КОМПЬЮТЕРНОЕ обучение и контроль знаний.
Отрицательные стороны
“выборочного” метода контроля знаний.
Несмотря на то, что компьютер сравнительно давно
используется для контроля знаний обучающихся, подавляющее большинство программ
компьютерного контроля знаний основано на использовании примитивного, так
называемого "выборочного" метода, суть которого заключается в том,
что экзаменующемуся предлагается вопрос, ответ на который он должен выбрать из
ряда предложенных ответов, один из которых верный, остальные –ложные. В монографии
Карлащука В.И. "Обучающие программы" сделан вывод о том, что при
таком методе контроля дается завышенная оценка знаний экзаменующегося,
поскольку в данном случае большую роль играет мыслительный процесс, который
можно охарактеризовать словами "узнавание" и "угадывание".
Кроме того отрицательной стороной этого метода является также то, что на каждый
вопрос нужно придумывать большое число ложных ответов. Трудность, которую должен
преодолевать составитель теста, заключается в том, что ложные ответы должны
выглядеть, с одной стороны, достаточно правдоподобными (иначе их легко будет
отличить от правильного ответа), с другой стороны, они должны существенно
отличаться от правильного ответа, в противном случае тест будет некорректным.
На придумывание ложных ответов тратится большая часть времени составителя
тестовых заданий.
Программа контроля знаний,
реализующая метод “конструирования”.
В упомянутой выше монографии Карлащука В.И. упомянут
метод "конструирования ответа", который заключается в том, что
экзаменующемуся предлагается выбрать не целиком предложение (или фразу),
являющуюся ответом на поставленный вопрос, а набор слов, из которого можно
составить (сконструировать) ответ на данный вопрос. Далее, однако,
утверждается, что этот метод не поддается компьютеризации из-за большого
количества вариантов расстановки слов в предложении, которыми можно
сформулировать ответ. На наш взгляд, это недостаточно убедительное утверждение,
так как, во-первых, таких вариантов не так уж много, во-вторых, в любой учебной
дисциплине есть набор правил (законов, постулатов, теорем), облаченных в
достаточно строгую словесную формулу, которую обучающийся должен знать
практически "слово в слово". В-третьих, современные компьютерные
технологии представляют возможность реализовать достаточно сложные алгоритмы
многовариантного выбора.
Автором показана возможность реализации метода
конструирования на примере разработанной им программы компьютерного контроля
знаний. В развитие метода "конструирования" предложен и реализован в
программе ряд модификаций этого метода. В частности, как правило, в ответе
повторяется часть слов, имеющихся в предложении, из которого состоит вопрос.
Эти слова являются мало значимыми (в смысловом аспекте) в ответе, поэтому они
автоматически появляются в ответе, а тестируемому предлагается завершить,
выданную компьютером начальную фразу ответа, либо выбором слов из предложенного
набора, либо непосредственно набрать текст завершения ответа с помощью
клавиатуры компьютера. Использование этого приема резко снижает число возможных
словесных комбинаций, с помощью которых можно выразить ответ на поставленный
вопрос. В программе реализован также еще один прием, снижающий количество
возможных словесных комбинаций, с помощью которых выражается ответ. Этот прием
заключается в том, что в сложных случаях для конструирования ответа
тестируемому можно предлагать набор не отдельных слов, а словосочетаний,
образованных из нескольких слов. Используя этот прием, можно достаточно гибко
модифицировать сложность “конструирования” ответа, варьируя ее между выбором
готового ответа, с одной стороны, и набором текста ответа полностью с помощью
клавиатуры, с другой стороны.
На рис.1 представлено изображение окна программы. Работа
пользователя с программой происходит следующим образом: после щелчка на
командной кнопке Следующий вопрос в
верхней части основного окна появляется надпись Вопрос № 1, а под надписью в поле ввода появляется текст вопроса,
на который тестируемый должен дать ответ. Одновременно в поле ввода под надписью Выбор слов для ответа появляется перечень слов для ответа на
поставленный вопрос. Слова в этом перечне (списке) располагаются по случайному
закону.
По щелчку пользователя на одном из слов списка
оно появляется в поле ввода под надписью Ответ.
Далее пользователь делает щелчок на другом слове списка и оно присоединяется к
первому слову в поле Ответ. Делая
щелчки на других словах, представленных в поле списка, пользователь
конструирует ответ, отображаемый в поле Ответ.
Одновременно с этим происходит наращивание показателя в поле индикатора под
надписью Готовность ответа.
В модуле программы, обрабатывающем действие, состоящее
в выборе слова в списке слов для ответа (фактически - щелчок, мыши в поле
списка), текст, помещенный в поле Ответ,
сравнивается с эталонным текстом ответа, считанным из файла, в котором записаны
как вопросы, так и ответы на них. Как только текст ответа, составленного
тестируемым, будет идентичен с эталонным ответом, в поле под надписью Вопрос №…
выдается сообщение о правильности ответа.
В том случае, когда в тестовом вопросе содержится
ссылка на иллюстрацию, в окне программы в той его части, которое отведено под
ввод графического материала, появляется соответствующий рисунок. Чтобы рисунок
появился в окне программы, в текстовом файле, с которым работает программа,
должна быть информация о маршруте, приводящем к этому файлу.
В случаях, когда предложение, из которого состоит
ответ, содержит мало слов и легко догадаться (исходя из правил грамматики
русского языка) как нужно расставить слова для получения ответа, в программе
предусмотрено включение "балластных" слов в перечень слов для ответа.
В программе реализованы следующие варианты тестирования:
1)
ответ составляется путем последовательного
выбора слов из предложенного набора, индицированного в поле выбора. В случае,
если количество слов в ответе относительно мало, то в набор могут добавляться
"балластные" слова;
2)
ответ должен состоять либо в выборе
наименований объектов (изображенных в графической части окна программы),
которые должны следовать друг за другом в определенном порядке, либо в наборе
этих названий с помощью клавиатуры. В этом случае также возможно дополнение нужных
для ответа слов "балластными" словами. Если название объекта состоит
из нескольких слов, то они соединяются как бы в одно слово знаками
подчеркивания;
3)
ответ составляется из названий
занумерованных фрагментов рисунка. Названия фрагментов должны следовать друг за
другом в соответствии с их порядковыми номерами. В случае малого количества
объектов целесообразно использовать вариант набора слов ответа самим тестируемым
с помощью клавиатуры;
4)
ответ состоит в дополнении фразы, начало
которой представлено на экране компьютера, сравнительно небольшим количеством
слов, которые тестируемый вводит сам с помощью клавиатуры.
Подготовка текстового файла
Для реализации перечисленных выше возможностей
совместно с данной программой должен использоваться файл, в котором с помощью
текстового редактора записываются тексты вопросов, ответов,
"балластные" слова и т.д. Этот файл должен иметь строчную структуру.
В первую строку в соответствии с
программой должен записываться маршрут для нахождения файла-с рисунком, если
таковой должен использоваться с данным вопросом. Если же рисунок не нужен, то в
этой строке записывается слово "нет".
Во второй строке записывается
вопрос, предлагаемый тестируемому.
В третьей строке записывается
начало ответа, если есть целесообразность освободить экзаменующегося от набора
начальных слов ответа. Если такая целесообразность отсутствует, то эта строка
оставляется пустой.
В четвертой строке записывается
продолжение ответа на поставленный вопрос или записывается полный ответ, если
предыдущая строка пустая.
В пятой строке записываются
"балластные" слова, если в них есть необходимость, в противном случае
эта строка оставляется пустой.
В шестой строке записывается
окончание фразы ответа, если используется форма ответа, когда дано начало
ответа и его нужно завершить одним-тремя словами, которые пользователь набирает
сам в поле ответа.
Ниже для
примера проиллюстрировано использование трех вариантов текстового файла,
используемого совместно с данной программой. В первом варианте (рис.2) в поле
ввода Выбор слов для ответа выводятся
слова для ответа в
произвольном порядке (при использовании функции
"генератор случайных чисел"). В поле под надписью Ответ выводится начало ответа.
Пользователь выбором слов из поля Выбор
слов для ответа щелчком мыши выбирает нужные слова в нужной
последовательности для завершения фразы ответа. Кроме того, в поле Выбор слов для ответа, наряду с
необходимыми для ответа словами, выводятся "балластные" слова.
Во втором
варианте (рис.3) в поле Вопрос№ выводится
фраза Наберите текст для завершения ответа,
в поле ввода Ответ выводится фраза начала
ответа. Пользователь с помощью клавиатуры должен набрать текст окончания
ответа.
Третий
вариант отличается от первого лишь тем, что в поле вывода Ответ отсутствует начальная фраза ответа. Все слова ответа представлены
в поле под надписью Выбор слов для ответа
("балластные" слова отсутствуют).
Совместно с данной программой должен использоваться
еще один файл, в который записываются результаты тестирования. Преподаватель в
любое время из этого файла может получить информацию о каждом тестирующемся
студенте. Эта информация состоит из шифра группы, фамилии студента, раздела дисциплины,
по которому студент тестировался, оценки результата тестирования, даты и
времени выполнения теста.
Программа
контроля знания приемов работы с Windows
и с ее приложениями.
Автором
разработан алгоритм и составлена еще одна программа, позволяющая контролировать
действия тестируемого по знанию приемов работы с операционной системой Windows, а также с тем или иным приложением Windows. На рис.4 показано окно этой программы. В верхней
части окна формулируется очередное тестовое задание. Ниже располагается
индикатор времени, отведенного на выполнение сформулированного задания. Под
индикатором времени находится копия окна приложения, имеющая вид до выполнения данного
задания. Тестируемый с помощью манипулятора мышь должен воздействовать на
определенный элемент окна приложения для достижения сформулированной в задании цели.
Если
тестируемый щелкнул мышью на нужном элементе окна приложения, то в окно данной
программы будет загружена другая копия окна изучаемого приложения,
соответствующая той ситуации, которая возникает после правильного предыдущего
воздействия мышью, и тестируемый должен сделать щелчок мышью на определенном
элементе уже этой копии окна приложения. Таких шагов может быть несколько,
прежде чем цель, поставленная в задании, будет достигнута. Если же щелчок мышью
был произведен не на том элементе окна, то возникнет сигнал об ошибке. Чтобы
исключить возможность подбора правильного действия на каждом шаге выполнения
задания методом “проб и ошибок”, во-первых, ограничивается время, отведенное на
выполнение данного задания, во-вторых, ограничивается количество попыток на
проведение верного действия мышью на каждом шаге выполнения задания.
Для того, чтобы описанное выше имело место, в
соответствии с разработанным алгоритмом, нужно заготовить столько файлов,
содержащих изображения окна изучаемого приложения (например,Word), сколько имеется различных экранных ситуаций в этом окне
при достижении поставленной цели. Затем нужно установить координаты элементов
управления окна, на которые пользователь должен воздействовать с помощью мыши. Маршруты,
приводящие к файлам, содержащим упомянутые изображения окна, а также координаты
расположения в окне элементов управления, на которых тестируемый должен
щелкнуть мышью, записываются и сохраняются в текстовом файле, с которым
работает данная программа. После того, как все задания пройдены тестируемым,
ему выдается сообщение о полученной им оценке, которая пропорциональна
количеству заданий, на которые тестируемый успел дать ответ соответствующими
действиями в заданный отрезок времени. Данные о тестируемом и полученная им
оценка, как и в предыдущей программе, записываются в соответствующий файл.
Создание
мультимедийной обучающей программы
по современным
компьютерным технологиям
Идея использования кино в процессе обучения не нова.
Однако ее реализация до сего времени была трудно выполнимой из-за дороговизны и
трудоемкости создания учебных фильмов. Можно утверждать, что в настоящее время
ситуация резко изменилась. Мы имеем в виду оснащение вузов и других учебных
заведений современной компьютерной техникой, с помощью которой без особых
затрат можно создавать обучающие компьютерные фильмы для последующего использования
их в процессе обучения. Следует заметить, что в этой связи в особенно выгодном
положении оказывается обучение компьютерным технологиям. Дело в том, что
предмет обучения является частью программного обеспечения компьютера. Остается
лишь все то, что происходит на экране компьютера (при показе приемов работы с
тем или иным приложением), сохранить в памяти компьютера в виде мультимедийных
файлов и затем воспроизводить их на занятиях со студентами как компьютерный
фильм. Средство для реализации этой идеи появилось сравнительно недавно – это
программа Camtasia Studio. При установке на компьютер Camtasia Studio интегрируется с
известной программой Power Point, что позволяет в фильм, полученный с помощью программы Camtasia Studio, вставлять слайды,
сделанные с помощью программы Power Point, благодаря чему можно усилить обучающий эффект.
Технология создания фильма-лекции с
использованием приложения Camtasia Studio описана в работе автора [1].
Психолого-педагогический
аспект компьютерного контроля и обучения
Учебная нагрузка преподавателей в ВУЗе, такова, что
осуществлять непрерывный контроль знаний каждого студента в течение семестра не
представляется возможным. В связи с этим компьютерный контроль знаний, позволяющий
за время, отведенное на практические (лабораторные) занятия, получить оценку
знаний каждого студента в группе является несомненным прогрессом в системе
обучения. Конечно, объективность компьютерной оценки знаний в настоящее время
справедливо подвергается критике. Однако сам по себе регулярный контроль знаний
всех студентов группы в течение семестра (который становится возможным только
при компьютеризации контроля), будет являться реальным стимулом для освоения
студентами учебной программы равномерно в течении семестра.
По поводу объективности оценки компьютерного контроля
знаний опыт (пока еще сравнительно небольшой) практического его использования
позволяет сделать следующие выводы:
1) сравнительные величины
компьютерных оценок знаний каждого студента в группе вполне объективны и, как
правило, студентами не оспаривается,
2) авторитет компьютерного
тестирования в студенческом коллективе достаточно высок,
3) использование метода “конструирования
ответа” в компьютерных контролирующих программах дает более объективную оценку
знаний тестируемого,
4) метод контроля действий
тестируемого при выполнении приемов работы с тем или иным приложением Windows дает абсолютно объективную оценку и с интересом
воспринимается студентами.
По опыту использования компьютерных фильмов-лекций на
лекционных занятиях следует отметить следующее. Психологами, исследующими
процесс обучения, отмечается, что если материал преподносится обычным
лекционным образом, то только ¼ услышанного материала остается в памяти
обучаемых; если они имеют возможность воспринимать этот материал зрительно, то
этот показатель повышается до 1/3; при комбинированном восприятии показатель
повышается до 1/2. Хотя в компьютерном фильме-лекции имеет место и зрительный и
звуковой ряд, тем не менее длительное восприятие фильма может сильнее утомить
обучаемых, т.к. в этом случае отсутствует обратная связь лектора со
слушателями. Таким образом, целесообразно фрагментарно использовать этот вид
обучения, включая его на 10-20 минут.
Ссылка на литературу:
1. Аршинов М.Н. Создание компьютерного фильма-лекции
по современным компьютерным технологиям. В сб. научн. тр. “Молодые ученые
агропромышленному комплексу поволжского региона” – Саратов, 2005.-С.214-218.