gototopgototop

Комплексная система адаптивного обучения и проверки знаний

Каримов Алексей Тахирович - магистрант Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д. Серикбаева. (г.Усть-Каменогорск, Казахстан)

Аннотация: В статье рассматривается применение адаптивных подходов в обучении и проверке знаний. Проектируется модель многоэтапной системы, реализующая алгоритм «симбиоза» процессов обучения и проверки знаний.

Ключевые слова: Система проверки знаний, адаптивный тест, адаптивное обучение, принцип индивидуализации обучения, уровень усвоения знаний, матрица материалов, оптимальный путь обучения.

Все современные системы проверки знаний являются обособленным программным обеспечением, которое узко специализировано на своей задаче – оценить уровень усвоения материала. Однако такой подход не является объективным, ввиду присутствия различных индивидуальных особенностей обучаемого, таких как скорость усвоения, понимание изложения материала и др.

Ситуация усугубляется, если обучаемый усваивает материал дистанционно, т.е. не имеет прямого контакта с преподавателем [1]. Частично эту проблему решает использование адаптивных методов проверки, но и в этом случае не всегда получается оценить знания и навыки тестируемого объективно и в полной мере. Такая ситуация складывается в следствии того, что заранее ничего не известно об уровне знаний и сложности заданий, которые студент может выполнить. Это усложняет процесс проверки знаний для самого обучаемого.

Одним из путей решения сложившейся ситуации является использование адаптивных методов не только при проверке знаний, но и при обучении, что в свою очередь предполагает наличие тесной связи между этими двумя процессами.

Вместе взятые, адаптивный тестовый контроль и проверка знаний представляют собой современный компьютерный вариант реализации принципа индивидуализации обучения. При этом взаимодействие обучающегося и преподавателя осуществляется с помощью средств автоматизации, что представлено на рисунке 1. Этот принцип не мог быть эффективным образом реализован без использования средств информационных технологий.

 

Рисунок 1. Взаимодействие студента и преподавателя.

Работа конечного пользователя с информационной системой адаптивного обучения и последующего контроля знаний представляет собой последовательность нескольких взаимосвязанных этапов, представленных на рисунке 2.

Рисунок 2. Этапы работы системы.

На первом этапе обучающемуся (далее - студент) предлагается выбрать предметы, которые он хочет изучить. При этом он основывается на описании, предлагающемся к каждому предмету (краткое содержание курса). Каждый курс подразумевает то, что материалы по нему подготовлены как минимум одним автором (далее преподаватель).

После того как студент обозначил список предметов (далее курс), которые он хочет изучить, он переходит ко второму этапу, представляющему собой проверку его готовности к их прохождению, т. е. насколько объем и умение применять накопленные знания позволят ему успешно усваивать учебный материал выбранных курсов. Результаты, полученные на этом этапе, носят рекомендательный характер и никоим образом не влияют на будущую успеваемость. Эти рекомендации указывают студенту на необходимость (или отсутствие таковой) прохождения выбранного курса. Также возможны ситуации, когда система порекомендует отказаться от прохождения курса ввиду недостаточности начальных знаний и навыков. Наряду с предоставлением рекомендаций, студенту дается возможность изменить список курсов, который был сформирован им перед прохождением предварительной проверки. Таким образом, эта проверка может выполняться сколько угодно раз.

После того как студент завершит этап проверки готовности к усвоению курса, он переходит к этапу выбора сложности обучения. Данный этап предназначен для определения уровня усвоения знаний конкретным студентом. Под уровнем усвоения понимается скорость усвоения материала, способ его изложения и способ проверки знаний (виды тестовых заданий и их сложность). На этом этапе студенту предлагается снова пройти проверку, однако, в данном случае она носит не рекомендательный, а анализирующий характер. Такая проверка не проводится для каждого предмета отдельно, а, напротив, оценивает общие показатели. По завершению этого этапа система имеет полную картину о начальных знаниях, навыках и степени восприятия студента. Если же студент проходит данный этап не в первый раз, то данный этап он может пропустить. В этом случае система будет опираться на данные полученные при предыдущей проверке.

Пройдя подготовительные этапы (1, 2 и 3) студент переходит к четвертому этапу – выбору содержания материала.

Материалы в системе представлены в разрезе предметов. Это означает, что остальные разрезы (авторство, сложность и т.п.) являются второстепенными. Более того, для поддержания объективности обучения, авторство материала остается неизвестным студенту, точно также как и преподаватель не знает, кто из студентов использовал его материалы. Авторам материалов доступна лишь количественная статистика. При формировании списка тем система ориентируется на матрицу материалов. Её схематическое представление отображено на рисунке 3.

Эта матрица в строках содержит список авторов по определенному курсу дисциплины, а в столбцах список тем. На их пересечении содержится статистическая информация о количестве просмотров, успешности усвоения и др.

Для формирования данной матрицы необходимо несколько условий. Во-первых, необходимо определить список авторов. Во-вторых, необходимо сформировать эталонный список тем, который будет использоваться авторами материалов при составлении курса. При этом учитывается не только значимость темы, но и её зависимость от других тем (пререквизиты).

 

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

Т9

А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Матрица материалов по предмету

В третьих, выполнить первичную ранжировку материалов. Для этого необходимо наличие экспертной комиссии, которая утвердит список тем, а также произведет первоначальную ранжировку материалов каждого автора, которая включает в себя установление рейтинга для материалов по следующим критериям:

- уровень сложности;
- способ представления (интерактивность);
- полнота изложения материала;
- и др.

В ходе обучения система отслеживает успеваемость студентов по каждому из материалов (а также по каждой теме внутри материала), меняя первоначальную ранжировку. Это позволяет адаптироваться к изменяющемуся контингенту студентов для формирования оптимального пути обучения. Под оптимальным путем обучения понимается последовательность из тем различных авторов по одному предмету, суммарный рейтинг которых является наивысшим для студента. При расчете такого пути берутся не просто максимальные значения конкретных величин (рейтингов тем), но и для каждой из них рассчитывается поправочный коэффициент, полученный на основании анализа показателей студента (скорости усвоения, сложности и др.).

После того как построение оптимального пути обучения завершено, формируется список тем. К каждому элементу этого списка предлагается описание (содержание), а также возможность отказаться от изучения той или иной темы. В том случае, если студент отказывается от прохождения темы, которая является пререквизитом других, то они соответственно автоматически исключаются. Впоследствии, перед началом прохождения курса, студенту будет необходимо пройти тест, сформированный из вопросов по отключенным темам. Это необходимо для поддержания объективности будущей оценки, а также для выдачи рекомендаций о необходимости изучения тех тем, на вопросы которых студент ответил неудовлетворительно.

После утверждения списка тем студент переходит к самому протяженному во времени этапу – изучения (усвоения) материала. На этом этапе студенту предоставляются материалы, которые вошли в его оптимальный путь обучения, однако, при желании студента, он может переключиться на материал другого автора, как в текущей теме, так и на весь курс обучения. По умолчанию, при переключении на другой материал, оптимальный путь пересчитывается для адаптации к новой «линии» обучения. При переключении с одного материала на другой, система не изменяет их ранжировку. Однако студент может вручную оценить любой изучаемый материал, тем самым изменив его ранжировку в лучшую или худшую сторону. Если после переключения новый материал успешно усваивается, система повышает его рейтинг для показателей текущего студента, в ином случае, если студент снова не переключил материал, рейтинг материала понижается (т.к. его усвоение было неуспешным).

В качестве средств оценки усвоения используются срезы знаний. Срезы проводятся после усвоения определенного объема материала и могут быть представлены как одним вопросом, так и полноценным тестом. Одиночные вопросы используются внутри тем для проверки усвоения и закрепления полученных знаний. Они же позволяют сформировать показатели усвоения материала. Тесты используются по окончании изучения темы, для полноценной проверки усвоения пройденного материала. В качестве срезов могут использоваться вопросы одних авторов в материалах других, что позволяет проверить их полноту и адекватность.

По окончании курса, студент проходит заключающий тест, проверяющий усвоенный им материал, которыйсоздается на основе показателей, полученных в результате обучения.Таким образом, каждый студент получит итоговый срез знаний, адаптированный под его скорость усвоения и сложность.

В результате, представленная система будет точнее учитывает уровень и структуру начальной подготовленности студентов, оперативно отслеживать результаты их текущей подготовки, что позволит рационально подбирать материалы и вопросы к ним для дальнейшего быстрого продвижения, позволит студентам в более сжатые сроки усвоить больший объем материала.

Список литературы:

1. Аванесов В.С. Теория и методика педагогических измерений:материалы публикаций –Екатеринбург.: ЦТ и МКО УГТУ-УПИ, 2005. – 98 с.
2. Касьянова Е.В.Адаптивные методы и средства поддержки дистанционного обучения программированию / под ред. Касьянова В.Н. – Новосибирск.: Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН, 2007. – 171 с. ил.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail

Отправить статью

...

Форма оплаты

Номер статьи, присвоенный редакцией
Количество страниц в статье
Количество экземпляров журнала
Доставка: РФСНГ
Скидка (%)
Заказать свидетельство о публикации
1. Стоимость публикации каждой страницы статьи составляет 200 рублей.
2. Стоимость каждого экземпляра журнала, включая его печать и доставку, составляет 350 рублей для России и 420 рублей для стран СНГ.
3. Стоимость свидетельства о публикации составляет 120 рублей

Реквизиты для оплаты через банк