Педагогические науки /5.Современные методы преподавания

К.т.н. Колдаев В. Д.

Национальный исследовательский университет

Московский институт электронной техники, Россия

Технология адаптивного компьютерного тестирования

знаний студентов

Адаптивное тестирование целесообразно на всех этапах педагогического контроля, кроме итогового и отсроченного, которые предназначены для констатирования результатов образовательного процесса. В то же время пропедевтический, текущий и рубежный контроль интегрированы с обучением, как фактор эффективности педагогического управления и обратной связи в обучении. Еще большую роль адаптивное тестирование играет в самостоятельной работе (при самоподготовке), так как без экономии времени значительно труднее обеспечить эффективность деятельности педагога при реализации индивидуального подхода в обучении. Кроме того, адаптивное тестирование тесно связано с адаптивным обучением: ведь интеграция обучения и контроля (когда контроль становится средством обучения) предполагает, что задания, предъявляемые студенту, соответствуют уровню его знаний и подготовленности.

При вариативном управлении процессом обучения, максимально учитываются индивидуальные личностно-психологические особенности студентов, способствующие развитию и закреплению творческих наклонностей, импровизации, мотивации и других аспектов обучения, связанных с получением, освоением и использованием знаний для формирования необходимой компетентности с использованием современных возможностей интеллектуальных информационных систем. Управление предполагает реализацию процесса принятия решения, как преподавателем, так и обучающимся, по выбору технологии изучения, глубины и степени освоения предмета, как в отдельности, так и в совокупности курсов, входящих в специальность, в которой студент приобретает компетентность.

Проектирование содержательного наполнения образовательной среды может осуществляться тремя основными способами: сверху вниз (сначала разрабатывается концептуальная основа содержания, состав разделов, связи между ними, характер взаимодействия, а затем наполняются конкретным материалом функциональные разделы программы); снизу вверх (в первую очередь производится разработка тех функциональных разделов, которые наиболее подготовлены, затем – всех остальных; взаимосвязи и взаимодействия между основными разделами программы устанавливаются по мере их наполнения); во взаимовстречных направлениях (вначале определяются контуры структуры и взаимодействия, затем эти контуры дорабатываются и приобретают всё более реальные очертания, по мере содержательного наполнения основных функциональных разделов программы).

Педагогическое управление – процесс перевода педагогических процессов (ситуаций) из одного состояния в другое, соответствующее поставленной цели. Процесс управления состоит из следующих компонентов: постановка цели информационное обеспечение (диагностирование особенностей студентов) формулировка задач в зависимости от цели и особенностей студентов проектирование, планирование деятельности по достижению цели (планирование содержания, методов, средств, форм) реализация проекта контроль хода выполнения корректировка подведение итогов.

Системы адаптивного тестирования выполняют следующие функции: создание, хранение и редактирование баз тестовых заданий по дисциплинам; формирование вариантов тестовых заданий с возможностью редактирования и дополнения; апробация заданий с выявлением уровня сложности; задание и изменение алгоритмов адаптивности тестирования; обработка результатов тестирования, формирование ведомостей и протоколов [1].

В работе предлагается использовать двухстороннюю (дуплексную) адаптивную модель, которая позволит изменить роль студента путем моделирования интерфейса логического диалога персонального компьютера и пользователя. Важной составной частью организации диалога является реакция на действие обучающегося. Суггестивная обратная связь осуществляет контроль и корректирует действия студента, дает рекомендации по дальнейшей работе, осуществляет постоянный доступ к справочной и разъясняющей информации. Модель системы обучения и контроля разрабатывается с учетом основных признаков системной организации: целостности; взаимосвязанности элементов; связей планирования и контроля, конструирования, реконструирования и структурирования; наличия механизмов устойчивого функционирования и развития.

По форме проведения различают три вида адаптивного тестирования: 1) при отсутствии предварительных оценок первоначально всем студентам предлагается задание средней сложности и затем, в зависимости от ответа, дается задание легче или труднее; 2) студент сам выбирает желаемый уровень трудности заданий; 3) из иерархического множества, при правильном ответе следующее задание берется из верхнего уровня, а при неправильном – из нижнего. Содержание заданий теста должно удовлетворять определенным критериям, задающим систему нормативных требований: критерий полноты отображения материала учебной программы; критерий соответствия содержания теста знаниям и умениям, на проверку которых направлен тест; критерий соответствия теста требованиям образовательного стандарта по дисциплине; критерий качества содержания тестовых заданий [2].

Структура адаптивной образовательной системы представлена на рис.1, где приняты следующие обозначения: ИК – исходные компетенции, характеризующие уровень компетентности обучающегося (степень подготовленности) в конкретной сфере деятельности; ЦК – целевые компетенции, которыми хотел бы овладеть студент; М_о – построенная модель обучающегося, М_о = S_н S_л,S_ф (S_л, S_н, S_ф – множества свойств студента); Y_ij – альтернативные учебные модули.

При моделировании структуры образовательной системы использовался объектно-адаптационный подход, синтезирующий две идеи: объектности (предметная область разбивается на некоторое множество относительно независимых сущностей – объектов); адаптации (отражает процессы приспособления личности, как объекта, к условиям внешней и внутренней среды высшего учебного заведения).

Рис.1. Структура адаптивной образовательной системы

В алгоритме компьютерного адаптивного тестирования вначале генерируются вопросы и задания для проверки знаний по вводным темам, содержащим общие понятия классификации и определения. При формировании вопросов для четвертой темы используются результаты выполнения заданий и контрольных вопросов из предыдущих трех тем: если студент получил плохие результаты по предыдущим трём темам, то система генерирует менее сложные тестовые задания и контрольные вопросы, а количество заданий в этом случае увеличивается; если получен отличный результат за выполнение заданий и контрольных вопросов за первые три темы, то система генерирует более сложные тестовые задания и вопросы для четвертой темы, а количество заданий при этом уменьшается (рис.2).

Анализ результатов выполнения тестов и контрольных вопросов по темам осуществляется с использованием метода минимума, предложенного Такаги-Сугено [3]. Генерирование вариантов вопросов и структуры заданий (рис.3) осуществляется по методу среднего центра, где количество (K) и сложность (S) контрольных вопросов: S = S(x₁, x₂, x₃), K = K(x₁, x₂, x₃)).

Рис.2. Схема определения сложности и количества вопросов

Если студент получает оценку «отлично» за предыдущие задания, то количество вопросов K = 4, а сложность вопросов – S₆ = {1, 4, 6, 7}. Если студент получает оценку «удовлетворительно» за предыдущие задания, то количество вопросов K = 5, а сложность вопросов – S₁ = {1, 2, 3, 4, 5}.

Рис.3. Варианты генерации тестов и контрольных вопросов

Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:

· по сравнению с существующей моделью подготовки специалистов в вузе реализация адаптивного тестирования позволяет повысить уровень профессиональных компетенций у студентов;

· активизация познавательной деятельности путем применения новых методов преподавания способствуют расширению профессионального и личностного пространства студента.

Проведенный анализ показал, что мотив совместной деятельности выражен у 70% студентов, мотив достижения успеха – у 76%. При этом преобладают две стратегии мыслительного поиска – стратегия последовательного поиска (40%) и консервативная стратегия (32%), а приоритетные ценности выглядят следующим образом: творчество – 36%, уверенность в себе – 51%, продуктивная жизнь – 40%, познание – 44% опрошенных студентов.

Литература:

1. Колдаев В.Д. Методологические аспекты технологического контроля и коррекции образовательных услуг / В.Д. Колдаев // Актуальные вопросы современной науки: материалы XII Международной научно-практической конференции (30 июля 2011г.): Сборник научных трудов / Под науч. ред. д.п.н., проф. Г.Ф. Гребенщикова. – М.: из-во «Спутник+», 2011. – С.22–29.

2. Колдаев В.Д. Исследование образовательно-организационной системы вуза / В.Д. Колдаев // Актуальные вопросы модернизации российского образования. Материалы X Международную научно-практической конференции (30 декабря 2011г.) Сборник научных трудов / Под науч. ред. д.п.н., проф. Г.Ф. Гребенщикова. – М.: Из-во «Спутник+», 2011. – С.175–181.

3. Колдаев В.Д. Технология адаптивного тестирования структурно-содержательной модели индивидуального образовательного маршрута студента вуза / В.Д. Колдаев // «Избранные вопросы современной науки». Монография. Под общей ред. д.п.н., проф. С.П. Акуниной. – М.: Издательство «Перо», 2011. – С.5–37.