Магистр ДонНТУ Семёнова Екатерина Павловна

Семенова Катерина Павлівна

Факультет комп'ютерних наук та технологій

Кафедра електронних обчислювальних машин

Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі



Тема випускної роботи:

Розробка комп'ютерної системи тестування

Науковий керівник: Мальчева Раїса Вікторівна





Реферат за темою магістерської роботи:

Актуальність розглянутого питання

У сучасних умовах життя одним з важливих факторів успішного переходу всього людства від постіндустріального до інформаційного суспільства є ефективне функціонування системи освіти. Вища освіта на сьогоднішній день є основною складовою системи освіти, що визначає не тільки сучасний стан суспільства, але й перспективи його розвитку. Удосконалення навчального процесу повинне здійснюватися за різними критеріями. Однією з найважливіших складових модернізації навчального процесу є розробка об'єктивних методик контролю знань і оцінки якості навчання. Контроль якості знань виконує три основні функції:
1.Управляє процесом засвоєння знань. Контроль дає можливість побачити помилки, оцінити результати навчання, здійснити корекцію знань, умінь і навичок;
2. Виховує пізнавальну мотивацію й стимулює творчу діяльність. Правильно організована система контролю дозволяє розбудити почуття відповідальності за результати навчання (одержання більше високої оцінки), сприяє прагненню до цілеспрямованої роботи з виправлення помилок;
3. Є засобом навчання й розвитку. Проблема контролю знань надзвичайно складна через відсутність строгої структури знань. Однак найбільш серйозними є проблеми об'єктивності оцінювання знань. Наприклад, та сама оцінка рівня знань студента в різних навчальних закладах може відповідати різним, іноді навіть непорівнянним рівням знань. Ці проблеми можуть бути успішно дозволені із застосуванням тестування. Незважаючи на деякі недоліки, тестування набуло широкого застосування в навчальному процесі, у визначенні рівня професійної придатності й підготовки.
До переваг оцінювання знань методом комп'ютерного тестування відносять:
1.Застосування сучасних методів оцінки знань;
2.Оперативність обробки результатів тестування;
3. Можливість реалізації навчальної функції;
4. Індивідуалізація процесу засвоєння знань учнями;
5. Звільнення викладача від виконання рутинних робіт.
Для проведення комп'ютерного тестування необхідна база тестових завдань, що відповідає Державним освітнім стандартам. Для створення якісного тестового завдання необхідно мати високий педагогічний досвід. Написання таких завдань є важким завданням:
По-перше, необхідно оцінювати якість кожного тесту - відповідність напрямку досліджуваного курсу й реальних можливостей студентів, при цьому з огляду на сильно діючі часові обмеження на виконання ними тестових завдань. Якщо відповідність напрямку курсу навчання можна перевірити, аналізуючи тільки літературу, то перевірка «посильності» кожного тесту й навіть кожного завдання в окремо взятому тесті можлива тільки після перевірки в реальному експерименті.
По-друге, бажана оцінка застосовності всієї бази тестів, наскільки вона захоплює весь програмний матеріал або хоча б найбільш істотну його.
Проведений аналіз існуючих комп'ютерних систем тестування показав, що вони в більшості випадків орієнтовані на проведення тестів, а не на їхню розробку. При реалізації тестування жодна з розглянутих комп'ютерних систем тестування не підтримує адаптивні методи проведення тестів.
Таким чином, актуальність розглянутого питання визначається необхідністю розробки комп'ютерної системи тестування, що усуває недоліки розглянутих систем, що забезпечує реалізацію адаптивних методів тестування, що спирається при розробці тестів на теоретичні основи як класичної, так і сучасної теорії тестування.


Метa дослідницької роботи

Метою дослідницької роботи є підвищення ефективності контролю знань за допомогою комп'ютерної системи тестування, що дозволяє вчасно одержувати інформацію про якість навчального процесу, необхідну для вживання управлінських заходів.
Для досягнення мети необхідно вирішити наступні завдання:
1. Аналіз існуючих комп'ютерних систем тестування й виявлення їхніх достоїнств і недоліків;
2. Аналіз існуючих моделей і алгоритмів проведення тестування;
3. Пошук шляхів підвищення якості тестування за допомогою використання комп'ютерної системи тестування;
4. Розробка моделей і алгоритмів, що підвищують ефективність використання комп'ютерної системи тестування;
5. Розробка комп'ютерної системи тестування. Визначення її структури і функціонального призначення модулей програми.
6. Апробація розробленої системи в конкретній предметній області.


Різновид тестових завдань і система їхнього оцінювання

Для створення якісної тестової бази необхідно скласти й включити в неї завдання різних типів. Для об'єктивного оцінювання ступеня труднощі тестових завдань різних типів уводиться коефіцієнт оцінювання ri.

1. Відкриті тестові завдання - завдання з одноальтернативною відповіддю (тести з однозначним вибором відповіді). На кожне завдання пропонується кілька варіантів відповіді, з яких тільки один вірний. Запропонована нижче система оцінювання називається дихотомічною.
ri = 1 [якщо відповідь обрана вірно]
ri = 0 [якщо відповідь обрана невірно]

2. Багатоальтернативні тестові завдання Тест з багатозначною відповіддю). До варіантів відповіді може бути внесено більш ніж один вірний верного ответа, але в різних видах. При оцінюванні багатоальтернативних завдань дихотомічної системи оцінювання недостатньо, тому що випробуваний може дати неповну відповідь. У цьому випадку необхідно враховувати не тільки кількість вірних відповідей, але й кількість допущених помилок.
, где Q1 – множество всіх вірних вариантів відповіді у завданні, Q2 – кількість вірних вариантів відповіді, обраних студентом, Q3 – кількість невірних вариантів відповіді, обраних студентом.

3. Завдання на встановлення відповідності
, где Q1 – кількість пар для сопоставлення, Q2 – кількість вірно составлених пар

4. Відкриті тестові завдання (таблиці) При заповненні таблиці кожний осередок є окремим варіантом відповіді. Якщо один з осередків заповнен невірно, така відповідь не може зараховуватися як повністю неправильна (введення одного невірного значення в осередок може бути механічною помилкою, і тому воно повинне не повністю обнулити результат виконання роботи, а лише знизити результат виконання завдання).
, где Q1 – загальна кількість осередків, Q2 – кількість осередків, які студент заповнив вірно

5. Багатошагові тестові завдання (одноальтернативні, послідовності) складаються з набору завдань (набору кроків), розв'язуваних послідовно, коли перехід до наступного кроку завдання здійснюється тільки після правильної відповіді на попередній крок. Завдяки цьому студент відразу може побачити, де їм допущена помилка й у подальших кроках одержати правильні вихідні дані, тобто помилки в завданнях не будуть накопичуватися.
, где i – номер кроку, mi – кількість помилок на i-м кроці, n – кількість кроків

6. Багатошагові тестові завдання (відповідності)
, где j – номер спроби проходження кроку з помилкою, Q2ij – кількість пар для складання на i-м кроці при j-й спробі, Q1ij – кількість вірно складених пар на i-м кроці при j-й спробі.

7. Багатошагові тестові завдання (багатоальтернативні)
, где Q1ij – кількість правильних варіантів відповідей на i-м на кроці при j спробі, Q2ij – кількість правильних відповідей, обраних студентом на i-м кроці, Q3ij – кількість неправильних відповідей, обраних випробуваним на i-м кроці при j-й спробі

Підсумкова оцінка проходження тесту R, що складається з набору послідовності завдань, що містить Z рівнів складності, визначається по формулі:
, где B – бальність системи, N – кількість тестових завдань, включених у тест, zi – рівень складності i-го завдання, – Сумарна складність тесту, що визначається по формулі:

Структура комп'ютерної системи тестування

Структура системи тестування
Мал.1 - Структура комп'ютерної системи тестування
15 кадрів. Розмір анімації: 550px х 400px. Розмір файла: 35.7 Kbytes.
Створено за допомогою Macromedia Flash.


На даний момент мовою програмування Visual Basic розроблена перша версія комп'ютерної системи тестування, що містить у собі редактор тестів, що дозволяє з'ясувати наявність повторень питань у темах, відсутність правильних і неправильних варіантів відповіді, некоректний вибір кількості питань для тестування по темі або предмету. База тестових завдань складається з питань двох типів: відкриті тестові завдання та багатоальтернативні тестові завдання. На екран завдання виводяться по одному, щоб не відволікати увагу від запропонованого завдання (мал.2). У випадку, якщо випробуваний не вибере відповідь, на екрані з'явиться попереджувальне повідомлення. По закінченню тестування на екран виводиться кількість правильних відповідей (надалі по закінченню тестування планується виставляння підсумкової оцінки)


Графічний інтерфейс комп'ютерної системи тестування
Мал.2 – Графічний інтерфейс комп'ютерної системи тестування


Виводи

Людині в сучасних умовах життя необхідно мати можливості безперервного вдосконалювання знань, перекваліфікації або перепідготовки. Саме із цією метою постійно розробляються нові технології навчання й впроваджуються ефективні форми контролю знань. Однією з таких форм є проведення тестування. Це найбільш стандартизований і об'єктивний метод контролю й оцінювання знань. Існують методи оцінки знань із використанням моделей, що враховують тільки правильність відповідей студентів, і моделей, що враховують параметри завдань і рівень засвоєння знань. Проведений аналіз існуючих комп'ютерних систем тестування показав, що вони в більшості випадків орієнтовані на проведення тестів, а не на їхню розробку. При реалізації тестування жодна з розглянутих комп'ютерних систем тестування не підтримує адаптивні методи проведення тестів. Напрямком подальшої роботи є вдосконалення бази тестових завдань. Додавання завдань інших видів, таких як визначення послідовності, завдання на встановлення відповідності, багатокрокові тестові завдання.


Література

1. М. Ф. Бондаренко, В. В. Сємєнєц, Н. В. Білоус, І. В. Куцевич, І. А. Білоус "Оцінювання тестових завдань різних типів і визначення їх рівня складності», 2009, «Штучний інтелект» / Національна бібліотека України ім. В. І. Вернадського [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/ii/2009_ 4 / 7% 5C00_Bondarenko_Semenets_Belous_Kutsevich_Belous.pdf
2. А.В. Паволоцький «Методика проведення автоматизованого контролю знань». 2006. Московський педагогічний державний університет. [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://conf2006.pskovedu.ru/files/thesis/388.doc
3. А.А. Проскурнін «Автоматизована система контролю знань» / Ростовський державний педагогічний університет [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.philippovich.ru/Projects/RFFI/almanah/Proskurnin1.pdf
4. Челишкова М.Б. Теорія і практика конструювання педагогічних тестів [Текст] / Челишкова М.Б. - М: Логос, 2002. - 432 с.
5. Malcheva R., Korotin Y. & Gurov D. The applying of the computer visualization technology for improving of lectured perception. / / Збірник праць VIII МНТК, Т.3., Донецьк, 2001 - с.161-164.Malcheva R., Korotin Y. & Gurov D. The applying of the computer visualization technology for improving of lectured perception. / / Збірник праць VIII МНТК, Т.3., Донецьк, 2001 - с.161-164.
6. А. А. Андрєєв, С. Л. Каплан, В. Г. Кінельов, Г. А. Краснова, В. Ф. Кривошеєв. "Викладання в мережі Інтернет". Учеб. посібник / Відп. редактор В. І. Солдаткін. - М: Вища школа, 2003 - 792 с.
7. Моїсеєва М.В., Полат Є.С., Бухаркін М.Ю., Нежурине М.І. Інтернет? Навчання: технології педагогічного дизайну / Под ред. кандідатa педагогічних наук М.В. Мойсеєвої. - М.: Видавничий дім «Камерон», 2004. - 216 с.
8. Тімкин С.Л. Вступний курс в інформаційно-образоваельную середу відкритої освіти (ІОС ГО): Навчальний посібник. - Омськ: Видавництво ОмГУ, 2005. - 136с.
9. Аванесов В.С. Основи наукової організації педагогічного контролю у вищій школі. / Навчальний посібник. М., 1989р., - 167с.
10. Аванесов B.C. Наукові проблеми тестового контролю знань / Навчальний посібник. М., 1994. - 135 с.
11. Гуревич К.М. Методи тестування в дидактичних дослідженнях / Методи педагогічних досліджень. М., 1979. С. 139 - 158.
12. Матушанскій Г. У. Проектування педагогічних тестів для контролю знань / / Інформатика та освіта. - 2000. - № 6. - С. 7-10.
13. Клайн П. Довідник з конструювання тестів / Пер. з англ. - К.: ПАН Лтд., 1994. - 288 с.
14. Воробейчікова О. В. Структуровані тести як засіб контролю знань / / Інформатика та освіта. - 2001. - № 7. - С.14-17.