CC BY
61
УДК 004.378.1
■а &
Определена специфика формирования обучающих и тестовых технологий в соответствии с условиями кредитно-модульной системы организации учебного процесса. Разработаны критерии и математическая модель управления обучающими и тестовыми технологиями в системах автоматизированного обучения студентов с учетом требований Болонского процесса.
■о &
КРИТЕРП I СТРУКТУРА
УПРАВЛ1ННЯ НАВЧАЛЬНИМИ ТА ТЕСТОВИМИ ТЕХНОЛОГ1ЯМИ В ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ УКРА1НИ
Л.Д. Мисник
Вступ
Проголошення Украшою намiру вступу в 6С та приеднання до Болонського процесу вимагае впро-вадження нових освггшх технологiй, якi забезпечили б необхщний рiвень знань випускникiв вичизняних навчальних закладiв. Оскiльки забезпечення якоси освiти е визначальним завданням Болонського процесу, необхвдно говорити про термшове внесення якiсних змiн в навчальний процес. Вщомо, що одтею з умов входження Украши до свггового простору е адаптацiя шнуючо! в Украiнi системи вищо1 освии до вимог, якi передбаченi бвропейською кредитно-трансферною та акумулюючою системою (ECTS).
до стану навчального процесу та рiвня знань студентiв. Це питання е передуам актуальним у зв'язку з впро-вадженням кредитно-модульноi системи оргашзацп навчального процесу (КМСОНП) у вищих навчальних закладах та необхщшстю розробки навчально-мето-дичного забезпечення тдготовки фахiвцiв за цiею системою, зокрема, теспв та навчального матерiалу з врахуванням вимог ECTS [8-9].
Недостатне дослщження проблеми, ii актуальность, висувають об'ективнi потреби в розробленш та впровадженнi нових методiв та засобiв управлiння автоматизованими формами навчання та тестування студентiв у вищих навчальних закладах Украши.
Постановка завдання
Анаиз останнiх дослiджень
Останнiм часом виконано чимало дослщжень з пи-тань удосконалення учбового процесу, зокрема, ство-рення автоматизованих систем навчання i контролю знань [1,2,3], систем контролю якост учбового процесу [4,5,6], розвитку вищого навчального закладу (ВНЗ) [7]. Значна увага прид^яеться визначенню особли-востей управлiння ВНЗ, аналiзу умов iх функцю-нування, визначенню управлшських функцiй тощо. Однак деяю аспекти реалiзацii освiтнiх технологш у вiдповiдностi до Болонського процесу, зокрема т^ що стосуються управлшня формуванням та реалiзацiею навчальних та тестових шформацшних технологiй не вщображено в публiкацiях або висвiтлено недо-статньо.
1снуе потреба в створенi шформацшних систем та технологш, як б дали змогу швидко та оперативно адаптувати процеси навчання та тестування студенпв
З огляду на дощльшсть розробки та впроваджен-ня нових пiдходiв до процесу реалiзацii навчальних i тестових технологiй, зокрема на створення шфор-мацiйних систем навчання i контролю знань, постае завдання: визначити специфжу реалiзацii навчальних i тестових технологiй у вiдповiдностi до кредитно-модульноi системи органiзацii навчального процесу. А також теоретично обгрунтувати та розробити мате-матичну модель управлшня реалiзацiею навчальних i тестових технологш з врахуванням вимог ECTS.
Основний матерiал дослщжень
Виходячи iз процесiв, якi зазвичай реалiзуються в шформацшних технолопях органiзацiйно-технiчних систем (а такою системою безумовно е ВНЗ) можна видiлити два рiвня реалiзацii навчальних i тестових
Zкiн
Е(Н)
D(TH)
технологш. Це р1вень навчання та контролю знань, а також р1вень управлшня навчанням та контролем знань
Т=<ТН,Ту>,
де ТН - шформацшна технолопя автоматизова-ного навчання та контролю знань; ТУ - шформацшна технолопя управлшня процесом автоматизованого навчання та контролю знань.
1нформацшна технолопя автоматизованого навчання та контролю знань забезпечуе б1льш швидке, ефективне та як1сне навчання студент1в. При цьому залежшсть м1ж початковими 1 кшцевими знаннями, вмшнями 1 навичками студент1в можна представити у вигляд1 функци:
Z^dн = ¥ ^""^(Н^СГ^Де™) , (1)
де Zпоч початковий р1вень знань суб'екйв
навчання (студенев);
кшцевнй р1вень знань суб'екпв навчання;
вплив траднцшннх метод1в 1 засоб1в навчання на р1вень знань, вмшь 1 навичок суб'екпв навчання; вплив автоматизованих форм навчання 1 контролю знань на р1вень знань, вмшь 1 навичок суб'екйв навчання;
5 шднв1дуальш особливоси сприйняття
навчального матер1алу;
tнав час реашзацй процесу навчання та контролю знань.
В б1льшост1 джерел увага прид1ляеться саме технологи, яка направлена на вплив на суб'ект1в, що на-вчаються, на визначення !х р1вня знань (ТН). I практично не прид1ляеться увага тш частиш навчально! та тестово! шформацшно! технологи, яка забезпечуе ефективне управлшня процесами автоматизованого навчання та контролю знань (ТУ). Але визначальною у вс1х оргашзацшно-техшчних системах (в тому числ1 у ВНЗ) е саме технолопя управлшня. Саме вщ того, як оргашзовано управлшня процесами навчання та контролю знань залежить кшцевий продукт цих про-цес1в - знання, вмшня та навички випускниюв ВНЗ (Рис.1).
Тому в першу чергу потр1бно сформувати техноло-пю управлшня процесом автоматизованого навчання та контролю знань.
Для цього вид1лимо в технологи автоматизованого навчання та контролю знань два основних компонен-ти:
1.Технолог1я навчання;
2.Тестова технолопя.
Навчальш та тестов1 технологи е сучасною 1 най-б1льш важливою частиною систем навчання та контролю знань. Частиною, яка узгоджена з тенденщями впровадження Болонського процесу в д1яльшсть ви-щих навчальних заклад1в Укра!ни.
Кр1м того, як було показано вище, в навчанш та те-стуванш можна вид1лити функцюнальну (спрямовану на шдвищення р1вня знань студент1в), та управлшську (яка 1 задае р1вень ефективност1 1 якост1 навчання студент1в) тдсистеми. В цш статт основна увага буде прид1лена саме моделювання процес1в управлшня на-вчальними та тестовими технолопями, як такими, що
мають визначальний характер в справ1 переходу ВНЗ Укра!ни до сучасних форм оргашзаци навчального процесу (рис.2, вид1лено курсивом).
Роботи по створенню технолог!! управлшня
1нформацшна технолопя управлшня процесом автоматизованого навчання та контролю знань
Контроль за процесом навчання та контролю знань
Знання про-фесорсько-викладаць-кого складу
Рис.1 Структура навчальноТ та тестовоТ шформацшних технологш
Формування знань
Технология Пщготовка фах1вщв Управтння
навчаншт
навчання
Тестовн технолог Контроль навчання Управтння
тестуванням
Управтння
Рис.2 Дорожня мапа розподту функцiй тдготовки фахiв-цiв i управлiння у ВНЗ
В першу чергу в процеа управлшня визначаються т1 характеристики навчально! та тестово! технологи, як1 забезпечують оптимальну оргашзащю (структур-ну 1 функцюнальну) процесу автоматизованого навчання та контролю знань. Це:
•дисциплши, по яким розробляються та застосову-ються тести;
•оптимальна структура тест1в;
•вщповщальш, за розробку тематичних роздШв тест1в та навчального матер1алу; •графж тестування; •оптимальна методика оцшки;
•зв'язок з шшими автоматизованими системами ВНЗ;
•адмш1стрування процеав тестування. В процес1 управлшня зворотнш зв'язок вщносно навчально! та тестово! технологи забезпечуеться системою контролю за ефектившстю автоматизованих
форм роботи з студентами. Характеристиками тако1 технологи, яю забезпечують ефективний контроль е:
•система iдентифiкацii i ведення протоколiв ре-зультатiв навчання i тестування;
•система формування статистичних даних по результатам тестування;
•система оцiнювання результатiв навчальноi робо-ти по результатам тестування.
Таким чином система управлшня навчальними i тестовими технологiями повинна мштити компонен-ти:
ТУ =< Е, А, 1>,
де Е - методи та засоби оргашзацп та плануван-ня процесу автоматизованого навчання i тестування студентiв; А - методи та засоби мошторингу процеав автоматизованого навчання i тестування студенев; А - iнформацiя, яка забезпечуе формування знань, вмшь i навичок студентiв в процесi автоматизованого навчання та контроль знань. Таким чином
де tнававx - час реалiзацii процесу автоматизованого навчання та контролю знань.
Вхiдною iнформацiею в системi управлiння навчальними та тестовими шформацшними технолопя-ми можуть бути:
•графж навчального процесу; •навчальш та робочi навчальнi плани; •контингент студенев; •розклад занять; •змiст дисциплш.
Вихiдною iнформацiею в технологii управлшня процесом автоматизованого навчання та контролю знань е:
•опис змшту дисциплiн тестовими завданнями; •графiк тестування;
•налаштованi на етап навчання чи рiвень знань студенев тестовi завдання та навчальний матерiал;
•вiдповiдальнi за пiдготовку електронних матерiа-лiв дисциплiн;
•графiк пiдготовки електронних матерiалiв дис-циплiн.
Метою, яка досягаеться шляхом впровадження технологи автоматизованого навчання i контролю знань е:
•тдвищення ефективносп навчання, яке полягае в засвоенш того матерiалу, який необхщний для про-фесiйноi дiяльностi;
•пiдвищення якостi навчання. Полягае в вироблен-нi навичок правильно реагувати ^яти) на тi чи iншi ситуацii в областi професiйноi дiяльностi;
•скорочення термiнiв навчання порiвняно з тради-цiйними формами органiзацii навчального процесу.
Формалiзуемо цi цiлi. Нехай 0 = {ю^Д = 1^- мно-жина ситуацiй, якi вимагають деякоi професiйноi дii суб'ектiв навчання Y = {ус},с = 1,0 шсля закшчен-ня ВНЗ. В кожнш ситуацii можливi деякi правильнi (таю, що досягають мети дiяльностi) ди (реакцii) Vюi ЭDi = ^и},1 = суб'ектiв навчання. В основi дii суб'ектiв навчання е '¿х кiнцевий рiвень знань. Ощнимо цi дii наступним чином:
1Л^ин ) = 1, якщо дiя dik суб'екту навчання У| вщ-носно ситуацп юi в професiйнiй обласп дiяльностi правильнi ( dik е Di );
2.д^™) = 0, якщо ди dik суб'екту навчання вщ-носно ситуацii юi в професiйнiй областi дiяльностi не правильш ( dik г Di ).
На жаль в реальних навчальних умовах неможливо отримати значення qi(ZJIн). Це значення можна отри-мати лише спостеркаючи за професшною дiяльнiстю випускника ВНЗ. В проце« навчання ми замiнюемо значення д^™) оцiнкою вiдповiдi на деяке запитання W = = 1,т, яке вiдноситься до професiйноi обла-стi дiяльностi gi(Z^aн), вважаючи, що Vwi Зшь (wi = юь) , при цьому апрiорi iмовiрнiсть вiдповiдностi ди в про-фесiйнiй дiяльностi вщповда повинна дорiвнювати 1.
) = «1 , де Zфакxj - фактичний рiвень знань (на момент тестування).
В загальному випадку
^поч ^ ^факт < 2К'Н
При цьому
1.&(2фФ т) =1 , якщо вiдповiдь суб'екту навчання Yj на запитання wi правильна.
2.&(^Ф )=0 , якщо вщповщь суб'екту навчання Yj на запитання wi неправильна.
Виходячи з вищевикладеного мета навчання може бути представлена наступними щльовими функщя-ми:
1.Ефективнiсть процесу навчання
Е = 0 Цю^ ^ тах,(3)
i=l
де Цю^ = 1 Цю^ = 0
якщо Зwь еWwь =
якщо —Эwь еWwь = юi.
2.Якiсть навчання
е Х&(2Г)
Я= £ "-->
Цiльова функцiя, яка базуватиметься на адитив-ному критерп, що об'еднуе оцiнку ефективност (3) i оцiнку якостi (4) навчального процесу матиме вигляд Е + / ^ тах або
(4)
V е Ig1(ZK,H) 0-1 к(ю!) + 1 —--> тах
и
(5)
при обмеженнях:
1.VjZJкiн-ZJпоч < Zгран ,
де ZJгран - граничш можливостi суб'екту навчання ] по засвоенню нових знань.
2. Y = {ус},с = 1,0.
3, нав , , нав , авт . ^авт — ^ = ^ ,
де - - нормативний час навчання.
4.1.
Кожен iз замiрiв знань направлений на отримання оцшок вiдповiдi суб'екта навчання на запитання, яке вщображае деяку проблемну ситуащю в предмет-нiй область Чим частше буде проводитись контроль знань, тим точшшою iнформацiею володиимуть всi учасники процесу автоматизованого навчання та контролю знань про яюсть та ефективнiсть пiдготовки
фахiвцiв. Тобто, буде забезпечено б^ьш ефективний зворотнш зв'язок мiж навчанням та управлшськими технологiями. З iншого боку зб^ьшення обсягiв контролю знань веде до збшьшення обсягiв навантаження на цю процедуру, i вщповщно, на зменшення кiлькостi академiчних годин, яю можуть бути видiленi на сам процес навчання. Таким чином необхщно досягти оптимуму в розрiзi "затрат" i "вигод" вiд контролю знань студенпв. Все це е сферою дiяльностi по ство-ренню навчальних та тестових технологiй.
Визначення
Шд навчальними та тестовими технологиями буде-мо розумiти сукупнiсть методiв i 3aco6iB, якi забезпе-чують: 36ip iнформацii про навчальний процес, оцшку i класифiкацiю отриманоi шформацп, прийняття pi-шень по впливу на процес навчання, pеалiзацiю функ-цiй упpавлiння процесом автоматизованого навчання та контролю знань, що забезпечуе формування оптимального, вiдносно виразу (5), процесу навчання.
Висновки
З огляду на дощльшсть розробки та впровадження нових пiдходiв до створення навчальних та тестових шформацшних технологш, зокрема на створення ме-тодiв та засобiв управлiння процесами навчання та контролю знань було визначено специфжу реалiзацп навчальних та тестових шформацшних технологш у вщповщносп до кредитно-модульноi системи ор-ганiзацii навчального процесу. Видшення в шфор-мацшнш технологii навчання та тестування компоненту управлшня дозволяе представити реалiзацiю iнформацiйноi технологii навчання i тестування на рiвнях управлiння i навчання як сукупшсть методiвO-BUTTON ТгУаг засобiвдоповнюючого перетворення iнформацii, що використаеться як для навчання, так i для управлшня вищим навчальниммульовано задачу оптимального управлшня в шформацшнш технологи навчання та тестування, яка полягае у забезпеченш максимально ефективного i яюсного процесу взаемо-дii в середовишд знань суб'ектiв навчання. Розроблено математичну модель щлей управлiння в шформацшнш технологи автоматизованого навчання та тестування студенпв з врахуванням вимог ECTS. Встанов-леш обмеження, що накладаються на реалiзацiю такоi технологii.
Розроблена математична модель е основою для розробки програмно-iнформацiйних засобiв синтезу,
моделювання, розрахунку оптимальних плашв орга-нiзацii навчального процесу в pозpiзi автоматизова-них навчальних i тестових технологiй та формування структури взаемоди з суб'ектами навчання у вщпо-вiдностi з введеною щльовою функцieю. Саме такий пiдхiд дозволить максимально ефективно автоматизу-вати процес тдготовки фахiвцiв у вищих навчальних закладах Украши.
Лiтеpатуpа
1. Катаева 6.Ю. Iнфоpмацiйна технологiя автоматизованого навчання та контролю знань в управлшш учбовим процесом: Автореф. дис. ... к.т.н.: 05.13.06 / Черкас. держ. технол. ун-т. - Черкаси, 2004. - 18 с.
2. Коджа Т.1. Автоматизована система управлшня та контролю знань в процес навчання: Автореф. дис. ... к.т.н.: 05.13.06 / Одеський нащональний пол^ехшчний ун-т. - О., 2003
3. Яковенко O.G. Моделi та методи контролю знань в авто-матизованш системi управлшня навчальним процесом: дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Одеський нащональний тоштехшчний ун-т. — О., 2006.
4. Антоник М.С. 1нформацшна технолопя побудови авто-матизовано'1' системи управлшня навчальним процесом: Автореф. дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Державний ко-м^ет зв'язку та шформатизацй Украши ; НАН Украши; Державний НД1 шформацшно'1' шфраструктури. — Л., 2005. — 20с. : рис.
5. Рубш Е.Ю. Моделi, методи та технологи оцшювання якостi процесу освiти на основi iнфоpмацiйних показ-никiв: дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Нащональний техшчний ун-т "Харгавський пол^ехшчний ш-т". - Х., 2005.
6. Серкова Л.Е. 1нформацшна технологiя монiтоpингу ор-ганiзадii учбового процесу вищого навчального закладу : дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Черкаський держ. тех-нолопчний ун-т. - Черкаси, 2006.
7. Гамлуш Я.Н. Моделi та шформацшна технологiя управлшня розвитком вищого навчального закладу : дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Нацюнальний техшчний ун-т "Харгавський пол^ехшчний ¡н-т". - Х., 2006.
8. Закон Украши "Про вищу осв^у" вщ 17.01.2002 р. №29-84-III.
9. Рекомендаци щодо структури замкового кредиту та порядку оцшювання навчальних досягнень студентiв. Затверджено наказом МОН Украши вщ 30.12.2005 р. № 774 "Про впровадження кредитно-модульно'1' системи оргашзацй навчального процесу".
