ФАКТОР ВРЕМЕНИ В ОЦЕНКЕ УЧЕБНЫХ ЗАДАНИЙ
Санкт-Петербургский государственный университет, доцент, a. *****@***com;
Аннотация. Рассматривается технология подготовки и использования в учебном процессе компьютеризированных индивидуальных учебных заданий обучаемым. Дается методика разработки компьютерной моделирующей программы. Приводится алгоритм оценки студента за выполненное задание. Демонстрируются сгенерированные на компьютере вариант контрольной работы для студентов бакалавриата и вариант экзаменационного листа для выпускного экзамена по специальности.
Введение. Всеобщее высшее образование и создание системы образования для взрослых на протяжении жизни должны стать национальной стратегической задачей России, если она претендует на достойное место в мировой экономике. В свою очередь решение этой задачи невозможно без всеобъемлющего использования информационных технологий и педагогических инноваций в образовательном процессе [1].
Рациональное использование компьютерных средств позволяет решить одну из самых острых проблем, стоящих сейчас перед системой подготовки высококвалифицированных кадров, – проблему переработки и освоения всевозрастающего объема научно-технической и специальной информации. Поэтому при развитии и совершенствовании системы высшего образования первостепенную роль играет разработка вопросов технического переоснащения учебно-материальной базы [2].
Текущие тенденции развития образовательного процесса и образовательных технологий настоятельно требуют совершенствования системы информатизации обучения, текущего и промежуточного контроля результатов учёбы [3-5]. Информационные технологии внедряют на государственном уровне при проверке качества знаний выпускников средних школ. У этого подхода есть как сторонники, так и противники. Одни говорят о снижении коррупции, а другие о «натаскивании» учащихся на стандартные тесты [6].
Однако следует отметить, что отсутствие специальных компьютеров и периферийного оборудования, которые могли бы использоваться для целей обучения, а также сложность программного обеспечения обучающих комплексов на базе компьютеров сдерживает сейчас их широкое применение в учебном процессе. Это обстоятельство не означает, что мы должны отказаться от использования компьютеров, а всю систему мер технического оснащения учебного процесса отвести к наполнению аудиторий простейшими установками и проекторами. Задача состоит в отыскании приемлемых методов обучения студентов с использованием информационных технологий [7-12].
Методика моделирования учебных заданий. Одним из широко доступных применений компьютеров в учебном процессе является их использование для моделирования индивидуальных заданий студентам, которые могут применяться:
ü для письменного текущего контрольного опроса;
ü для закрепления теоретического материала во время самостоятельной работы;
ü для упражнения при проведении групповых занятий;
ü для проведения контрольных работ;
ü при проведении экзаменов, дифференцированных зачётов, зачётов.
Достоинством предлагаемого направления использования компьютерной техники, заключающегося в моделировании индивидуальных заданий студентам, является широкий диапазон возможностей при проведении контроля. При разработке моделирующих программ целесообразно руководствоваться следующей методикой:
ü выработать словесное описание замысла индивидуального задания исходя из целевой установки занятия;
ü дать математическую формализацию задачи к индивидуальному заданию;
ü описать алгоритм решения задачи;
ü составить тестовый пример к задаче;
ü оценить потребное время на решение задачи студентом;
ü определить характер и диапазон моделирования исходных данных и искомых результатов для задачи;
ü указать закон изменения случайных чисел в моделирующей программе;
ü провести типизацию констант и переменных для моделирующей программы;
ü задать правила для оценки студента за выполненное задание;
ü составить моделирующую программу, произвести её отладку и контрольную проверку;
ü включить моделирующую программу в пакет программ учебной дисциплины.
Уровни моделирующих программ. По характеру своих возможностей моделирующие программы можно подразделить на четыре уровня.
Моделирующие программы первого уровня составляют индивидуальные задания с помощью компьютера по определенной общей идее, как правило, на основе датчика случайных чисел, распределенных в заданном интервале и по заданному закону. Задания студентам печатаются на принтере за несколько дней до проведения занятий и выдаются им на занятии, проводящемся в классе не оборудованным компьютерами, печатаются или выводятся на экран монитора непосредственно во время занятия, когда оно проводится в автоматизированном классе. Моделирующая программа по каждому варианту задания «проигрывает» решение и выдает ответы для преподавателя.
Такие индивидуальные задания, как правило, выполняются на общем фоне. Так, например, преподаватель во время группового занятия кратко формулирует задачу и выдает студентам бланки индивидуальных заданий с различными исходными данными. Для того чтобы убедиться в правильности решения примера студентом, преподавателю достаточно сравнить ответ студента и ответ компьютера. Если же результат студента не совпадает с результатом решения компьютера, то преподаватель указывает студенту на его ошибки в задаче.
Моделирующие программы второго уровня позволяют осуществить принцип индивидуального подхода к обучаемым. В память компьютера вводятся некоторые данные о наклонностях и способностях студентов, с учетом которых моделирующая программа составляет задачи различной трудности. Основными блоками такой программы являются:
ü блок описания и постановки задачи;
ü блок вызова списка и характеристик обучаемых группы;
ü блок задания структуры задачи;
ü блок анализа индивидуальных особенностей обучаемого;
ü блок корректировки степени сложности задания;
ü блок генерирования последовательности случайных чисел;
ü блок формирования исходных данных задачи;
ü блок печати (вывода на экран) индивидуальных заданий;
ü блок решения задачи по сформированным исходным данным;
ü блок накопления результатов решения задачи;
ü счетчик количества студентов в учебной группе;
ü блок хранения (вывода) ответов к индивидуальным заданиям;
ü счетчик числа учебных групп.
В процессе выполнения индивидуальных заданий в компьютер вводятся либо результаты решения задач, которые анализируются программой, либо оценки или характеристики способностей студентов, данные преподавателем. С учетом этих данных последующие индивидуальные задания могут или усложняться, или упрощаться в зависимости от того, как справляются с ними студенты. Степени трудности заданий закладываются в моделирующую программу при ее разработке для конкретного занятия (темы).
Моделирующая программа третьего уровня берет на себя ряд функций преподавателя по обучению студентов. Эти функции выполняются в режиме диалога «Студент-компьютер».
Моделирующая программа четвертого уровня способна полностью заменить собой преподавателя во время занятий. Но, учитывая важность и значимость живого общения обучающего с обучаемыми, это может быть сделано только на отдельных занятиях, вынесенных на самостоятельную работу в плановые часы.
Комплекс, моделирующий индивидуальные задания, может быть представлен следующим образом. Программное обеспечение подсистемы состоит из пакетов моделирующих программ. Пакет программ обслуживает одну дисциплину. Моделирующая программа разрабатывается для конкретного занятия или темы, включается в пакет программ своей дисциплины и после этого может быть многократно использована для генерирования множества индивидуальных заданий в желаемые сроки.
Генерация учебных заданий и оценка их выполнения. Моделирующая программа разрабатывается для конкретного занятия на базе соответствующего теоретического и практического материала учебной дисциплины с учетом подготовленности студентов, их индивидуальных особенностей и других требований учебного процесса.
В ходе упражнения студенты вычисляют требуемые показатели, указывают их в соответствующей форме, предусмотренной в программе, и система сравнивает ответы каждого из студентов с результатами компьютерных расчётов. В случае неверного ответа учащийся получает соответствующее сообщение и комментарии. Роль методики оценки знаний велика, так как только с её помощью можно судить о системе подготовки обучаемых, тенденциях её развития, выявить слабые и сильные стороны, определить пути совершенствования структуры и способов приобретения компетенций, знаний, умений и навыков.
В качестве примера рассмотрим моделирующую систему первого уровня, предназначенную для генерирования вариантов контрольной работы (КР) по учебному курсу «Инструментальные средства анализа экономических данных». В прил.1 приводится вариант КР для студентов 1-го курса бакалавриата. КР содержит четыре задания, каждое из которых включает три вопроса.
Алгоритм общей оценки КР в этом случае достаточно прост:
ОТЛИЧНО – если сумма частных оценок по четырём заданиям не менее 18;
ХОРОШО – если все задания выполнены с положительной оценкой и сумма частных оценок по четырём заданиям не менее 14;
УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – если с положительной оценкой выполнено не менее трёх заданий;
НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – если с положительной оценкой выполнено менее трёх заданий или, если работа завершена после времени окончания контрольного занятия (определяется по времени сохранения и закрытия файлов с материалами контрольной работы).
При этом частная оценка каждого из заданий в КР определяется следующим образом:
ОТЛИЧНО – если даны правильные ответы на каждый из трёх вопросов;
ХОРОШО – если даны правильные ответы на два вопроса задания;
УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – если дан правильный ответ на один вопрос задания;
НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – если нет правильных ответов на вопросы задания.
Руководство преподавателя. При использовании смоделированных на компьютере индивидуальных заданий преподаватель должен руководствоваться следующей методикой:
ü составить график использования на занятиях и в часы самостоятельной работы смоделированных на компьютере заданий;
ü распечатать на принтере индивидуальные задания для соответствующих учебных групп, занятия с которыми проводятся в классах без компьютерного оснащения;
ü в соответствии с планом занятия поставить задачу студентам и выдать им индивидуальные задания;
ü провести проверку выполнения индивидуальных заданий;
ü подвести итоги выполнения индивидуальных заданий и оценить работу студентов.
Опыт использования методологии электронного экзамена [13–15] позволяет надеяться, что на повестке дня стоит вопрос о внедрении системы в практику проведения выпускных квалификационных экзаменов на экономическом факультете СПбГУ по направлениям подготовки студентов, специальностям и специализациям. Вариант экзаменационного листа для электронного экзамена по специальности «Прикладная информатика в экономике» показан в прил. 2.
Отметим, что в рамках развития системы осуществлена разработка образовательного Интернет-портала [16]. Основное назначение такого портала – быстрый доступ пользователей системы к важной информации, а также проведение общедоступных тестирований при организации тематических конкурсов и олимпиад.
Заключение. Следует отметить, что выдача индивидуальных заданий и четкая регламентация сроков их выполнения стимулирует систематическую работу студентов над учебным материалом и способствует более глубокому его изучению и практическому освоению.
В настоящее время систему можно использовать не только для осуществления текущего контроля знаний, но и для проведения других видов итоговых занятий (контрольных работ, зачётов, дифференцированных зачётов, экзаменов, выпускной аттестации), а также размещение необходимых учебных материалов для дистанционного обучения.
Литература
1. Внутривузовские системы контроля и управления качеством образования: учебное пособие. - Спб.: Филол. ф-т С.-Петерб. гос. ун-т, 2012. – 158с.
2. , Б. Компьютерные технологии в учебный процесс // Санкт-Петербургский университет, № 17, 2003. С. 16-19. URL: http://www. spbumag. *****/2003/17/8.shtml (дата обращения 25.10.11).
3. Технологии промежуточного и итогового контроля знаний // Информационный бюллетень № 6. Материалы конференции КС и УМО вузов в области инновационных междисциплинарных образовательных программ. – СПб.: СПбГУ, 2005. С. 110-117.
4. Электронное сопровождение обучения и контроля знаний студентов // Интернет университет информационных технологий. Видеозапись. URL: http://www. *****/video/97/ (опубликовано 17.09.10).
5. От ЕГЭ в школе к компьютеризированному выпускному экзамену в вузе // Современные информационные технологии и ИТ-образование. Сб. трудов под ред. проф. . – М.: «МАКС ПРЕСС», 2008. С. 142-149. URL: http://*****/pages/Conference-works (дата обращения 20.10.11).
6. , Проблемные аспекты информационного сопровождения Единого государственного экзамена // XV Юбилейные Царскосельские чтения. Евразийский опыт: культурно-историческая интеграция. Материалы Международной научной конференции 19-21 апреля 2011 г. Т. 1. – СПб.: ЛГУ им. , 2011. С. 414-418.
7. Информатизация обучения и развитие творческой активности студентов // Материалы Международного форума «Современное образование: содержание, технологии, качество». Т. 2. – СПб.: СПбГЭУ, 2010. С. 50-52.
8. Технология сопровождения учебного курса // I Международная Интернет-конференция «Инновационные информационно-педагогические технологии в системе ИТ-образования». Секция 3 – ИП-технологии в предметных областях. 2010. Доклад 16 с. URL: http://*****/posts/ipt-v-neprerivnom-obrazovanii/973.
9. Технология построения компьютерных тестов // Информационный бюллетень № 4. Оценочные средства и тесты по направлениям подготовки и специальности УМО на базе СПбГУ. – СПб.: СПбГУ, 2005. С. 139-141.
10. , , Прикладная информатика в экономике // Сборник программ учебных дисциплин по специальности 080– СПб.: ОЦЭиМ, 20с.
11. Формы и методы внеаудиторной составляющей в подготовке специалистов // XVII Международная научно-методическая конференция «Современное образование: содержание, технологии, качество», 20 апреля 2011 г. Т. 1. – СПб.: СПбГЭУ, 2011. С. 46-48.
12. Внеаудиторная составляющая образовательных технологий. Совет ректоров. – № 1. – 2012. – С. 20–31.
13. Автоматизированный экзамен на экономическом факультете // Санкт-Петербургский университет, № 19, 2004. С. 20-22. URL: http://www. spbumag. *****/2004/19/8.shtml (дата обращения 25.09.11).
14. Технология проведения электронного государственного экзамена // Материалы XIV Международной конференции «Современное образование: содержание, технологии, качество». Т. 1. – СПб.: СПбГЭУ, 2008. С. 132-134.
15. , Программный комплекс управления электронными экзаменами в вузах (EcExam). Свидетельство РФ № о государственной регистрации программы для ЭВМ. // Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам: Программы для ЭВМ, 2012, №4. С. 429.
16. Интернет-портал системы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний «EcExam» // Модернизация экономики: проблемы и перспективы. Материалы Международной научной конференции, посвященной 70-летию со дня основания экономического факультета СПбГУ. Секции 7-13. – СПб.: ЭФ СПбГУ, 2010. С. 195-196.
Приложение 1
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по курсу ИСАЭД
Фамилия, имя студента _____________________________
Вариант № 25
I. Работа с матрицами
В соответствии с заданием I по заданным матрицам А и В, см. таблицу, необходимо выполнить три контрольных вопроса.
Матрица А | Матрица В | |||||||||||||||||||||||||
|
|
1. Найти произведение матриц А и В - матрицу С.
2. Определить матрицу D, как результат транспонирования матрицы С.
3. Найти произведение суммы элементов матрицы А на сумму элементов матрицы В.
Расчёты выполнить на листе 1 книги EXCEL, полученные результаты занести в нижеприведенную таблицу.
Матрица C | Матрица D | (СУММ [А])×(СУММ [В]) |
II. Решение системы линейных уравнений
В соответствии с заданием II по исходным данным нижеприведенной таблицы требуется выполнить следующие контрольные вопросы.
Матрица А | Вектор В | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1. По заданной матрице А (коэффициенты при неизвестных) вычислить определитель матрицы.
2. По заданной матрице А и вектору В (матрица-столбец свободных членов) определить вектор Х (матрица-строка искомых корней системы уравнений).
3. Найти произведение суммы элементов вектора Х на значение максимального элемента вектора Х.
Расчёты выполнить на листе 2 книги EXCEL, результаты занести в таблицу.
Определитель матрицы А | Вектор X | (СУММ [X])×(МАКС [X]) |
III. Определение параметров системы управления запасами
По заданию III на основании нижеприведенных исходных данных необходимо определить группу трёх оптимальных параметров системы.
r | s | λ | n | p | q |
3000 | 25000 | 3 | 28 | 0,06% | 0,25% |
1. Оптимальное целочисленное значение периодичности пополнения предметов запаса Т.
2. Оптимальное целочисленное значение объёма доставляемых предметов D.
3. Минимальное значение приведенной удельной стоимости системы управления запасами Z.
Расчёты выполнить на листе 3 книги EXCEL с использованием инструментария ПОИСК РЕШЕНИЯ. При расчётах учесть следующие соотношения:
где – a = s*p; b = s*q; µ = n/7.
Полученные результаты занести в нижеприведенную таблицу.
Периодичность поставок, Т | Объём поставки, D | Минимальная удельная стоимость, Z |
IV. Оптимизация плана перевозок транспортной задачи
В соответствии с выполняемым вариантом контрольной работы по заданным исходным данным вычислить оптимальные параметры системы.
Вектор А, запасы ПО | Вектор В, потребности ПН | Матрица С, стоимости перевозок единицы груза | |||||||||||||||||||
|
|
|
1. Оптимальный план транспортирования грузов из ПО в ПН, матрица Х.
2. Минимальные суммарные издержки на перевозку грузов из ПО в ПН.
3. Критический участок маршрута (номер ПО, номер ПН), по которому перевозится наибольшее количество груза (сколько?).
Расчёты выполнить на листе 4 книги EXCEL с использованием инструментария ПОИСК РЕШЕНИЯ. Полученные результаты занести в нижеприведенную таблицу.
Матрица X, количество груза, перевозимого из ПО в ПН | Стоимость перевозок | Критический маршрут |
Приложение 2
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ЛИСТ
по специальности «Прикладная информатика в экономике»
|
Билет 30
1. Экономическая история России. Компьютерное собеседование. Z:\CSE8 \COMMON \GAK \Вопрос 1 \Модуль 5.
Оценка _____
2. Методика правовой поддержки проекта в сфере электронной коммерции. Теоретический вопрос. Оформляется в электронном виде и сохраняется в файле Z:\CSE8 \COMMON \GAK \Вопрос 2 \Билет 30.doc.
Оценка _____
3. Проблемная ситуация. Салон «Mercedes» продаёт одноимённые автомобили по цене 1 рублей. Салон работает без выходных и ежедневно продаёт в среднем 3 автомобиля. Салон имеет договор с фирмой-перевозчиком о поставке автомобилей в салон и договор с охранным предприятием. Этими договорами предусмотрено, что стоимость одной поставки партии автомобилей устанавливается в размере 90 тыс. рублей, возможная интенсивность поставок – 36 автомобилей в неделю, стоимость хранения одного автомобиля в сутки – 0.05% от его продажной цены. В случае отсутствия на площадке продаваемых автомобилей, салон теряет упущенную выгоду в размере 0.6% от продажной цены автомобиля.
Требуется в роли администратора магазина данную ситуацию формализовать в виде системы управления запасами, найти оптимальное решение и дать ответы на следующие вопросы:
1. Какова должна быть периодичность заказа поставок партий автомобилей?
2. Сколько мест должно быть на площадке для продаваемых автомобилей?
3. Каковы среднесуточные издержки салона на систему управления запасами автомобилей (рублей)?
Ответы на вопросы вписать в нижеприведенную таблицу, вариант решения сохранить в файле Z:\CSE8 \COMMON \GAK \Вопрос 3 \Билет 30.xls.
Ситуационное решение:
Вопрос | Формат ответа | Ответы на вопросы |
1. | * |
|
2. | * |
|
3. | *.00 |
|
Оценка _____
