Власов В. Г., Власов А. В
Скачать 116.31 Kb.
|
ОПЫТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕСТОВ НА КАФЕДРЕ МАТЕМАТИКЕ Власов В.Г., Власов А.В.(Иркутский государственный технический университет)Вряд ли когда-нибудь компьютер будет обучать лучше чем человек, но вот контролировать процесс обучения он может лучше уже сейчас. В предложенной статье этот тезис детально развивается. Утверждается, что важнейшее отличие и преимущество компьютерного тестирования от бумажных тестов, к каковым к сожалению относится ЕГЭ, состоит в наличии и умелом использовании сценария компьютерного тестирования. Детально расматривается каким критериям должен удовлетворять сценарий тестирования и само содержание вопросов и ответов, чтобы эти тесты стали универсальными, т.е. позволяли достоверно оценивать учащихся слабого, среднего и самого высокого уровня подготовки. Дано краткое описание системы компьютерного рейтинга, разработанной и внедрённой на кафедре математики ИрГТУ. Для самоконтроля процесса обучения по математике для первокурсников и школьников (с 6 по 11 класс) был создан сайт http://www.mathtest.ru/, на котором реализован сценарий тестирования в режиме обучения. Математика, являясь древнейшей наукой человечества, не любит нововведений. Вот уже более двух тысяч лет, со времен Пифагора, не смотря ни на какие революции, ее здание строилось и продолжает строиться на аксиомах и теоремах. Но если раньше математик одновременно был и инженером, то в 21 веке инженер и математик – это разные профессии. Математик изучает устройство какого-то крыла или модуля здания математики и пытается положить свой кирпичик, а для инженера математика это инструмент, которым он должен умееть пользоваться. А чтобы пользоваться таким сложным инструментом как математика, вовсе не требуется пытаться разобраться в том, как этот инструмент устроен. В век информационных технологий индустрия обучения не может и не должна сторониться этих технологий. Вопрос в том, каким образом информационные технологии могут использоваться в образовании уже в настоящее время? Ответ на этот вопрос во многом определяется объемом финансирования. Следует отметить, что информационные технологии в образовании это не только и не столько компьютерные классы, но главным образом компьютерные образовательные программы. И если на одном и том же компьютере может работать русский, монгол или американец, причем независимо от того он школьник, студент или аспирант, то компьютерная образовательная программа должна зависеть не только от этих факторов. В результате в настоящее время во всем мире в каждом солидном учебном заведении создаются свои компьютерные образовательные программы. Повсеместный недостаток финансирования приводит к тому, что абсолютное большинство их не доведены до товарного вида, а потому используются только для внутреннего потребления. Причина очень больших трудозатрат при изготовлении этих компьютерных обучающих программ и, соответственно, их высокой себестоимости состоит в попытках создания с помощью средств мультимедия таких компьютерных программ, которые бы заменили преподавателя на лекциях или на практических занятиях. На наш взгляд подобная стратегия развития компьютерных образовательных программ, по крайней мере в ближайшие годы, не перспективна. Вряд ли когда-нибудь компьютер будет обучать лучше чем человек, но вот контролировать процесс обучения он может лучше уже сейчас. В настоящее время контролирует качество обучения преподаватель, проводящий это обучение. Решающим элементом в системе контроля был и остается экзамен. Во время экзамена студент вытягивает один из 20 билетов с вопросами, готовится и отвечает. Обычно у одного преподавателя несколько групп студентов, и если даже преподаватель каждый год составляет новые билеты, то для второй и последующих групп студентов они новыми не будут. Поэтому опытный преподаватель оценивает студента не потому, как он отвечает на вопросы билета, ведь он мог все списать, а главным образом по тому, как он отвечает на дополнительные вопросы. Дополнительные вопросы обычно таковы, что если студент владеет предметом, то ему для раздумья потребуется не больше минуты времени. В силу дефицита времени число таких дополнительных вопросов на экзамене редко больше трёх, после чего преподаватель ставит оценку. Проанализируем эту ситуацию. Во-первых, тройка вопросов безусловно не охватывает всех тем семестрового курса и потому слово экзамен испокон веков ассоциируется со словом лотерея. Во-вторых, судить об уровне подготовки двух групп студентов по их экзаменационным оценкам даже в одном вузе просто нельзя, если экзамены в этих группах принимались разными преподавателями. И, в-третьих, выставляемые преподавателем экзаменационные оценки в большей степени характеризуют требовательность и добросовестность преподавателя, берущего на себя тяжёлый труд приёма пересдач экзамена, и в меньшей степени имеют отношение к оценке качества работы самого преподавателя в связи с низким уровнем подготовки учащихся в школе. А теперь представим, что вместо преподавателя экзамен принимает компьютер. Компьютер, в отличие от преподавателя, может мгновенно высветить целиком вопрос на экране, который кроме текста может включать в себя и рисунок. Никаких неполных или пространных ответов в отличие от преподавателя он выслушивать не будет, а сразу предложит несколько ответов, которые приходят в голову студентам, и предложит выбрать из них верный. В результате за 15 минут, если студент владеет предметом, он успеет ответить на 15 вопросов и более, причем по всем темам предмета, что при экзаменационном общении студент – преподаватель невозможно. Если у преподавателя набор задаваемых им вопросов обычно не столь велик и студент, стоящий перед этим под дверью, может их уже ожидать, то компьютерный банк вопросов может и должен содержать сотни вопросов. Компьютерный экзамен позволит не только выявить лучшего студента в группе, но и в вузе, а также сопоставить уровень подготовки различных групп, обучаемых разными преподавателями, то есть объективно оценить качество работы самого преподавателя. В отличии от преподавателя компьютер может тестировать студентов не раз в семестр, а гораздо чаще, по мере прохождения различных разделов математики. Результаты тестирования каждого студента запоминаются машиной, с определенным весом разделов суммируются, а в итоге каждый студент имеет свой компьютерный рейтинг. Такая система компьютерного рейтинга реализована на кафедре математики Иркутского государственного технического университета [1,2]. Каждый месяц более 2000 студентов первого курса технических и экономических специальностей проходят тестирование в компьютерном зале кафедры математики. В сентябре месяце все первокурсники тестируются по элементарной математике, т.е. проходят «входной контроль». Как это не печально, но «входной контроль» показывает, что уровень подготовки школьников по математике крайне слабый. Если ещё десять лет назад он соответствовал трём баллам, то в последующие годы он стал соответствовать двойке. Некоторый оптимизм внушает тот факт, что «входной контроль» первокурсников в 2008 году показал, что их подготовка немного лучше, чем в предыдущие четыре года. Компьютерное тестирование по элементарной математике, а затем по восьми разделам высшей математики позволяет объективно оценить работу как отдельных студентов и преподавателей, так и студенческих групп, потоков и факультетов, причем как в целом, так и по отдельным разделам и даже подразделам математики. Следует отметить, что компьютерный рейтинг, это больше чем система контроля, это по сути новая технология образовательного процесса, заключающаяся в регулярном и объективном контроле знаний и умений учащихся, одновременно обеспечивающая регулярный и объективный контроль качества работы преподавателей. Ниже мы хотим остановиться на вопросе о том, каким критериям должен удовлетворять сценарий тестирования и само содержание вопросов и ответов [3]. Принципиальное отличие компьютерного теста от бумажного теста или письменного экзамена как раз в наличии сценария тестирования. Именно сценарий тестирования является основой компьютерного теста, и именно он определяет адекватность результатов тестирования реальному уровню подготовки студентов. Сценарий тестирования должен удовлетворять критериям оперативности, независимости от темперамента испытуемых, нейтральности к психическим особенностям личности испытуемого. Начнем с числа предлагаемых ответов на вопрос, которое следует брать равным пяти. При большем числе ответов, во- первых, рассеивается внимание тестируемого, а, во-вторых, шесть и более ответов невозможно одновременно разместить на экранной странице. При меньшем числе ответов для достоверности результатов тестирования требуется заметное увеличение числа задаваемых вопросов и, соответственно, времени тестирования. Как показывает наш опыт, оптимальное время отдельного теста составляет 15 минут из расчета, что учащийся за это время ответит на 15 или более вопросов. При меньшем времени и соответственно числе вопросов уменьшается достоверность результата тестирования, а при большем времени, результат тестирования начинает зависеть от выносливости тестируемого. На вопрос о том, следует ли ограничивать время ответа на отдельный вопрос, мы отвечаем - нет. Важным является вопрос о том, следует ли при оценке учитывать сложность того или иного вопроса. Нам представляется, что этого делать нельзя, поскольку сложность того или иного вопроса каждый преподаватель и учащийся оценит по своему, тем более, что сложность должна выражаться числом. А кроме того, на более сложный для учащегося вопрос он может думать не одну минуту, а дольше, и в тоже время при ответе на простой для учащегося вопрос он может ответить мгновенно. Другое дело, что если по одному и тому же предмету разными преподавателями изготовленно два разных теста, содержащих по двести вопросов, то скорее всего они будут отличаться по сложности и здесь два преподавателя или два учащихся могут иметь одинаковое мнение. Поставим такой вопрос, можно ли с помощью простого теста увидеть разницу во владении предметом преподавателя и отличника или группу отличников расставить по ранжиру? Как это не удивительно, но компьютер легко позволяет это сделать, если ввести в сценарий тестирования систему премирования. Суть системы премирования в том, что учащийся премируется за каждый правильный ответ свыше 15 правильных ответов, а также за досрочное получение компьютером 15 правильных ответов. Безусловно, премирование имеет место только при успешном тестировании, т.е. если у студента число правильных ответов больше числа неправильных. Система премирования важна не только для выявления самых лучших учеников. Она позволяет существенно понизить влияние на результат тестирования таких факторов как спешка, невнимательность или излишняя самоуверенность. Как показывает десятилетний опыт, студент овладевший предметом, успевает за 15 минут успешно ответить на 15, 20, 30, а иногда и 40 вопросов. Причём в последнем случае, если студент достигает столь высокого результата, то он прекрасно решает олимпиадные задачи и становится призёром или победителем Всероссийской студенческой олимпиады. Перейдем теперь к содержанию вопросов и ответов. Как уже говорилось, вопросы должны быть подобными дополнительным вопросам на экзамене, когда преподаватель рассчитывает получить ответ в течении минуты. Правда, в отличие от экзамена, не годятся вопросы, ответ на которые состоит в простом да или нет. Видоизменить такой вопрос очень просто, нужно всего лишь не оговорить все условия. И тогда правильный ответ помимо простого «да» должен содержать недостающее условие, а неправильные ответы помимо простого «да» содержат неподходящие условия. Сам вопрос тем лучше, чем короче. Разнообразить вопросы можно с помощью рисунков, а в математическом тесте почти всегда в вопросах и ответах будут присутствовать математические формулы. В отличие от экзаменатора компьютер может задать вопрос, содержащих несколько формул или математических утверждений, при этом тестируемый должен указать на то из них, которое содержит ошибку. Ответы должны строиться таким образом, чтобы слабому учащемуся, не знающему темы, все ответы казались правдоподобными. Справедливо ли равенство?  Нет Да, если  Да, если  Да, если  Да Очевидно, что данное равенство верно при любых  и  , поэтому верным является последний ответ.Следует избегать вопросов, когда верный ответ получается простой проверкой. Например, вместо того, чтобы спрашивать значение корней уравнения, лучше задать такой вопрос: Сколько корней имеет уравнение  в интервале (0,2)?0, поскольку действительных корней нет 0, поскольку оба корня больше 2 верный ответ отсутствует 2 1 Здесь неверные ответы выглядят более “убедительно” чем верный последний ответ. Простые вопросы позволяют проверять не только знание предмета, но и умение логически мыслить: Если  , то а=в=1 а=5, в=0,2  - коллинеарныеab=1 верный ответ отсутствует Хотя первые два ответа удовлетворяют равенству, но они противоречат логике вопроса. Верным является четвёртый ответ. Реализация компьютерного рейтинга потребовала создания следующего пакета компьютерных программ [4-5]:
При разработке компьютерного рейтинга мы руководствовались следующими требованиями. Компьютерный рейтинг по математике для студентов технических специальностей в первую очередь должен соответствовать государственному стандарту инженерного образования. Он должен давать точную и полную картину знаний и умений студентов по всем разделам и подразделам 1курса математики, он должен быть оперативным, независимым от темперамента испытуемых, нейтральным к психическим особенностям личности испытуемого. Програмное обеспечение компьютерного рейтинга должно быть таковым, чтобы его реализация была возможна как на отдельных компьютерах даже класса IBM-386, так и объединённых в сеть. Математические тексты лучше всего изготавливаются в издательской системе LATEX, поэтому программа изготовления тестов должна быть с ней совместимой. Оболочка теста должна предусматривать все мыслимые возможности выбора сценария, а также режим контроля и режим обучения. Интерфейс тестирования должен реализовываться таким образом, чтобы протестироваться на отлично мог человек, впервые севший за компьютер. База данных должна хранить информацию, сохранять целостность структуры данных, обеспечивать защиту информации, анализировать информацию и выполнять определенные запросы. Вся эта программа действий на кафедре математике была выполнена. В настоящее время система компьютерного рейтинга является составной частью процесса обучения по математике в ИрГТУ. Следует отметить, что внедрение информационных технологий на кафедре математике созданием системы компьютерного рейтинга не закончилось. Слабая подготовка по математике в школе привела к идее создания сайта кафедры математики, на котором будущий студент или уже студент мог бы самостоятельно проверить уровень математической подготовки за любой класс, начиная с шестого класса и заканчивая одиннадцатым классом. Более того, специально для этого сайта были созданы и размещены тесты по 8 разделам высшей математике, с похожими на экзаменационные, но другими вопросами и ответами. Важно отметить, что для этого сайта был создан несколько иной сценарий тестирования. Если в системе компьютерного рейтинга реализован режим экзамена, то на сайте реализован режим обучения. Принципиальное отличие его состоит в том, что учащийся не может перейти к следущему вопросу, пока он правильно не ответит на предыдущий. Машина учитывает все неверные попытки ответов и по окончании 15 минут даёт оценку подготовки учащегося. Алгоритм оценки построен таким образом, чтобы оценка в режиме обучения была максимально близкой к оценке в режиме экзамена. Но помимо оценки своих знаний в ходе проходящего тестирования учащийся узнаёт какой ответ из предложенных пяти был правильным. Созданный на кафедре сайт http://www.mathtest.ru/ в помощь школьнику и студенту оказался востребованным, на что, в частности, указывает высокий индекс цитирования на Яндексе, равный 190. Л И Т Е Р А Т У Р А
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Патентам и товарным знакам (19) Привезенцев ю. А., Власов в. А. Рыбоводство. М.: Мир, 2004, стр. 166. Us 5433173 A, 18. 07. 1995. Us 5040486 A, 20. 08. 1991. Su... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Власов В. Г. Большой энциклопедический словарь изобразительного искусства. Спб., 2000 |
| L. britten et rose. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической... Егорова А. А., Киселев А. В., Тарасенко И. И., Ильина П. Л., Панкова Г. А., Ильина И. Е., Баранов В. С., Власов Г. П | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема: гендиректор Информационно-аналитического Центра при мгу алексей Власов комментирует деятельность обсе |
| Юрий Петрович Власов Временщики. (Судьба национальной России: Ее друзья и враги) Синегноев Бенедикт Аркадьевич, соавтор Петрушанко (калечит его своими навыками), Зося, состоит с Петрушанко в запутанной связи | | Разработка урока по курсу «истоки» «пасха – светлое христово воскресение»... Суворове А. В., способствовать формированию интереса к изучению Отечественной истории и истории Кубани, создать атмосферу здорового... |
| Юрий Власов Справедливость силы Смутно помню довоенную Москву – всю в рельсах трамваев, еще тесную, булыжную и по всем окраинам деревянную, глухую заборами. А за... | | Справедливость силы. Ю. Власов. Вступление Смутно помню довоенную Москву всю в рельсах трамваев, еще тесную, булыжную и по всем окраинам деревянную, глухую заборами. А за окраинами... |
