СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 

 

     

ВВЕДЕНИЕ

     Развитие компьютерной техники в последние годы серьёзно затрагивает условия и способы мышления и обучения на всех уровнях. На этом этапе технического развития уже не только компьютер осваивается культурой как новое знание и новая ценность, но традиционные знания и ценности приобретаются в компьютерной среде. Актуальной задачей педагогической информатики становится помощь профессиональному образованию в адаптации на новом информационном поле, в достижении тех целей, которые постоянно ставит перед собой педагогический коллектив в условиях современной информационной среды. А это значит, что необходимо прививать компьютерную грамотность как условие получения новых знаний посредством информационной среды. Но изучение персонального компьютера представляет сложность как для детей, так и для взрослых. Опосредованность реалий компьютерной средой, выделение нового типа представлений, которые позволяют пошагово передвигаться, по сути, редко встречаются в повседневной жизни.

     В системе образования проходят процессы совершенствования её организации, структуры и содержания национальных учебных планов и программ. Развиваются новые формы дистанционного обучения, усиливаются тенденции к формированию открытого образования. Особенно существенны перемены в средствах и технологиях обучения. Бурное развитие информатики и информационных технологий ставит перед образованием проблему расширения практики опережающего обучения, использования новых технологических средств, совершенствования образовательных методик. Современная система образования должна обеспечить условия для развития у обучаемого навыков постановки задачи, моделирования, оптимизации, принятия решений в условиях неопределённости, умения самостоятельно добывать знания.

     Знания  по предметной области накапливает  наука в виде научных статей, докладов и сообщений. Совокупность этих элементов образует источники научных знаний и представляет нелинейную модель. Нелинейная модель – это многотабличные базы данных и знаний, информационные системы с гипертекстами и мультимедиа. Научные эксперты обобщают и систематизируют знания предметной области, создавая теорию и накапливая практический опыт использования знаний. Систематизация знаний приводит к линейной модели, то есть к последовательному и упорядоченному виду изложения.

     Обучающая система (учитель, средства и технологии обучения) формирует у обучаемого личностную модель знаний. Контроль обучения осуществляется путём её оценки целевой экспертной модели. По всей видимости, удачное сочетание линейной и нелинейной моделей в обучении может существенно облегчить достижение целевых задач учебного процесса. Очень необходимы компьютерные тесты. Использование компьютерных тестов дает возможность оценивать уровень соответствия сформированных знаний, умений и навыков, приобретённых обучаемым, с экспертными моделями знаний, а также сопоставлять их с нелинейными моделями. Это позволит педагогу скорректировать учебный процесс, меняя сочетания используемых линейных и нелинейных технологий обучения.

     Нужно, однако, отдавать себе отчет в том, что, несмотря на разворачивающийся в последние годы «компьютерный бум», мы все еще смутно представляем себе перспективы, открывающиеся на этом пути, и трудности, с которыми придется сталкиваться.

     Целью работы было формализовать задачу тестирования, спроектировать и разработать программу тестирования, отвечающую современным требованиям, учитывающую особенности тестирования в Современной Гуманитарной Академии, выявить основные особенности и сложности при создании такого рода программ, разработать рекомендации для разработчиков компьютерных тестов.

 
1.1. Назначение и  область применения приложения

     В настоящее время большое внимание уделяется разработке компьютерных тестов и их использовании в учебном процессе.

     Учебный процесс, как сложная система включает в себя четыре составные части: учебный план, структуру и содержание курса, обучающую среду (педагог, средства и технологии обучения) и контроль образовательного процесса. Первые две части образуют педагогическую модель знаний (ПМЗ) предметной области.

     Контроль  обучения осуществляется путем оценки соответствия между ПМЗ и личностной моделью знаний обучаемого (ЛМЗ) с  помощью промежуточных и итоговых измерений уровней знаний, умений и навыков ЛМЗ.

     Педагогическая  модель знаний является, как правило, линейной структурой, которую можно представить в виде совокупности последовательно взаимосвязанных модулей знаний (рисунок 1.б) 

       
 
 
 

     а) б)

Рисунок 1

Педагогическая  модель знаний представляет  
собой линейную структуру

     Каждый  модуль предполагает входящую информацию из других модулей и генерирует собственные новые понятия и свойства. Модуль может быть представлен в виде базы данных, базы знаний, информационной модели. Понятия со свойствами и отношениями между ними представляют семантический граф.

       
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 2

Связи между  понятиями

     Модульное представление знаний помогает:

• организовать четкую систему контроля с помощью компьютерного тестирования, поскольку допускает промежуточный контроль (тестирование) каждого модуля и итоговый по всем модулям и их взаимосвязям с помощью методики «черного ящика»;
• осуществлять наполнение каждого модуля педагогическим содержанием;
• выявлять и учитывать семантические связи модулей и их отношение с другими предметными областями.

     Проектирование  модели знаний играет важную роль для  образовательного процесса. От этого в конечном итоге зависит обучающая среда: преподаватель с его квалификацией и опытом, средства и технологии обучения, а главное – контроль обучения с помощью компьютерных тестов, который получает в настоящее время широкое распространение.

     Определим основные понятия компьютерного  тестирования.

     Тестирование  – это процесс оценки соответствия личностной и педагогической модели знаний.

     Главная цель тестирования – обнаружение взаимного несоответствия этих моделей и оценка уровня их несоответствия.

     Тестирование  проводится с помощью специальных  тестов, состоящих из определенного  набора тестовых заданий.

     Тестовое  задание – это чёткое и ясное  задание по конкретной предметной области, требующее однозначно определяемого ответа или выполнение определенного алгоритма действий.

     Тест  – набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие знаний ученика экспертной модели знаний предметной области.

     Тестовое  пространство – множество различных  тестовых заданий по всем модулям  модели знаний. Важнейшим элементом  в подготовке тестов выступает класс  эквивалентности тестовых заданий.

     Класс эквивалентности – множество  тестовых заданий, таких, что выполнение одного из них гарантирует выполнение других. Приведём математическое определение класса эквивалентности:

    «Класс  эквивалентности – для множества  S, на котором определено отношение эквивалентности, это подмножество, состоящее из всех элементов S, которые эквивалентны друг другу, но не каким-либо другим элементам S.»¹

     Таким образом, чтобы определить класс  эквивалентности на множестве тестовых заданий необходимо определить отношение  эквивалентности на этом множестве. Два теста будем считать эквивалентными, если они проверяют одинаковые знания, умения или навыки. (Правильное решение одного из них гарантирует выполнение другого).

     Полный  тест – подмножество тестового пространства, обеспечивающего объективную оценку соответствия между личностной и экспертной моделями знаний.

     Эффективный тест – оптимальный по времени  и объёму полный тест.

     Тестирование  выступает как педагогическое средство обучающей системы и может быть использовано как технология контроля образовательного процесса, позволяющей оценить уровень знаний, умений и навыков обучаемого.

 
1.2. Постановка задачи

     Самой сложной задачей эксперта по контролю является задача разработки тестовых заданий, которые позволяют максимально оценить уровень соответствия или несоответствия ПМЗ и ЛМЗ.

     Построение  компьютерных тестов можно осуществить  по следующим последовательным шагам:

1. формализация экспертной целевой модели знаний;
2. нисходящее проектирование тестового пространства;
3. формирование и наполнение тестовых заданий;
4. формирование полного компьютерного теста;
5. тестовый эксперимент;
6. выбор эффективного теста;
7. анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.

     Множество тестовых заданий (тестовое пространство), согласно принципу исчерпывающего тестирования, вообще говоря, может быть бесконечным. Однако очевидно, что существует конечное подмножество тестовых заданий, использование которых позволяет с большой вероятностной точностью оценить соответствие ЛМЗ экспертным моделям знаний (полный тест). Из полного теста можно выделить эффективный тест (оптимальный по объёму набор тестовых заданий, гарантирующий оценку личностной модели студента заданным критериям). Выбор эффективного теста зависит от удачного разбиения тестового пространства на классы эквивалентности, пограничные условия, подходящих тестов на покрытие путей и логических связей между понятиями и модулями.

     Далее тест должен быть «оттестирован» на экспертной модели по принципу «белого ящика», а затем – на ЛМЗ. Тем не менее, следующим этапом необходим тестовый эксперимент на группе учащихся, который позволит провести корректировку и доводку теста до эксплуатационного вида.

     В компьютерных тестах необходимо также  предусматривать тестирование знаний и профессиональных способностей. Как правило, основной задачей педагогического использования компьютерных тестов является определение объема и качества знаний, уровня навыков и умений. В связи с этим удобно выделить три класса компьютерных тестов знаний, умений и навыков. Типы компьютерных тестовых заданий определяются способами однозначного распознавания ответных действий тестируемого.

 

     

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 3

Схема создания теста

     1. Типы тестовых заданий по блоку  «знания:

• альтернативные вопросы (требуют ответа «да»/»нет»);
• вопросы с выбором (ответ выбирается из готового набора вариантов);
• информативные вопросы на знание факторов (где, когда, сколько);
• вопросы, ответы на которые можно контролировать по набору ключевых слов;
• вопросы, ответы на которые можно распознавать каким-либо методом однозначно.

2. Типы  тестовых заданий по блоку  «навыки» (распознание деятельности - манипуляций с клавиатурой, по конечному результату);

• задания на стандартные алгоритмы (альтернативные «да»/ «нет», выбор из набора вариантов);
• выполнение определённых действий.

3. Типы  тестовых заданий по блоку  «умения». То же самое, что по  блоку «навыки», но с использованием нестандартных алгоритмом и задач предметной области при контроле времени их решения:

• задание на нестандартные алгоритмы (альтернативные «да» / «нет», выбор из набора вариантов);
• выполнение определённых действий.

     Выделяют  четыре основные конструктивные формы тестовых заданий, которые могут быть представлены с помощью разнообразных технических приёмов. (Реальные задания чаще всего являются модификацией или комбинацией четырёх перечисленных ниже форм).