Система автоматизированного контроля результатов обучения Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

г#

№ 4, 2000

т&

1) научно-методические и организаци-ые основы функционирования системы

процессе. Система же в целом может использоваться органами управления образо- ош

ванием для мониторинга качества знаний (критерии, научно-методическое обоснова-

учащихся в масштабах района, города, ние применяемых методов, соотношение

региона. Результатом применения системы традиционных и тестовых методик оцени-

будут объективные количественные дан- вания качества знаний учащихся, органи-

ные, характеризующие качество образова- зационные структуры и т.д.);

тельного процесса. Система может приме-

2) программное и методическое обес-

няться и для оценки качества гуманитар- печение для компьютерного сопровожде-

ной составляющей образования учащихся ния системы (системы подготовки и редак-

при условии разработки соответствующе- тирования тестовых заданий, программы

го содержательного наполнения тестовых для тестирования, методические указания

программ. для пользователей программ);

Создание вышеназванной компью- 3) методы сбора, статистического и

тернои системы является первым этапом научно-методического анализа информа-работы по совершенствованию на базе ции о качестве образовательного процесса современных компьютерных технологий в регионе;

региональной системы оценки качества 4) план практической апробации эле-образовательныхтехнологий, включающей ментов системы (по мере их создания).

наряду с тестовыми и традиционные оценочные методы.

В настоящее время Институтом физики и химии МГУ им. Н.П.Огарева совмес-

С целью построения эффективно тно с Министерством образования РМ на-

действуюшей региональной системы оцен- чаты работы по практической реализации

ки качества образования необходимо раз- сформулированных выше концептуальных

работать:

положений.

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ

С.А.Панфилов, зав. кафедрой ТОЭ МГУ им. Н.П. Огарева, профессор, А.Н.Кондрашин, аспирант кафедры ТОЭ МГУ им. Н.П,Огарева

Одной из проблем интеграции образовательных учреждений различных струк-

Для

факторов

информатизации ние задачи более глубокой индивидуализа-образования на основе единого подхода к ции процесса обучения. В условиях тех ог-

вопросам оценки результатов обучения, раничений (трудовых, материальных и др.),

Подобный подход включает в себя единую с которыми сталкиваются вузы, адаптация

согласованную методику контроля с ис- учебного материала к каждому обучаемо-

пользованием согласованных эталонов зна- му может быть осуществлена только пу-

нии.

эффекти

тем широкого внедрения в учебный процесс вычислительной техники, и в первую

ного контроля качества знаний обучаемых очередь автоматизированных обучающих требует к себе постоянного внимания пре- и контролирующих знания систем (АОС).

Особенно актуальной

Другой фактор - это применение ЭВМ при

задача становится в связи с внедрением в организации, учете и планировании учеб-образовательную практику систем дистан- ного процесса. Комплексное использование

ционного образования.

вычислительной техники связано с реше-

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

нием целого ряда достаточно сложных научных проблем в области психологии обучения, педагогики, информатики, кибернетики, систем искусственного интеллекта и ряда других смежных научных направле-

комплексной оценки производятся относительно эталона ответа с помощью операции пересечения. Сравнение данного метода с другими, в частности с методами таксономической классификации, при-

ний. В общем случае в обучении исполь- меняющими критерии таксономического

зуются специализированные информацион- подобия, показало, что предлагаемый

ные системы (ИС). Основное внимание при подход представляется более полным и в

разработке таких ИС уделяется методам большей степени соответствует задаче

организации учебного мат(

информаци

форме контроля знаний, чем прочие

I обучаемому, Для учебной информации, предлагаемой оптимальному распределению материала для обучения, самая удобная форма пред-

во время обучения и т.д. При этом вопро- ставления — естественный язык. С учетом

сы промежуточного и рубежного контроля сложностей проектирования общения в си-

знаний не соответствуют достигнутому стемах искусственного интеллекта, исполь-

уровню АОС. Контроль усвоения знаний зующих ограниченный естественный язык

ведется на базе подсчета правильных од- или искусственные языки, близкие к нему,

нозначных ответов, жестко связанных с для внедрения в системах контроля знаний

текстом вопроса. На наш взгляд, это сни- целесообразно применение проблемно-ори-

ой связи сту- ентированного естественного языка (теза-

для

жает эффективность обратной связи студент - АОС, вследствие чего потенциальные возможности ИС, применяемых в обу- ного курса). Имеющийся набор терминов,

чении, используются не в полной мере. Для обладающий возможностью расширения

повышения ее эффективности необходи- номенклатуры, и синонимов позволяет из-

мо расширение дидактических возможно- бежать многозначности выражений в

стей систем в области контроля и оценки

предъявляемой информации и ответах. Достоинством языка такого типа следует назвать его использование в обучении без предварительной подготовки. Ограничение лагается заранее отобранная, система- числа терминов в структуре тезауруса по

знании студентов. Специфика ко

для

нформация

формал

каждому разделу ведется преподавателем исходя из особенности предмета, глубины,

ной информации является семантически полноты изучения курса и опыта самого

преподавателя.

В настоящее время АОС находят ши-

законченным фрагментом. Теми же свойствами, по существу, обладают и эталоны

знаний, относительно которых ведется рокое применение в вузах и организациях

по подготовке и переподготовке специали-

оценка.

Для получения оценки требуется про- стов как системы, реализующие различные

ведение синтаксического и семантического анализа ответов. Синтаксический ана-

эталонного ответа из совокупности элементов вводимого ответа. Под семантическим

типы обучающих стратегий.

Функциональная структура таких сис-лиз предполагает выделение элементов тем может быть различной, но в них всегда должен присутствовать блок, вырабатывающий дальнейшую стратегию дей-анализом мы понимаем операции поиска, ствий системы относительно обучаемого,

маркировки и сортировки соответствую- Этот блок, обеспечивающий обратную

щих типов семантических единиц и зави- связь обучаемый - система, предназначен

симостей среди элементов ответа, на ос- для анализа ответов обучаемого и контро-

новании которых вычисляются те или иные ля состояния полученных знаний. Однако

характеристики качества знаний. Измере- если другие подсистемы АОС хорошо

ние каждой характеристики и получение структурированы и описаны, то блоки кон-

■г

№ 4, 2000

троля. используемые в системах, требуют функция обучения для различных типов дальнейшего развития. психофизической деятельности обучаемых;

Универсальное решение данной пробле-

единая организация учебного материала и

методов адаптации к характеристикам обучаемых.

Рассматриваемая система АОК, пред-этом пути трудности заставляют искать назначенная для анализа и оценки ответов другие подходы к решению задач контроля ответов обучаемого на ограниченном

мы, несомненно, лежит в области развития систем искусственного интеллекта и смежных областей. Но имеющиеся на

естественном языке.

обучаемых, имеет тип представления входной информации в виде свободно-констру-ируемых фраз естественного языка, чис-Подробнее остановимся на подсисте- ловых данных, блок-схем или принципиаль-

ме коррекции обучения, основной целью ных схем различных устройств. В языке

которой является организация обратной общения с системой допускаются терми-

связи между обучаемым и АОС. В дей- ны или их синонимы как занесенные в те-

ствующих системах АОС в качестве под- заурус, хранящийся в памяти ЭВМ и ис-

системы обратной связи используется про- пользуемый в процессе обучения, так и не

цедура оценки и анализа ответа обучаемых включенные в него. Оценка знаний осуще-

на заданные системой тесты. Для созда- ствляется в процессе анализа конструкций

ния более гибкого алгоритма оценки необ- ответа, содержащих элементы тезауруса,

ходимо отказаться от стандартного фор- поскольку на его основе реализованы эта-

мирования структуры ответов в виде со- лоны. Тезаурусы ориентированы на конк-

вокупности выборочных или выборочно- ретные предметные области знаний.

Блок-схема системы АОК изображе-

конструируемых элементов и сделать основной упор на свободно-конструируемые, на на приведенном ниже рисунке.

контекстно-конструируемые и свободные

Преподаватель выдает задание, одно-

типы формирования ответов. При реали- временно из базы знаний в измерительную

зации анализа ответов такого типа воз- систему направляется эталон ответа. Обу-

никают известные трудности синтеза си- чаемый, используя тезаурус, формирует

стем искусственного интеллекта, напри- ответ и вводит его в ЭВМ. По окончании

Фу

анализа выводится оценка знании по задан-

онирующих в среде ограниченного есте- ному вопросу.

ственного языка. Перспективной реализацией данной

Одним из вариантов упрощения семан- схемы, развитием этого направления явля-

тического анализа является так называемый ется применение в комплексе тестирова-

квазисемантический анализ информации, по- ния и контроля знаний экспертной систе-

зволяющий перейти от сложных семантико- мы, базирующейся на знаниях (Knowledge-

синтаксических структур, подлежащих син- Based Expert System (KBES)), и системы

таксическому, морфологическому и семан- понимания и обработки естественного язы-

тическому анализу, к их количественно-взве- ка. База знаний экспертной системы содер-

шенным критериям. Тем самым анализ та- жит требуемый набор знаний, являющий-

данного случая с доста- ся эталоном для оценки ответов, а систе-

точной степенью точности удается заменить ма анализа естественного языка позволя-

для

процедурой количественной оценки, базиру- ет трансформировать ответы тес гируемо-

некоторой совокупности инфор- го в образы для последующей оценки.

мационных характеристик

Отметим,что процесс оценки знаний в

По сравнению с другими классами ин- системе моделирует процесс оценки зна-

формации учебная информация

ний преподавателем: любая его стадия мо-

особенностей, позволяющих упростить ее жет быть проанализирована как самостоя-анализ. К ним относятся: априорное отсут- тельно, так и совместно с преподавателем.

ствие синонимии; тезаурус, ограниченный

Применение систем такого рода еще

проблемной областью; единая целевая более оправданно, если проблему интеграции

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ЭВМ

Задание

Рис. 1. Блок-схема организации оценки качества знаний

образования рассматривать с позиций дистанционного образования. Современное развитие телекоммуникационных систем, одним из примеров которого может являться глобальная информационная среда Интернет,

предоставляет широкие возможности для решения проблем интеграции. Например,с помощью Интернета могут быть решены проблемы согласования и выработки единых вариантов курсов и эталонов оценки знаний.

РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ В ЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОМ ЛИЦЕЕ

С.В.Сырцова, заместитель директора по учебной работе

естественно-технического лицея

Проблемы условий и критериев эффек- деть свое относительное положение в клас-

тивности современного обучения вызывают се, в параллели, в лицее в целом. Рейтинго-

у исследователей и учителей, с одной сто- вые оценки влияют на награждение л ицеис-

роны, обостренный интерес, с другой - зна- тов, на присуждение им стипендий и т.п.

чительные трудности. Вопросы поиска аб-

Рейтинг каждого учащегося определя-

солютных и относительных способов оцен- ется с помощью компьютерной програм-

ки знаний и умений школьников весьма ак- мы. Основная концепция этой программы

туальны и интересны. Это важно еще и с той была разработана научным руководителем

точки зрения, что для положительного раз- лицея В.И.Ивлевым, а реализована нами,

вития познавательной деятельности ребен- Программа написана с помощью редакто-

ка, а также для его психического развития ра электронных таблиц Microsoft Excel.

необходимо предоставить ему возможность

Основой определения рейтинга служат

самостоятельно оценивать свои знания и оценки, получаемые учащимися на уроках умения, а также узнать свое относительное и зафиксированные в классном журнале.

место в ученическом коллективе.

Рейтинговая система оценки была вве-

По окончании каждой учебной четверти в предметные рейтинговые таблицы дена в естественно-техническом лицее (табл.1) заносятся количество пятерок,

в 1998 г. Сразу оговоримся, что рейтинговая четверок, троек и двоек (колонки 3 — 6), по-

оценка не заменяет основную школьную лученных лицеистами по каждому предме-

оценку и не влияет на аттестат. Эта оценка ту, а также четвертные оценки (колонка 11).

позволяет ученику наглядно (в цифрах) уви- Конечный рейтинг (колонка 14) выставля-