CC BY
80
Раздел VII. Проблемы образования
З.А. Мелихова, О.А. Мелихова МОНИТОРИНГ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ВУЗА
Введение. В условиях глубокого реформирования системы высшего образования одним из важнейших вопросов является обеспечение конкурентноспособности вуза, то есть обеспечение высокого качества подготовки специалистов и создание условий для национальной и международной академической мобильности [1]. Начавшийся процесс интеграции российских вузов в европейское образовательное пространство, путем вхождения в Болонскую систему, потребовал:
♦ перехода на многоуров невую систему образования;
♦ развития академической мобил ьности студентов и преподавателей;
♦
.
Для решения этих задач предполагается создание Ассоциации Болонских вузов России и предание статуса официального координатора Болонского процесса Национальному фонду подготовки кадров РФ. Выход на мировой рынок образовательных услуг - это объективная необходимость, обеспечивающая конкурентно, -ского труда и измерения степени обученности студентов.
Важной особенностью проводимой реформы высшего образования является введение в вузах сертифицированной системы управления качеством образования, при этом вузам дается возможность самостоятельно выбирать формы и темпы реформы. Роль государства в этом процессе - создание условий и контроль за ре.
Проблемы оценки качества знаний и определение эффективности деятельности преподавателя являются актуальными для любого образовательного учреждения, начиная от школы и заканчивая высшим учебным заведением. Этим объясняется большое количество разрабатываемых методик определения показателей обученности учащихся и создание систем контроля знаний с использованием современных информационных технологий. Компьютеризация в этой области помогает уменьшить степень субъективизма при оценке деятельности учебного заведения, при определении эффективности работы каждого преподавателя, при определении степени обученности каждого учащегося. Использование современных компьютерных технологий позволяет создавать интеллектуальные системы контроля качества знаний с учетом степени обученности каждого индивидуума или их группы по конкретным учебным дисциплинам. Отсутствие усреднения при определении степени обученности позволяет оценить реально достигнутые результаты обучения и фактическую эффективность деятельности преподавателя, т.е. проводить качественный мониторинг образовательного процесса.
1. Основные этапы построения системы мониторинга. Основными составляющими любой интеллектуальной системы являются база знаний, адекватно отображающая объективную реальность, и логический вывод, обеспечивающий оптимальный поиск решений. В отличие от базы данных информация, хранящаяся
в базе знаний, связывается между собой, т.е. структурируется. Причем эта связь осуществляется за счет тех отношений между факторами (параметрами), которые наблюдаются в объекте управления или в окружающей среде. В моделях знаний отношения определяются семантикой, которая задается вне системы. Такие отношения сами по себе являются данными, как и факторы окружающей среды пред.
Для построения системы мониторинга образовательного процесса в работе предлагается использовать аппарат нечеткой математики, позволяющий формализовать и преобразовывать количественно качественные (нечеткие) понятия. Нечеткий подход к моделированию интеллектуальных систем имеет следующие отличи:
♦ в нем используются, так называемые, “лингвистические” переменные [2], вместо числовых переменных или в дополнение к ним;
♦ простые отношения между переменными описываются с помощью не-
;
♦ [3].
Содержательно нечеткий алгоритм можно определить как упорядоченную последовательность нечетких инструкций или операторов, приводящих к решению . , , по крайней мере, одну нечеткую или лингвистическую переменную, нечеткую функцию или нечеткое отношение.
Построение системы мониторинга учебного процесса включает три основных
.
На первом этапе построения системы формулируются цели обучения, то есть определяется перечень знаний, умений и навыков обучающихся по каждой дисциплине. На этом же этапе определяется уровень требований каждого преподавателя. Общеизвестны три уровня требований. Если преподаватель работает по первому (высшему) уровню требований, то оценка “отлично” ставится учащемуся за творческое применение на практике хорошо освоенной теории. Преподаватель, работающий по второму (среднему) уровню требований, оценку “отлично” ставит за репродуктивные умения и навыки. Преподаватель, работающий по третьему (низшему) уровню требований, ставит оценку “отлично” за знание теории без применения полученных знаний на практике.
На втором этапе построения системы мониторинга определяется степень обученности учащегося по каждой дисциплине. В соответствии с методикой [4] различают пять показателей степени обученности: различение (РО, запоминание (Р2), понимание (Р3), элементарные умения и навыки (Р4), перенос (Р5).
Самый низший показатель степени обученности - различение характер изует-, , -гов при предъявлении их в готовом виде.
Второй показатель степени обученности - запоминание отражает усвоение определенного количества информации без ее понимания, т.е. это неосознанное .
Третий показатель степени обученности - понимание определяется наличием у учащегося собственного мнения, суждения относительно какого-либо объекта, явления, процесса, т.е. это осознанное воспроизведение информации.
Четвертый показатель обученности - элементарные умения и навыки харак-
,
, .
( ) -способностью творчески применять полученные теоретические знания, вырабатывать новые умения и навыки на основе существующих.
Второй этап мониторинга включает также математическую обработку результатов учебной деятельности, которая позволяет определить степень обученности учащихся с учетом уровня требований преподавателя по каждой дисциплине [4]. Использование информационных технологий значительно облегчает и ускоряет проведение подобных расчетов.
На третьем этапе мониторинга определяется фактическая эффективность деятельности преподавателя на основании показателей степени обученности учащихся по известной методике В.П.Симонова. Основными показателями эффективности деятельности преподавателя являются прочность, глубина и осознанность знаний обучаемых. Эти же показатели определяют качество образования.
2. Построение базы знаний интеллектуальной системы. При построении системы мониторинга основной проблемой является создание базы знаний, содержащей информацию о целях обучения, уровне требований каждого преподавателя, фактической степени обученности каждого учащегося и эффективности деятельно.
В качестве моделей представления знаний не только количественного, но и
,
( ).
нечетких импликаций вида: если (посылка), то (заключение), обладающий свойствами полноты и непротиворечивости для однозначного описания заданной пред. -екта (например, учащегося) в некоторый момент времени, характеризуемое набо-( ). -туации понимается такое, где отражены не только количественные, но и ряд качественных характеристик ситуации. Например, если уровень требований преподавателя “средний”, число обучающихся на “отлично” равно К5, число обучающихся на “хорошо” - К4 и т.д., то степень обученности учащегося (СОУ) определяется по формуле [4]:
0,64К 5 + 0,36К 4 + 0,16К 3
СОУ=--------5--------4---------- < 0,64,
N
где N - общее количество обучаемых по данной дисциплине у данного преподава-, , .
, , и высшего уровней требований преподавателей.
( ),
, .
Если степень обученности равна Р1 и Р2, то Эф < 16.
Если степень обученности равна Р1 и Р2 и Р3 и Р4, то Эф < 64.
Если степень обученности равна Р1 и Р2 и Р3 и Р4 и Р5, то Эф < 100.
Высший уровень требований преподавателя обеспечивает высокое качество образования, отличающееся большей прочностью, глубиной и осознанностью.
3. Поиск решения в нечеткой базе знаний. Логический вы вод в продукционной системе представляет собой многошаговую процедуру сравнения текущего описания ситуации с посылкой каждого правила. В качестве заключения, изменяющего на каждом шаге текущую ситуацию, как правило, используется то, которое имеет наибольшую степень истинности. Результатом будет та текущая ситуа-
, , -
вилом с заданной степенью истинности. Логический вывод в системе нечетких ситуаций основан на одношаговой или многошаговой процедуре определения максимальной степени равенства исходной (текущей) нечеткой ситуации с ситуациями, принятыми за эталонные, которым поставлены в соответствие принимаемые .
дедуктивного вывода (правило modus ponens). Его можно реализовать двумя способами. Первый способ основан на использовании нечеткого отношения R, которое представляет собой матрицу, формализующую заданную систему нечетких правил. Результатом логического вывода является нечеткое множество, полученное путем максиминной композиции нечеткого описания входной ситуации на R. ,
R.
требует меньших затрат памяти для хранения исходной системы правил и существенно меньших затрат времени для реализации машины вывода. Использование второго способа оправдано лишь в случае, когда в процессе логического вывода решений нечеткие правила должны модифицироваться, а их совокупности изме-.
При реализации нечеткого логического вывода в системах нечетких имплика-тивных правил и нечетких описаний ситуаций этапу логического вывода предшествует этап идентификации входной нечеткой ситуации, на котором производится преобразование количественной информации в ее качественное описание, т.е. осуществляется переход от чисел, характеризующих параметры объекта, к соответствующим нечетким множествам. С другой стороны, нечеткие множества, получаемые в результате логического вывода, могут интерпретироваться лингвисти-, , -ры принятого решения. И в том и в другом случаях требуется выполнить ряд специальных операций и преобразований над нечеткими множествами.
Заключение. Предлагаемое в работе построе ние базы знаний на основе композиции нечетких метаимпликаций позволяет хранить и обрабатывать как четкую, так и нечеткую информацию мониторинга учебного процесса, исключая при этом субъективизм оценки работы образовательного учреждения при определении его статуса. Использование предлагаемой системы позволяет оценить уровень требований каждого преподавателя и наметить программу постепенного перехода отдельного преподавателя с более низкого уровня на более высокий уровень требо.
является условием преодоления формализма в оценке знаний, умений и навыков учащихся и отвечает выполнению тех социальных задач, которые определяются миссией каждого учебного заведения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Акимов ЮМ. и др. Подготовка специалистов для зарубежных стран в России: Состояние и перспективы развития. Информационно-анадитические и методические материалы. Под редакцией Кондакова А.М. и др. - М.: Радио и связь, 1999. - 160 с.
2. Мелихов AM., Берштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой // М.: Наука, Физматлит, 1990. - 272 с.
3. L. Zadeh. From Computing with Numbers to Computing with Words - From Manipulation of Measures to Manipulation of Preceptions//IEEE trans. On Circ. and Syst., v.45, №1, 1999, pp.105-119.
4. Сим оное В.П. Диагностика степени обученности учащихся: Учебно-справочное пособие. - М.: МПА, 1999. - 48 с.
