Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ABOUT THE NEED FOR DESIGNING AND DEVELOPING ELECTRONIC TRAINING SYSTEM FOR STUDENTS OF GRADUATES OF SECONDARY SCHOOL

Titkov E.V. 1
1 State Educational Institution of Higher Education of the Moscow Region State Social and Humanitarian University
Various interactive means of presenting theoretical material have long and successfully been used in pedagogy. The composition of the means is very wide – from simple text files to video and interactive presentations. The quality of training directly depends on the control of knowledge. Control testing is one of the most widely used and well-developed knowledge testing tools. The quality of knowledge depends on the methods of monitoring and evaluating the knowledge gained. Competently written practical tasks and tests allow to measure the level of mastering the knowledge given and the degree of formation of practical skills in the learning process. Various knowledge tests that use the form of choosing the correct answer from several plausible, writing a very short answer (filling in gaps), writing numbers, letters, words, parts of sentences, formulas, etc., are very widespread. With the help of these simple methods, it is possible to accumulate a large statistical material suitable for the mathematical processing of the results of test knowledge control. This article addresses the question of the need to design and develop an e-learning system for graduate classes of secondary schools. The rationale for the need to automate the process of learning and knowledge control is stated The analysis of existing solutions to the problem is made, the most popular programs, their pros and cons are considered. The basis of the article is the formulation of the problem for the development of an automated learning system. The possibilities of the system are considered for both teachers and students.
automated learning system
computer technology
tests
educational process
feedback

Различные интерактивные средства преподнесения теоретического материала давно и успешно используются в педагогике. Состав средств очень широк – от простых текстовых файлов до видео и интерактивных презентаций.

Качество обучения напрямую зависит и от контроля знаний. Контрольное тестирование выступает в качестве одного из широко применяемых и хорошо разработанных средств проверки знаний. Качество знаний находится в прямой зависимости от способов контроля и оценки полученных знаний. Грамотно составленные практические задания и тесты позволяют измерять уровень усвоения поданных знаний и степень формирования практических навыков в процессе обучения. Широко распространены различные тесты знаний, применяющие форму выбора верного ответа из ряда правдоподобных, написания краткого ответа (заполнения пропусков), дописывания цифр, букв, слов, частей предложений, формул и т.п.

Актуальность работы состоит в применении современных компьютерных технологий (в том числе веб-ориентированных) в образовательном процессе. Одним из приложений таких технологий является разработка автоматизированных обучающих систем, включающих в себя как средства преподнесения теоретического материала, так и средства проверки знаний. Их активное применение помогает поддерживать необходимый образовательный уровень обучающихся, позволяет преподавателю уделять значительно больше внимания индивидуальной работе с обучающимися.

Цель исследования: совершенствование процесса обучения путем разработки и внедрения автоматизированной обучающей системы.

Объектом исследования в работе является процесс прохождения учебных курсов, состоящих из теоретического материала и практических занятий или тестов.

Предмет исследования: предметная область процесса обучения и контроля знаний.

Автоматизированная обучающая система как средство обеспечение качества образовательного процесса

Улучшить уровень образования можно, если определены конкретные образовательные цели и стандарты их достижения, т.е. выведен конечный результат обучения. Под конечным результатом понимаем совокупность знаний, умений, опыта и компетенций, которыми должен оперировать учащийся.

Основной видится задача проанализировать механизмы обеспечения правильности оценки и, соответственно, улучшения системы формирования объективной информации о качестве образовательного процесса [1].

Испытание в «тестовой форме» – это испытание определенной трудности, имеющие равную для всех тестируемых состав и структуру, равные правила оценки и расшифровки результатов.

Тест – это специальный инструмент, оценивающий у тестируемых уровень их знаний, полученных в результате прохождения учебы.

Таким образом, оценка достижений учащегося проходит при анализе его ответов на вопросы тестов. Чем больше верных ответов, тем выше «индивидуальный тестовый» балл учащегося, а следовательно, и «уровень знаний» (УЗ). Но один и тот же УЗ может быть приобретен за счет ответов на разнообразные задания.

Существуют следующие варианты в оценке качества образовательного процесса:

– «критериально-ориентированный»;

– «нормативно-ориентированный».

При «критериально-ориентированном» варианте проверке подлежит соответствие уровня знаний учащегося требованиям специального стандарта. «Нормативно-ориентированный» вариант оценивает уровень качества образования по всей совокупности учащихся относительно нормы специального стандарта.

Анализ тестов прошлых лет и системы их оценки позволяет более качественно оценивать образовательный процесс, что дает возможность говорить о формировании преемственности системы оценки по прошлым годам. Анализ результатов тестирования делает возможным обнаружение «проблемных» мест с целью их последующего устранения. Можно увидеть, что процесс тестирования во многом стандартизируется в соответствии с последними достижениями теории тестов. В основе разработки тестов должна быть спецификация, понятно изложенная и доступная как для учащихся, так и для преподавателей.

Система оценки качества образования должна давать возможность получения всей информации обо всех знаниях, которые получают обучающиеся и, соответственно, система должна давать возможность использовать различные варианты оценки. Обычный подсчет баллов, на базе которого формируется оценка за экзамен, ставит под сомнение оценку эффективности обучения лишь на основе «сырых» баллов, полученных за выполнение тестов. На успешность работы над тестом на экзамене оказывает влияние значительное количество факторов, не относящихся к обучению. Систематический сбор данных о результатах обучения, согласно рейтинговой системе, эффективнее, поскольку оценка становится «интегральной» составляющей образовательного процесса. Поэтапный анализ результатов выступает сложным индикатором роста качества образования [1].

Необходимо помнить о том, чтобы качество тестов, их справедливость контролировались на всем промежутке от их создания до прохождения. Для этого учителя должны быть. вовлечены в процесс разработки и реализации систем оценки знаний.

Основной проблемой существующей системы обучения и контроля знаний является разрозненность хранения данных по отдельным папкам и файлам на сервере учебного заведения, а также хранение части данных в бумажном виде. Это приводит к неоднозначности данных, возможности их потери, ошибках в оценке знаний, начиная от банальных опечаток, заканчивая потерей целых кусков данных, большой объем ручного ввода данных, что также приводит к ошибкам, невозможность составления аналитических отчетов [2].

Таким образом, использование информационной системы, выполняющей обучение и тестирование знаний учащихся, поднимает деятельность преподавательского состава на качественно иной уровень, что дает неоспоримый эффект.

Анализ существующих вариантов решения задачи

Существует большое количество программных продуктов, направленных на обучение и тестирование знаний. Рассмотрим некоторые из них.

Одной из известных АИС проведения дистанционного обучения является LMS «Moodle» [3]. Авторам-разработчикам дистанционных курсов система «Moodle» предоставляет такие возможности:

– Размещение на создаваемом курсе учебных и методических материалов.

– Организация интерактивного общения Учителя (автора курса) и учащихся.

– Создание эффективной системы проверки и контроля знаний.

– Дифференцированная работа с обучающимися в группах.

– Постоянный мониторинг всех действий учащихся.

«Айрен» – это бесплатная АИС, позволяющая создавать различные тесты для проверки знаний в разных областях и проводить тестирование через интернет, в локальной сети или на одиночных ПК.

Тесты могут состоять из задач разных типов: с выбором одного или нескольких верных ответов из списка правдоподобных, с вводом текстового ответа с клавиатуры, задания на установление соответствия, на классификацию или на упорядочение.

При работе по сети преподаватель видит на своем компьютере подробные данные о результатах каждого из учащихся. По завершении тестирования указанные данные сохраняются в базе данных, что делает возможным их последующий анализ.

Кроме того, предусмотрен интересный режим создания тестов в виде автономных исполняемых файлов, которые можно разослать учащимся для выполнения автономного тестирования без сохранения результатов. Такой режим предназначен для самопроверки. Учащемуся достаточно открыть полученный файл на компьютере с ОС «Windows», установка каких-либо дополнительных ПП не требуется.

«MyTest X» – удобная АИС для создания и проведения компьютерного тестирования, сбора и анализа результатов тестирования.

С помощью «MyTest X» возможна организация и проведение тестирования, зачетов и экзаменов в образовательных организациях различного типа (вузы, колледжи, школы) как с целью контроля знаний по различным дисциплинам, так и с обучающими целями. Организациям предоставляется возможность проводить процедуры аттестации и сертификации своего персонала.

Программа «MyTest X» работает с девятью видами заданий: одиночный выбор, множественный выбор, установление соответствия, установление порядка следования, ручной ввод числа, указание истинности или ложности утверждений, ручной ввод текста, перестановка букв, выбор места на изображении. В тесте можно использовать любое количество данных видов заданий.

Программа «MyTest X» включает три модуля: «Модуль тестирования» (MyTestStudent), «Редактор тестов» (MyTestEditor) и «Журнал тестирования» (MyTestServer). Она предусматривает несколько независимых друг от друга режимов работы: обучающий, свободный, штрафной и монопольный [4].

Рассмотрев ряд из наиболее востребованных и мощных готовых решений в области тестирования знаний, тем не менее представляется возможным сделать вывод о необходимости разработки собственного программного продукта. Достоверность сделанных выводов подтверждается тем, что в собственной разработке возможно реализовать специфические, требуемые только в данном учебном заведении возможности. Не исключено, что требования их задействовать появятся уже после внедрения АИС, на этапе работы, если у организации-заказчика возникнут иные взгляды на требующийся функционал АИС. Реализовать указанные требования возможно, лишь имея системы собственной разработки, поскольку готовые решения поставляются, как правило, без исходных кодов программ и не могут быть модифицированы или дополнены.

Постановка задачи на разработку автоматизированной обучающей системы

Автоматизированная обучающая система должна организовать процесс обучения обучающихся путем самостоятельного изучения ими учебных и методических материалов, разработанных преподавателями в рамках учебных курсов, а также самостоятельного выполнения практических заданий и тестов, предусмотренных учебными занятиями. Отличительной особенностью системы должно стать наличие обратной связи между обучающимся и преподавателем. Обучение может проходить в том числе и дистанционно по сети Интернет.

Система должна работать на персональном компьютере под управлением ОС Windows на платформе «1С: Предприятие 8.3» и разрабатываться по технологии «Управляемое приложение». Разработка должна быть выполнена полстью с нуля, без использования каких-либо типовых конфигураций.

Благодаря универсальности платформы «1С: Предприятие 8.3» разработанную АОС можно будет использовать как по локальной сети в стенах учебного заведения, так и через интернет, запуская систему как веб-приложение. В последнем случае система должна быть опубликована на веб-сервере учебного заведения и к ней должен быть обеспечен доступ из сети Интернет [5].

Система должна предоставлять следующие возможности для преподавателей:

– разработка учебных курсов, состоящих из последовательности занятий, каждое из которых содержит в себе теоретический учебный материал и практическую часть;

– практическая часть может являться тестом, предполагающим выбор одного или нескольких правильных ответов из предлагаемого списка ответов;

– практическая часть может являться практическим заданием, предполагающим выполнение его обучающимся и прикрепление результата в виде файла;

– задание плана обучения для обучающихся (групп обучающихся) по прохождению ими разработанных курсов и контроль его выполнения;

– контроль выполнения обучающимся практической части занятия (или теста). Если в занятии предусмотрена обратная связь, то система должна предоставлять возможность ручной проверки результатов выполнения практической части (теста), проставления замечаний, предоставление верных решений (в случае необходимости) и выставление вручную балла за прохождение практической части занятия [6].

Система должна предоставлять следующие возможности для обучающихся:

– просмотр списка учебных курсов и занятий, внесенных преподавателями в систему;

– самостоятельная запись на все занятия какого-либо учебного курса или одно из занятий курса – составление плана обучения для себя по данному курсу и контроль этого плана;

– прохождение занятий, составляющих учебный курс: просмотр и изучение учебных материалов, составляющих теоретическую часть занятия и выполнение практической части;

– если практическая часть занятия представляет из себя тест – прохождение этого теста путем дачи ответов на предлагаемые вопросы;

– если практическая часть занятия предполагает выполнение какого-либо задания или дачу развернутого письменного ответа, то обучающийся выполняет это задание и прикрепляет его к практической части выполняемого занятия в виде файла или развернутого ответа;

– получение обратной связи от преподавателя [7].

Любое занятие разрабатываемой АОС должно состоять из двух частей: теоретической и практической.

Какой бы совершенной ни была АОС, эффективность ее использования в большей мере определяется качеством учебного материала, разнообразием практических заданий, продуманностью вопросов тестов. Такое качество материала может обеспечить только специалист в предметной области изучаемого курса – преподаватель. Разрабатываемая АОС должна лишь предоставлять возможности для ввода учебно-методического материала (со стороны преподавателя) и прохождения этого материала (со стороны обучающегося).

Заключение

В результате выполнения работы была предложена автоматизированная обучающая система, представляющая собой комплексную систему обучения, позволяющую организовать самостоятельное изучение обучающимися предметов. Система способна поднять на новый уровень качество образования и контроля знаний в учебном заведении. Система позволяет по-новому организовать процесс обучения как с точки зрения преподавателей, так и с точки зрения обучающихся.

Возможность прикрепления к теоретической части занятия любых файлов, раскрывающих тему занятия, позволяет в полной мере использовать интерактивные возможности различных современных программных комплексов. Учебный материал может быть подан в любом виде: простым текстом, интерактивной презентацией, графическими материалами, видеоматериалами и т.д. Это делает подачу материала намного более интересной, чем простое изложение материала на уроке.

Наличие у занятий практической части позволяет позиционировать систему не только как простую систему подачи учебного и методического материала, но и как систему контроля усвоения учащимися теоретического материала, изложенного на занятиях.

Гибкость подсистемы контроля знаний поднимает процесс обучения на новый уровень. В отличие от многочисленных систем тестирования знаний, предполагающих контроль знаний только в виде тестов, разработанная система позволяет контролировать усвоение материала в виде практических заданий, требующих от обучающихся их самостоятельного выполнения. При этом остается возможность организации и простого тестирования. При этом как в случае практического задания, так и в случае тестирования преподаватель, создающий занятие, может затребовать от учащегося дать развернутый письменный ответ на вопросы практической части занятия, что позволяет гораздо глубже контролировать усвоение материала, чем при «простом» тестировании.

Наличие обратной связи с преподавателем крайне важно для обучающегося. Он может просмотреть реакцию преподавателя на выполненное практическое задание или даже «простой» тест, в котором преподаватель может дать рекомендации, указать на ошибки, дать правильный ответ.

Возможность запуска системы в режиме веб-приложения позволяет организовать дистанционное обучение через сеть Интернет.

Все описанные выше преимущества разработанной системы позволяют поднять процесс обучения в учебном заведении на новый, ранее не достижимый уровень, что поднимет качество образовательного процесса, усвояемость материала и объективность контроля знаний.

Внедрение данной системы должно резко увеличить эффективность процесса обучения и контроля знаний.