CC BY
12
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ОЦЕНКИ
ВНЕШНИХ ПОМЕХ ПРОЦЕССА ТЕСТИРОВАНИЯ
1 2 Мартынов А.В. , Мартынова Д.С.
Email: Martynov654@scientifictext.ru
1Мартынов Александр Владимирович - аспирант, кафедра вычислительной техники, Институт космических и информационных технологий; 2Мартынова Дарья Сергеевна - аспирант, кафедра информационных технологий и математического обеспечения информационных систем, Институт экономики и управления агропромышленного комплекса, г. Красноярск
Аннотация: в данной статье рассматривается такая составляющая образовательного процесса, как процесс тестирования и его помехи. Приводятся основные помехи, которые появляются в процессе тестирования. Более подробно рассматриваются помехи внешнего тестирования для дидактических единиц. Предоставляются некоторые математические аспекты для оценок таких помех, которые в будущем будут основой для автоматизации оценки знаний по дидактическим единицам. Анализ возможных путей и способов уменьшить влияние данных помех до минимума. Итогом работы стало заключение о появлении нечеткой логики в нашем исследовании, которая станет одной из опор будущих алгоритмов. Ключевые слова: помехи тестирования, анализ помех, помехи внешнего характера для дидактических единиц, дидактические единицы.
THEORETICAL ASPECTS OF AUTOMATION EVALUATION OF EXTERNAL INTERFERENCE OF THE TESTING PROCESS Martynov A.V.1, Martynova D.S.2
1Martynov Alexander Vladimirovich - Postgraduate Student, COMPUTER ENGINEERING DEPARTMENT, INSTITUTE OF SPACE AND INFORMATION TECHNOLOGIES; 2Martynova Daria Sergeevna - Postgraduate Student, DEPARTMENT OF INFORMATION TECHNOLOGY AND SOFTWARE FOR INFORMATION SYSTEMS, INSTITUTE OF ECONOMICS AND MANAGEMENT OF AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX,
KRASNOYARSK
Abstract: this article discusses such an element of the educational process as the testing process and its interference. The main disturbances that appear during the testing process are given. Examines external testing for didactic units is considered in more detail. Some mathematical aspects are provided for evaluating such interferences, which in the future will be the basis for automating the evaluation of knowledge for didactic units. Analysis of possible ways and means to reduce the effect of interference data to a minimum. The result of the work was the conclusion about the appearance offuzzy logic in our study, which will become one of the pillars of the future algorithm.
Keywords: interference testing, interference analysis, external interference for didactic units, didactic units.
УДК 378.016
Процесс образования, это комплексный и сложный объект, состоящий из множества компонентов [1]. Рассмотрение одного из таких компонентов, является одной из задач, данной статьи. В качестве объекта исследования выступают помехи процесса тестирования внешнего характера. Целью данной статьи, является дать теоретическое осмысление данных помех для дальнейшей автоматизации их предотвращения или сведения их влияния не тестирование к минимуму.
В процессе исследования помех тестирования нами было выделено несколько типов внешних помех:
- внешние помехи личностного характера помехи связанные с личностными особенностями самого студента;
- внешние помехи окружающего характера помехи связанные с источниками внешнего взаимодействия, которые не зависят от студента (поломка компьютера, ураган, выключение света и т.д.);
- внешние помехи сопутствующих дидактических единиц помехи, связанные с дидактическими единицами, которые связаны с основными тестируемыми единицами (косвенные умения, сопутствующие навыки, сопутствующие дидактические единицы знания) [2].
В данной статье мы рассмотрим оценку помехи внешнего характера для дидактических единиц. К данному типу помех, мы отнесли те помехи, что встречаются в самих дидактических единицах. Например, для знания теоремы Пифагора, надо знать обозначение всех арифметических символов, обозначение треугольника, знать, что такое гипотенуза, катеты и т.д. Незнание данных составляющих уменьшает понимание и степень освоенности определения или дидактической единицы в целом. Такие сопутствующие дидактические единицы мы определили как околознание.
Введем некоторые обозначения:
у *
г*
- дидактические единицы с помехами, или не освоенные дидактические единицы;
Р -
дидактические единицы, которые необходимо проверить на наличие помех и из которых исключены дидактические единицы без помех;
УП - блок тестов для тестирования умений;
УУ - управляющее устройство, которое сравнивает полученные результаты теста с идеалом, и производит корректировку или воздействие, и подает данные воздействия на блок УП;
ПД - блок преобразования дидактических единиц;
х - некоторый результат тестирования;
Н - собранные помехи.
В общем случае, процесс тестирования можно рассматривать как некоторую функцию, учитывающую управленческое решение и исходные дидактические единицы:
X = / (Ь, у, н) (1)
Управленческое решение мы определил как некоторую функцию, учитывающую внешние помехи дидактических единиц:
Ь = / (X, X *, н *) (2)
Значение помехи на последующих итерациях, мы обозначили также в виде некоторой функции с корректировкой текущего состояния:
Н * = / (Р) (3)
Р = у - у* (4)
Исходя в своих исследованиях из того, что наш процесс тестирования представляет собой некоторый повторяющийся процесс, который предназначен не только для проверки знаний, но и для нахождения узких мест в знаниях студента. То общая схема тестирования с внешней помехой внутри дидактических единиц, может быть
представлена в виде цикла. Цикл тестирования с внешней помехой для дидактических единиц, был представлен нами в виде следующей некоторой формулы:
X = f(L,Y,H)f(Yj,YLfP'j -Y*)) (6)
X * =Yt1f (Yi - Y* ) (7)
Так мы можем отслеживать результаты тестирования на каждой итерации, и наблюдать динамику тестирования. Управляющее воздействие в общем виде находится также как и в предыдущих помехах:
L - X * (8)
Отличия наблюдаются в конкретизации формулы, если первая итерация тестирования не удовлетворила ожидаемый результат:
n n
L = Z f(Yj, Z f(Yj- Y/)) - X * (9)
J=1 i=1
Отличие текущего вида помехи от помехи внешнего воздействия, заключается в том, что уже на первой итерации тестирования мы можем определить, внешние помехи внутри дидактических единиц. Также следует помнить, что на первой итерации нет значений по
измененным входным дидактическим единицам, поэтому под Yj мы подразумеваем
просто Y .
На данном этапе работы, мы предполагаем, что текущий результат тестирования будет равен желаемому за n итераций тестирований и управляющих воздействий. В действительности мы не можем предсказать, сколько итераций нам потребуется для достижения подобного результата. В каких- то случаях, в зависимости от личных особенностей студента, и подготовленности управляющего воздействия, конечный результат тестирования может быть равен желаемому, после первого управленческого воздействия. В других ситуациях, количество итераций может быть в несколько раз больше.
Исходя из выше приведенных рассуждений, мы пришли к заключению что под n , будем понимать некоторое условие, в зависимости от требований к результатам тестирования оно может принимать следующие значения:
n = X - X * (10)
n = min < X - X * < max (11)
Т.е. n представляется в виде некоторого условия, по достижению которого цикл прерывается. В первом случае это происходит, когда полученный результат тестирования полностью равен желаемому. Во втором же случае, когда тестирование не имеет четких требований к результату тестирования, а предполагает его нахождения в допустимых границах. В этом случае итерация прерывается, при попадании результата тестирования в допустимые границы.
В заключении, мы пришли к выводу, что в нашей теории появляется некоторая нечеткая логика когда, результат для соответствия свойству "успешный", должен попасть в некоторые границы тестирования. Что влечет за собой появление некоторого нечеткого множества [3]. Пока что границы множества заключены между 1 и 0. В качестве универсального множества мы определили множество возможных результатов от 0 до максимальной оценки. Для каждого конкретного случая тестирования максимум может отличаться. Что влечет за собой множество случаев и комбинаций результатов тестирования. Изучение данных комбинаций является текущей задачей нашей теории.
Список литературы /References
1. Бронов С.А. Тесты как элемент контура автоматического управления информационным процессом обучения/ С.А. Бронов, А.С. Кацунова, И.К. Камилов, Б.Р. Хождаев, Д.С. Рогов, Д.С. Степанов, Д.С. Севостьянов, Е.О. Мартыненко // Информатизация образования и методика электронного обучения: материалы I Международной научной конференции в рамках IV Международного научно-образовательного форума «Человек, семья и общество: история и перспективы развития» (Красноярск, 27-30 сентября 2016 г.) // под общ. ред. М.В. Носкова. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2016. С. 56-60. ISBN 978-57638-3559-5.;
2. Мартынов А.В., Бронов С.А. Взаимосвязь дидактических единиц с тестами в контексте знаний, умений, навыков // Молодой ученый, 2017. № 20 (154).;
3. Нечеткие множества // [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://neuronus.eom/theory/fl/312-nechetkie-mnozhestva.html/ (дата обращения: 13.05.2017).
