Контролирующие программы

1. Идея обучения с помощью компьютера появилась давно. Первые попытки относятся к концу 50-х годов. В то время уже имелась возможность "общения" человека с компьютером посредством используемого в качестве устройства ввода/вывода телеграфного аппарата-телетайпа. Надлежащим образом запрограммированный компьютер заносит в свою память набираемый человеком на клавиатуре телетайпа текст запроса, а по окончании ввода этого текста производит некоторый анализ его и печатает на телетайпе заранее заготовленный, или конструируемый из подходящих элементов текст ответа. Или проще - компьютер выдает на телетайп текст вопроса или условия задачи и ждет ввода с клавиатуры ответа, который затем сверяется с имеющимся эталоном, чтобы выдать оценку: верно/неверно. С тех пор во всем мире ведутся непрерывные научные поиски решения проблемы эффективного и дешевого способа обучения с помощью компьютера.

Сегодня престиж и рейтинг учебного заведения определяются не только общим уровнем преподавания, наличием в штате сотрудников ученых с мировым именем и материально-технической базой, но и эффективностью и качеством системы контроля знаний учащихся. Несомненно, что его наиболее оперативной, современной и объективной формой является тестовый контроль в компьютерном варианте.

Широкое распространение в настоящее время получают инструментальные авторские системы по созданию педагогических средств: обучающих программ, электронных учебников, компьютерных тестов. Особую актуальность для преподавателей школ и вузов приобретают программы для создания компьютерных тестов – тестовые оболочки. Подобных программных средств существует множество и программисты-разработчики готовы строить новые варианты так называемых авторских систем. Однако широкое распространение этих программных средств сдерживается отсутствием простых и нетрудоёмких методик составления тестовых заданий, с помощью которых можно «начинять» оболочки.

Известно большое количество программных продуктов, позволяющих создавать тестовые задания и использовать их для контроля знаний учащихся. Однако большая их часть не ориентирована на использование графических и других иллюстраций, или же это требует настолько неудобно, или трудно, что требует привлечения других специалистов.

Создание обучающих и контролирующих средств - сложная и трудоемкая работа, требующая совместных усилий опытных преподавателей-лекторов, разработчиков программных средств, программистов и др. Наиболее сложной является работа по созданию учебников и учебных пособий, лабораторных практикумов, тестовых материалов. Широкомасштабному ведению такой работы в вузах препятствует отсутствие финансовых ресурсов для ее стимулирования. В результате она проводится бессистемно, главным образом силами отдельных преподавателей и работников ИТ-подразделений.

Серьезным препятствием при создании обучающе-контролирующих программ является и недостаточный уровень компьютерной подготовки профессорско-преподавательского состава.

2. В конце 80-х годов проблемной лабораторией электронных вычис­лительных машин Московского государственного университета была создана микрокомпьютерная система обучения "Наставник".

Типовой вариант системы рассчитан на обучение одновременно до 32 учащихся, обслуживаемых одним микрокомпьютером. Система проста и удобна в управлении, не требует специальной подготовки преподавателей и удобна для обучаемых. Все общение с компьютером происходит по подсказкам и контролем с его стороны.

Программное обеспечение системы состоит из пяти частей. Три части, "Обучение", "Экзамен", "Тест", обеспечивают возможность проведения соответствующих заня­тий.

Подсистемы "Экзамен" и "Тест" предназначены для контроля знаний и умений. В режиме "Экзамен" обучаемый получает от преподавателя набор секций, в которых получает определенное преподавателем число упражнений с ограниченным числом попыток ответов. Верные ответы подтверждаются, а неверные отрицаются, однако справки не выдаются. "Тест" отличается от "Экзамена" тем, что каждый учащийся отвечает на все имеющиеся в учебном материале вопросы, причем попытка ответа предоставляется только одна. Ответы не подтвержда­ются и не отрицаются. Вся работа учащегося протоколируется. Учебно-методическое оснащение наименее фиксировано и наиболее открыто для наращивания и развития. Жестко определены только форматы и правила оформления учебных материалов. Никаких ограничений по тематике и содержанию учебных материалов, равно как и методик или дидактических приемов, кроме необходимости выражаться в форме множественного выбора, нет.

3. Последние годы в педагогической практике все большее распространение получают компьютерные обучающие программы , разработанные для совершенствования и поддержки учебного процесса. Компьютерные обучающие программы служат учебным пособием преподавателю и студенту, могут не только обучать, но и контролировать знания, выдавать справочную информацию и т.д.

Предлагается модуль компьютерных обучающих программ, рассматривающий фрагмент курса «Дискретная математика» - тему «Разбиение графа на максимальные сильно-связные подграфы». Исследуются два метода решения задачи – метод Мальгранжа и матричный метод.

Работа с модулем компьютерных обучающих программ возможна в режимах обучения и контроля. В режиме обучения студенту предоставляется возможность ознакомится с теоретическим материалом и рассмотреть основные этапы алгоритма на примерах, в которых иллюстрации сопровождаются комментариями. Контроль знаний осуществляется посредством тестирования. В качестве тестового задания студенту предлагается решить задачу отыскания прямого и/или обратного транзитивного замыкания на графе, заданного матрицей смежности. Студенту выставляется оценка с учетом сложности теста и числом допущенных ошибок. Полученная оценка может быть улучшена, для этого необходимо пройти тест заново, изменив уровень сложности задания.

При работе с модулем компьютерных обучающих программ формируется база данных, в которой накапливаются сведения о студентах, прошедших тестирование (фамилия, группа, оценка), т.е. предусмотрена возможность ведения электронного журнала преподавателя.

Использование модуля компьютерных обучающих программ в учебном процессе позволит повысить эффективность учебного процесса (занятия), сократить непроизводительные затраты времени обучаемого, оптимизировать преподавательскую деятельность посредством высвобождения времени для индивидуальной работы со студентами, а также стимулирует студентов к повышению уровня знаний.

Предлагаемый модуль компьютерных обучающих программ универсален, т.е. может быть использован и при очном обучении, и в компьютерной библиотеке, и при самостоятельной работе дома.

4. Тесты бывают двух видов:

• традиционные; Традиционные тесты представлены в виде системы заданий возрастающей трудности, имеющие специфическую форму, позволяющие качественно и эффективно измерить уровень и оценить структуру подготовленности студентов. При этом в зависимости от того, по скольким учебным дисциплинам включены в тест задания, традиционные тесты разделяют на гомогенные (проверяющие знания по одному предмету) и гетерогенные (по нескольким предметам).

• нетрадиционные. Нетрадиционные тесты представлены интегративными, адаптивными и критериально-оценочными тестами. интегративные - нацелены на общую итоговую диагностику подготовленности выпускника учебного заведения. В одном тесте предъявляются знания из двух и более учебных дисциплин. Проведение подобного тестирования проводится, как правило, при интегративном обучении. Адаптивные тесты позволяют регулировать трудность предъявляемых заданий в зависимости от ответов тестируемого. При успешном ответе компьютер выдает следующее задание, более трудное по сравнению с предыдущим, а в случае неудачи - более легкое. Критериально-оценочные тесты предназначены для того, чтобы узнать, какие элементы содержания учебной дисциплины усвоены, а какие - нет. При этом они определяются из так называемой генеральной совокупности заданий, охватывающей всю дисциплину в целом.