CC BY
29
УДК 371.69:004.3
А. Н. Никитин1, Е. Б. Филиппова1*, С. О. Хотькин2, Э. М. Кольцова1
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
2Московский государственный областной университет, Москва, Россия, 105005, г. Москва, ул. Радио, д. 10А * e-mail: SilvaF@mail.ru
КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ В КУРСЕ «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА»
Аннотация
Исследована роль компьютерного тестирования в получении достоверной и полной информации об уровне полученных знаний обучающихся и повышении мотивированности их углубления. Разработанная система тестирования по вычислительной математике, созданная в модульно объектно-ориентированной обучающей среде «Moodle», позволяет осуществлять текущий и итоговый контроль знаний студентов, помогая при этом в освоении теоретических материалов.
Ключевые слова: компьютерное тестирование, вычислительная математика.
Система образования в России развивается в направлении перехода к более совершенной подготовке обучающихся. Так как успех обучения во многом зависит от объективности и полноты информации о результатах обучения, то совершенствование процесса обучения предполагает применение наряду с традиционными методами проверки знаний, более эффективных современных методов педагогического диагностирования. С точки зрения объективности процесса, данным требованиям соответствует компьютерное тестирование, которое обеспечивает получение достоверной и соотносимой информации о качестве усвоения материала. Метод тестирования является самым перспективным при создании объективных систем контроля и отвечает требованиям современной системы образования. Систематическая проверка знаний большого числа проверяемых приводит к необходимости автоматизации проведения тестирования знаний, использованию компьютерной техники и соответствующего программного обеспечения. Компьютерное тестирование, как эффективный способ проверки знаний находит в образовании все более широкое применение. Одним из его достоинств является минимизация временных затрат на получение надежных итогов контроля, и получение результатов практически сразу по завершении контролирующего теста. От традиционных методов контроля знаний тесты отличаются объективностью измерения результатов обучения, поскольку они ориентируются не на субъективное мнение преподавателей, а на объективные критерии, использующие специальный математический аппарат и соответствующее программное обеспечение [1].
Для успешного применения разработанных тестовых заданий была выбрана модульно объектно-ориентированная динамичная обучающая среда «МооШе». Её основной образовательной единицей являются учебные курсы. В рамках отдельного курса можно организовать:
- обратную связь с обучающимися, то есть взаимодействие каждого студента с преподавателем.
Возможными элементами для реализации этого могут быть чат, или форум;
- распространение материалов в электронном виде. Ими могут быть файлы, архивы, веб-страницы и лекции;
- осуществление проверки знаний с помощью компьютерного тестирования и контрольных заданий, результаты которых обучающиеся могут направить в виде текста или файла;
- совместную исследовательскую работу обучающихся по определенным темам, с помощью встроенных механизмов (семинаров, форумов и многого другого) [2].
Разработка системы тестирования именно посредством обучающей среды «МооШе», имеет ряд преимуществ:
- одним из главных преимуществ системы является возможность ее бесплатного использования. Стоит отметить, что функциональность обучающей среды «МооШе» не уступает коммерческим аналогам;
- система распространяется в открытом исходном коде, что позволяет адаптировать ее под специфику необходимых задач, которые должны быть решены с помощью ее использования;
встроенные средства разработки дистанционных курсов позволяют решить проблемы совместимости разработанных дистанционных курсов с системой дистанционного образования;
- легкость инсталляции и обновления при переходе на новые версии обеспечивают комфортное использование обучающей среды.
В итоге отметим, что система «МооШе» может обеспечить удобное время и место для организации учебных процессов, как для студента, так и для преподавателя. Суть применения нацелена на повышение уровня усвоения знаний. Обратная связь, по мере необходимости, организует удобный контакт обучающегося с преподавателем. С помощью встроенных средств обучающей среды существует возможность создания индивидуального подхода к обучению.
Разработанная тестовая база составляет 195 вопросов. Программа курса «Вычислительная математика» состоит из 13 тем. По каждой теме предполагается освоение теоретического материала и применение полученных знаний на практических лабораторных занятиях. Лабораторные задания предполагают решение, соответствующих теме, задач вычислительной математики с использованием системы МАТЬАБ (МЛТпхЬЛБогаЬгу),
разработанной фирмой МаШ'^гк^ и представляющей собой интерактивную среду для математических вычислений, моделирования и анализа широкого круга динамических процессов. Следует отметить, что на аудиторное освоение каждой темы отводится по 4 академических часа. Предшествующий опыт показал, что проведение устного опроса всех обучающихся по отдельной теме весьма затруднительно.
По выбранным случайным образом из курса нескольким лекциям были определены списки важнейших тезисов. Их количество по отдельным темам колебалось в пределах от 13 до 17. Средний показатель составил 15 - именно такое количество вопросов составило базу для составления одного теста. Из этого количества вопросов каждому обучающемуся предлагается ответить на 10 вопросов, выбранных случайным образом. Это позволяет разнообразить количество тестов по каждой из тем, практически исключив идентичные структуры, заменив способ составления тестов по вариантам. Возможность случайного расположения ответов при каждом обращении делает ничтожно малой вероятность выпадения нескольким студентам одного и того же вопроса, под одинаковым порядковым номером и с одинаковой последовательностью ответов, тем самым практически исключая возможность списывания. Кроме того, при повторном тестировании обучающийся получает контрольно-тестовое задание, значительно отличающееся от предыдущего. В результате повышается мотивация в изучении теоретического материала, а, следовательно, и качество его подготовки. Исходя из количества тем в изучаемом курсе, создано 13 групп с вопросами различных типов для формирования
контрольно-тестовых заданий. Для пресечения попыток угадывания правильных ответов в задания с множественным выбором введено штрафование за неправильно выбранные варианты ответов [3].
Тематика каждой лабораторной работы и тестирования соответствует предыдущей изученной теме. Использование тестирования перед практической работой является некой проверкой готовности обучающегося к ее выполнению, то есть с помощью компьютерного тестирования
осуществляется допуск к выполнению практического задания. Каждое пройденное тестирование влияет на формирование итоговой оценки знаний обучающихся по данному курсу. Экзаменационная часть включает контрольное тестирование, содержащее 30 вопросов, случайным образом выбираемых из всего банка вопросов по дисциплине.
Для улучшения качества подготовки обучающемуся предоставлена возможность анализа собственных ошибок, допущенных при тестировании. Для чего использована функция настройки тестирования в блоке управления обучающей среды «МооШе» , позволяющая разрешить на некоторое время просмотр правильных ответов после завершения тестирования. В результате обучающийся видит места, где он допустил ошибки, и - где смог справиться с заданием. Если по общему результату за тест студенту придется проходить повторное тестирование, то ему достаточно будет сосредоточить внимание на повторении тех материалов, с вопросами по которым он не справился. При этом с целью мотивации предварительной тщательной подготовки в качестве итоговой оценки за тест выбирается не последний наилучший результат, а средняя величина результатов обеих попыток.
В созданном курсе есть возможность размещения по темам лекционного материала в электронной форме. Данная функция позволяет студентам беспрепятственно самостоятельно подготовиться по изучаемому материалу. С помощью статистических инструментов обучающей среды «МооШе», имеется возможность отслеживания интенсивности посещения студентами сайта дисциплины. Как видно из графика (рис. 1), она чрезвычайно высока.
ИКТ-ВМ - Вся деятельность (просмотры и сообщения) Студент
Рис. 1. Активность посещения сайта курса студентами в течение 8 месяцев
На базе РХТУ им. Д.И. Менделеева, была используемое для оценки качества подготовки
организована и проведена опытно- студентов в процессе изучения курса вычислительной
экспериментальная работа, по результатам которой математики, является эффективным инструментом
выявлено, что компьютерное тестирование, организации учебного процесса, позволяющим
сочетать педагогическую диагностику с управлением качеством подготовки обучающихся.
Результат эксперимента свидетельствует об успешности применения разработок и об актуальности использования компьютерного тестирования, как средства оценки качества подготовки по изучаемой дисциплине. В ходе проверки качества подготовки обучающихся, было установлено, что использование компьютерного тестирования на базе обучающей среды «МооШе», для курса «Вычислительной математики»:
- предоставляет объективные данные для получения полной оценки подготовленности студентов;
- повышает точность количественных показателей учебных достижений обучающихся;
- создает одинаковые условия контроля знаний для всех обучающихся с возможностью адекватного применения тестовых результатов;
- облегчает освоение теоретических знаний студентами и повышает их мотивированность в этом.
Правильная организация проверки уровня подготовленности обучающихся по изучаемой дисциплине, позволяет преподавателю постоянно
контролировать, знать и оценивать интенсивность учебной деятельности студентов, а также проводить более полную итоговую оценку знаний по данной дисциплине.
Общая проверка знаний студентов по вычислительной математике и применению численных методов для решения задач инженерной практики, проведенная через полгода и год у студентов, в обучении которых использовалась разработанная система компьютерного тестирования, обнаружила более высокие результаты по сравнению с результатами студентов, в обучении которых указанная система не использовалась.
Применение системы компьютерного тестирования, как средства оценки качества подготовки обучающихся, позволило обеспечить повышение эффективности изучения методов вычислительной математики. Анализ различных источников, экспериментальные разработки и результаты проведенного исследования позволили определить необходимость и возможность использования технологии компьютерного тестирования в курсе «Вычислительная математика».
Никитин Антон Николаевич, студент факультета Информационных технологий и управления РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва.
Филиппова Елена Борисовна, к.т.н., доцент кафедры Информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Хотькин Станислав Олегович, студент магистратуры кафедры Высшей математики и методики преподавания информатики МГОУ (Областной), Россия, Москва.
Кольцова Элеонора Моисеевна, д.т.н., профессор, заведующая кафедрой Информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Литература
1. Рудаковская Е.Г., Осипчик В.В., Хлынова Т.В. Современные требования к уровню подготовки студентов // Актуальные проблемы химико-технологического образования: сб.ст. Пятнадцатой межвузовской учебно-методической конференции, Москва, 2013. - С.15-16.
2. О «Moodle»: основные возможности «Moodle» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://moodlearn.ru/mod/page/view.php?id=174 (дата обращения: 24.03.2015).
3. Аванесов B.C. Композиция тестовых заданий: учебная книга. М.: Центр тестирования, 2002. 240 с.
Nikitin Anton Nikolaevich, Filippova Elena Borisovna1 *, Khotkin Stanislav Olegovich2, Koltsova Eleanora Moiseevna1
1D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. 2Moscow State Regional University, Moscow, Russia. * e-mail: SilvaF@mail.ru
COMPUTER TESTING AS A MEASURE QUALITY TRAINING COURSE "COMPUTATIONAL MATHEMATICS"
Abstract
The role of computer-based testing to obtain accurate and complete information about the level of acquired knowledge of students and increase their motivation to deepen is investigated. The developed test system for computational mathematics , created in a modular object-oriented learning environment «Moodle», allows the current and final control of knowledge of students, while helping in the studying of theoretical material.
Key words: computer testing, computational mathematics.
