Научная статья на тему 'Возможности построения эффективных средств получения и контроля знаний в средах компьютерного обучения'

Возможности построения эффективных средств получения и контроля знаний в средах компьютерного обучения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
515
111
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Возможности построения эффективных средств получения и контроля знаний в средах компьютерного обучения»

Профессиональное обучение безработных граждан и незанятого населения - огромная задача, стоящая в настоящее время в связи со становлением рынка труда. В настоящее время профобучение по направлению служб занятости осуществляется рядом

,

населения и безработных в адаптации к требованиям конкретного спроса на локальных .

УДК 658.512

Е.В. Нужное

ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СРЕДСТВ ПОЛУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ В СРЕДАХ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ

Среди современных компьютерных обучающих программ (КОП) по их назначению выделяют: компьютерные учебники, лабораторные практикумы, предметноориентированные среды, тренажеры, контролирующие программы, справочники [1]. В процессе развития и совершенствования КОП особый интерес представляют:

♦ интеграция КОП различного назначения, их функций в одной системе;

♦ возможность одновременной по ддержки многих учебных дисциплин;

♦ возможности и средства расширения состава программных компонент и учебно-

;

наполнения и развития;

♦ расширение возможностей преподавателя по организации процессов компьютер-

, , процессом, наполнению и редактированию учебно-методических материалов, раз.

Учет отмеченных факторов выводит создаваемые программные системы на но-

( ).

Актуальность разработки эффективных интегрированных инструментальных СКО растет как по мере развития возможностей компьютерной техники и технологий, так и по мере появления новых разделов знаний, учебных дисциплин, переноса на персональный компьютер (ПК) все больших порций учебной информации.

Выделим важнейшие свойства, которыми должна обладать предлагаемая пер:

♦ глобальность (открытость) - возможность подключения к мировому информационному пространству как для доступа к его ресурсам, так и для доступа к СКО извне;

♦ многопрофильность - возможность поддержки процессов локального (автономного) и дистанционного (сетевого) обучения, самообучения и контроля знаний;

♦ многофункциональность - СКО должна содержать компоненты, в той или иной мере поддерживающие функции учебно-методических комплексов (УМК) и КОП различного назначения;

♦ комплексность - наличие средств комплексной поддержки множества учебных

;

♦ интегрированность - наличие средств объединения разнородных программных, информационных и методических компонент;

♦ средоориентированность. Проблемные подсистемы и инструментальные средства должны создавать самодостаточную, функционально полную среду, в которой образовательный процесс может быть выполнен до конца;

♦ инструментальность - наличие специальных средств оперативной интеграции (включения в среду), дополнительных программных компонент, информационного и учебно-методического наполнения, а также систем создания, редактирования и представления учебных материалов и других;

♦ адаптируемость - наличие средств выбора и настройки различных режимов и параметров функционирования СКО;

♦ дружественность по отношению к главным действующим лицам процесса обучения:

■ по отношению к обучаемому - достигается поддержкой стандартных средств графического интерфейса пользователя и повышением степени его интуитивно;

■ по отношению к преподавателю - достигается реализацией большинства средств адаптации и инструментов наполнения и развития СКО на уровне

, , -держки различных методик обучения и контроля знаний. Интегрированность СКО проявляется в следующих аспектах:

♦ через механизмы Web-тexнoлoгий поддерживается телекоммуникация, мультимедиа и гипермедиа - интегрированные среды поддержки гипертекста, аудио, видео, графики, сканированных изображений, анимации и т.п.;

♦ база данных (БД) СКО интегрирует информацию различной природы;

♦ внешние приложения можно включать в состав СКО;

дисциплин на уровне УМК и КОП, а также их объединения.

Обобщенная архитектура СКО представлена на рис.1. Взаимодействовать с СКО могут три категории пользователей: Обучаемый, Преподаватель и Администратор. В состав СКО входят 5 подсистем, последние две из которых являются служебными, а также БД, включающая 6 разделов: А, В, С, Б, Е и Б. Общее управление и координацию работы подсистем осуществляет управляющая программа - монитор. Функции системы управления БД ввиду своей разноплановости удобно локализовать в подсистемах 1 - 5.

Обучаемый | Преподаватель | Администратор

Монитор

Подсистема 1 Подсистема2 ПодсистемаЭ Служебная под- -

Представле-иия Контроля - система4 система 5

учебно- знаний обу- татов контроля Преподава-теля Администра-

методических мате- чаемых знании тора

риалов

База данных

Раздел А: Раздел В: Раздел С: Раздел Б: Раздел Е: Раздел Б:

-- Данные для Результаты Данные для Результаты Служебные

тодические контроля контроля оценки ре- оценки данные

материалы знании зультатов

Рис.1

Возможности доступа пользователей к подсистемам СКО и разделам БД дифференцированы в соответствии с табл.1, где +/- - наличие/отсутствие доступа,

W - возможость записи данных, Я - возможность только чтения данных. ____________________________________________________________________Таблица 1

Категория пользователей Подсистемы СКО Разделы БД

1 2 3 4 5 А в С Б Е Б

Обучаемый + + - - - Я - - - - -

Преподаватель + + - + - т WR Я WR Я -

Администратор + + + + + Я Я Я Я Я WR

2, -ной технике тестового контроля в виде циклической цепи: вопрос —>■ [подсказки (варианты ответа) —* ] ответ. Скобки [] показывают, что подсказки являются не. 2:

♦ инициализация обучаемых (Ф.И.О., пароль, запуск счетчика времени);

♦ формирование подмножества, последовательности и покадровый вывод вопросов;

♦ исключение дубл ирования вопросов;

♦ формирование баз ы ответов обучаемого.

- .2. -струментария может оказаться полезной при конструировании сложных ответов. В общем поле выбора ответа удобно использовать поля единственного автовыбора ( ) .

Эффективность подсистемы 2 во многом определяют следующие факторы:

♦ наличие общей идеи и плана контроля знаний по конкретной дисциплине;

♦ эффективность систем ы контрольных вопросов;

♦ гибкость в использовани и различных типов вопросов, способов формирования

, ;

.

___________________________________Заголовок____________________________________

Система меню

Планка инструментария___________________________________________________________

Поле вопроса____________________________________________________________________

Поле

-

-

Поле подсказок

Поле ввода ответа

Поле сообщений для обучаемого

Рис.2

Формирование эффективной системы контрольных вопросов по дисциплине -, .

, ,

обработки ответов обучаемого, а также с типизацией вопросов и подсказок (вари) .

Классификация типов вопросов:

♦ по технике выяснен ия знаний обучаемого:

■ общие - выясняют знание основных положений дисциплины;

■ частные - уточняют понимание нюансов;

■ вспомогательные - проверяют понимание деталей обсуждаемых про-

цессов и явлений;

■ контрольные - проверяют наличие знаний;

■ диагностические - при неудачном ответе выявляют "место незнания";

♦ по степен и сложности:

( );

■ средней сложности;

( ); по степени дружественности по отношению к обучаемому:

■ с подсказками:

■ без подсказок;

по степени удобства для обучаемого:

■ удобные (содержат данные, облегчающие ответ);

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

;

;

по числу ступеней:

;

■ многоступенчатые (состоящие из последовательных частей); Классификация типов подсказок в вопросах:

по степени близости к ответу:

■ содержащие правильный ответ;

■ не содержащие правильного ответа, но подводящие к нему;

■ не содержащие правильного ответа; по степени охвата вопроса:

;

;

;

:

□ неверные суждения;

□ посторонне суждения (off-topic);

:

□ два или более трудно различимых правдоподобных суждения;

□ запутывающие отрицания;

.

Классификация способов формирования ответов:

выбор ответа из альтернативных подсказок:

:

;

■ пустой (среди подсказок правильного ответа нет) ввод ответа:

■ номер ответа-подсказки;

■ да/нет;

■ ключевое слово;

■ набор ключевых слов или синтаксическая конструкция, использующая знаки препинания или символы-связки;

■ формула, выражение;

■ произвольная конструкция естественного языка;

вставка пропущенных слов (символов или букв) в предложенном варианте от;

упорядочение и ввод (или выбор) ключевых слов (частей) ответа.

При формировании ответов на вопросы в виде набора ключевых слов предлагается использовать средства языков формирования поисковых запросов среды Шете! (связки И, ИЛИ, НЕ, скобочные формы и т.д.).

По степени оповещения обучаемого выделяют два режима контроля:

♦ с индикацией правильности каждого ответа;

♦ накапливания обще го результата контроля.

3 . -

зоваться различные шкалы оценок (В), для которых диапазон максимальной оценки ответа составляет Втах = (1 - 100) и выше. Как наиболее наглядную, рассмотрим пятибальную шкалу оценок (Втах=5). Возможны два варианта оценки ответа: 0 или

Втах. о 3 Втах

Рейтинг (Я) в предположении, что обучаемый отвечал на п вопросов, может определяться следующим образом:

где к - весовой коэффициент, снижающий оценку легких вопросов (к1=0,8, если В1тах=3) и вопросов средней сложности (к1=0,9, если В1тах=4) по сравнению с трудными вопросами (к1=1, если В1тах=5).

Набранное обучаемым значение Я = (0,85 - 1) соответствует оценке "отлично", Я = (0,7 - 0,84) - оценке "хорошо", Я = (0,55 - 0,69) - оценке "удовлетворительно", Я = (0 - 0,54) - оценке "неудовлетворительно". Результаты оценки целесообразно хранить в разделе Е в кодированном виде.

2,

легких вопросов (В1тах=3) и даже вопросов средней сложности (В1тах=4), повышая уровень своих ответов. Тогда при нехватке в БД вопросов выбранной сложности СКО должна отрабатывать один из следующих вариантов:

♦ считать оставшееся число вопросов достаточным для контроля;

♦ предупредить пользователя о том, что устанавливает к=1, пополнив недостающее число вопросами с В1тах=4, затем - с В1тах=3.

В подсистеме 4 преподавателю требуется набор средств уровня пользователя ( ),

:

♦ визуализация разделов А - Е;

♦ - А;

♦ организация и веде ние групп обучаемых;

♦ ввод и редактирование вопросов, подсказок и оценок;

♦ ( В):

число вопросов;

порядок следования вопросов (прямой, обратный, случайный); включение/вы ключение счетчиков (числа правильных/неправильных

, );

режим повторного контроля (данные и результат прошлого контроля

; ,

);

автоматическая оперативная или отложенная оценка;

(к) ( -пользовать или отключить (к=1));

♦ настройка режимов и параметров оценки результатов контроля:

■ нехватка заданного числа вопросов;

♦ выборочная распечатка данных и результатов контроля:

■ выбранного обучаемого;

■ выбранной группы обучаемых.

Каждый вопрос обладает следующими атрибутами:

♦ порядковый номер (число);

♦ тип (число);

♦ оценк и ответов.

Один из вариантов описания правил оценки ответов преподавателем может быть представлен следующим набором метаформул:

<оценки> ::= <оценки за выбор> | <оценки за ввод> ;

<оценки за выбор> ::= <оценка 1> | <оценка 2>...| <оценка 1>...;

<оценка 1> ::= [<выбор 1>] = <балл> ;

< 1> ::= 1 | 2 | 3 | 4 | 5 ;

<оценки за ввод> ::= <оценка 11> | <оценка 22>.| <оценка ]>.;

<оценка ]> ::= {<текст ]>} = <балл> ;

<текст ]> ::= <слово> | <слово> <раделитель> <слово>... <раделитель> <слово> ;

<балл> ::= 3 | 4 | 5.

:

♦ {режим вытесняющей многозадачности} = 5;

♦ [1] = 5 | [3] = 4 | [5] = 3.

При наличии соответствующих средств лексического разбора правая часть метаформулы <текст ]> может содержать более сложные конструкции (связки, ).

5:

♦ ( );

♦ вскрытие всех данных и результатов;

♦ тестирование работоспособности СКО;

♦ сопровождение и обновление всех программных компонент;

♦ резервное копирование данных СКО;

♦ сбор статистики фу нкционирования СКО.

, -ментальную систему автоматизированных УМК по ряду изучаемых дисциплин, включающую множество КОП различного назначения, поддерживающую заданную единую концепцию обучения, самообучения и контроля знаний.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Реализована первая версия СКО, поддерживающая описанные выше форматы ответов [2]. Система проходит апробацию на экспериментальных дисциплинах учебного плана специальности 220300 - САПР: "Перспективные информационные технологии и среды", "Программные системы", "Системное программное обеспечение" и других, а также на гуманитарной дисциплине "Английский язык" для различных категорий и уровней обучаемых.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кривошеев АХ). Разработка и использование компьютерных обучающих программ. Информационные технологии, 1996. - Вып.2. - С.14-19.

2. . . -терного обучения и самообучения. (в настоящем сборнике).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.