие результатов процесса функционирования системы целям данного процесса (целевому назначению системы).
Первоначально цель системы формулируется, как правило, на содержательном уровне и позволяет лишь судить о ее общем назначении. Для обеспечения необходимой проектировщикам ясности и однозначности формулировок необходимо описывать цели функционирования и проектирования системы в характеристиках создаваемой системы. Для этого сформулированную вначале общую цель разбивают на совокупности» более частных, но и более простых и конкретных подцелей. Процесс нахождения таких подцелей называют квантификацией (декомпозицией) цели. '>гот процесс продолжается до тех пор, пока на нижнем у ровне полученного многоуровневого иерархического дерева целей не окажется полный неизбыточный набор измеримых целей. Таким образом, процесс формирования дерева целей зависит от степени детализации проблемы, для разрешения которой проектируется система, а также от уровня квалификации специалистов, участвующих в процессе квантификации, Вышеприведенное утверждение о формировании дерева целей в современных тренажерных средствах практически полностью соответствует систематической процедуре иерархического представления элементов, определяющих содержание проблемы в методе анализа иерархий, разработанном Т. Сааз и [6].
Измеримые цели нижнего уровня иерархии образуют полный набор, если их реализация достаточна для достижения исходной пели, и образуют нсизбыточный набор, если реализация каждой цеди из этого набора необходима для достижения исходной цели.
Полный не избыточный набор целей адекватно отражает содержание исходной (обшей) формулировки цели, причем исключение из него любой цели приводит к потере свойст ва полноты В приведенных выше утверждениях встретилось такое понятие, как измеримость цели. Данное понятие является фундаментальным в теории эффективности систем, по лому определим его в соответствии с работами [1,9| следующим образом
1. Пусть 5 множество систем, имеющих целевое назначение А, Анализируя соответствие \( е .9 цели С’, лицо, принимающее решение (ЛИР), устанавливает одно из следующих соотношений:
1)*,>Д/,
4
где >, о символы соответственно предпочтения, эквивалентности и несравнимости систем в отношении цели А (несравнимость систем имеет место всякий раз, когда ЛПР не можег установит ь соотношений, определяемых пп. I -3) (1).
Цель С считается частично измеримой, если для любой г, с .V существует такая д. є 5, при которой для л, и у, выполняется одно из соотношений пп. 1-3 (I). I (ель считается измеримой, если не существует таких *(|д, єІ, для которых д( ~яг Пели цель С измерима, тогда все системы з е V сравнимы по предпочтительности и для системы .у, є 5, не существует такой д, еЛ, при которой у > может быть признана лучшей на множестве .V. Кдинсгвснность . конечно же. іте іараіпиру ется. но если .9, множееі во лучших систем, ю вое .V є 5 жвивалентоы по отношению к цели і
Гаким образом, если С измеримая цель, то для определения лучшей системы на множестве V необходимо найти любую систему у,, <= $0. Процедура нахождения €5,, требует установления отношений предпочтительности (1) между всеми возможными сочетаниями С’; пар системы нз множества 5. где С* элемент биноминального закона распределения случайной величины:
С* - (П
* *!(»-*> ()
где » количество испытаний (объем выборки);
А количество сравниваемых систем.
Следовательно, уже при п = 10 лицу, принимающему решение (ЛИР) для определения \п,
придется устанавливать отношения типа (I) между С',гп = 45 парами систем, что делает такой
подход достаточно трудоемким. Другой подход дія определении связан е определением количественно измеримой цели.
2. Цель (' считается количественно измеримой на множестве сравниваемых систем .V, если на^существует вещественная функции ІДБ), оохраниницан упорядочение. При этом определяется условие сохранения упорядочения
X, >8) Ои(5.)>4) (3)
для любых з,,3 с XV. где символ о означает: «Тогда и только тогда, когла
Преимущество данного подхода обусловлено тем, что если измеримые цели позволяют найти лучшую систему V,, только непосредственным анализом установленных на множестве .V отношений типи (I), т для количественно измеримых целей существует подход, при котором .V,, ищется как система, обеспечивающая для л\ в Я
«($„ )= щах «(л,) или н(л})- тігім(л,) (4)
в зависимости от формулировки правой части выражения (3).
Таким образом, под повышением эффективности процесса обучении будет подразумеваться повышение эффективности деятельности педагога. Какой же элемет дантюй деятельности можно улучшить таким образом, чгобы данное улучшение не породило противоречий основных положений дидактики в отношении эффективности обучения? Дні ответа на этот вопрос определяются те операции, которые совершает обучающий в ходе своей деятельности в цикле
обучения. С этой целью необходимо построить обобщенную алгоритмизированную процедуру деятельности обучаемого. Данная процедура строится на основе анализа основных положений дидактики, а также на основе методики эргономического проектирования обобщенного структурною метода формализации процессов функционирования антропотехнических (человекомашинных или эрратических) систем, приведенной в работе 110). Данная процедура описана в работе (111, При се построении использовались типовые операции, реализуемые в ходе обучающей деятельности и определенные в работе [I].
Литературы
1. Печников АН. Теоретические основы пенхолого-педаготического проектирования автоматизированных обучающих систем. Петродворец: ВВМУРО им. Попова. 1995. - С. 37^11, і 187.
2. Ники.теи В.И., Брук В.М. Системотехника: мегоды и приложения. - Л.: Машиностроение. Ленингр. огд-нис, 1985. — С. 57-60.
3. С истемное проектирование радиоэлектронных предприятий с гибкой автоматизированной технологией / В. П. Волкова и др. М.: Радио и связь. 1990. С. 25.
4. Теория систем и методы системною анализа в управлении и связи / В.І I. Волкова и др. М.: Радио и связь, 1983. С. 38.
5. Николаев В.И. Информационная теория контроля и управления. — Л.: Судостроение, 1973.-С. 41-42.
6. Сайты Кернс К. Аналитическое планирование. - М.: Радио и связь, 1991 -С’ 20-27.
