Реферат на тему: Методы и модели интеллектуального автоматизированного контроля знаний

Введение

В последние годы в России в сфере образования наблюдается стремительное усиление интереса к автоматизации промежуточного и финального контроля результатов обучения учащихся самых различных учебных заведений, начиная от школ и заканчивая коммерческими курсами. Самым популярным видом такого контроля является тестирование, основанное на диалоге вычислительной системы с пользователем. Стремительный рост быстродействия компьютерных систем, уменьшение цен на вычислительную технику, появление качественных и мощных систем программирования увеличило потребность в системах, позволяющих объективно, быстро и надежно оценивать знания учащихся, предлагая интересные формы взаимодействия с ними.

Но вопрос создания таких систем является не однозначным, и авторы существующих разработок иногда отходят от педагогической и психологической стороны вопроса, пытаясь максимально увеличить привлекательность своих программных продуктов за счет средств мультимедиа. Иногда программисты просто игнорируют процесс взаимодействия с непосредственно носителями знаний (преподавателями), что отражается на существующих приложениях. Очень часто сами преподаватели не владеют в должной мере методами оценки качества создаваемых тестов (будем говорить о тестировании).

Необходимо отметить, что первые концепции компьютеризации обучения возникли более 30 лет назад под лозунгом "техническое перевооружение педагога, механизация его труда", "обучающей машины", имитирующей процесс индивидуальной работы преподавателя с обучаемым. Со временем росло понимание их ограниченности. Определенное распространение получили попытки использовать в учебном процессе системы искусственного интеллекта [1]. Именно применение методов искусственного интеллекта и инженерии знаний, на мой взгляд, поможет превозмочь субъективность и прямолинейность процесса тестирования, поднимая уровень оценивания знаний машинными системами. Дело в том, что применение традиционных методов компьютерного обучения и контроля (прямое тестирование, бальная система, и т.д.) неприемлемо: для того, чтобы оценить знания обучаемого, преподавателю приходится переработать огромное количество информации, и процесс взаимодействия оценивающего и оцениваемого не поддается строгой формализации, поэтому три основные алгоритмические структуры (последовательная, ветвление, цикл) при реализации машинных систем не смогут описать в полной мере данную предметную область. Т.е. осуществление автоматизированного контроля знаний, умений обучаемых, в первую очередь, включает решение проблемы определения совокупности требуемых качеств знаний, без которых критерии оценки знаний и способы определения уровня их усвоения выявить нельзя.

Автор в данной работе попытался показать некоторые существующие методы и модели интеллектуального тестирования (см. 2), описать и оценить качество существующих систем контроля, выдвинуть собственные идеи.

Оглавление

- Введение 5

- Контроль и тестирование

- Функции контроля

- Контролирующая функция

- Обучающая функция

- Диагностическая функция

- Прогностическая функция

- Развивающая функция

- Ориентирующая функция

- Воспитывающая функция

- Методы контроля

- Устная проверка

- Проверка письменно - графических работ

- Проверка практических и лабораторных работ

- Средства контроля

- Безмашинные средства контроля

- Проверка домашнего задания

- Диктант

- Организация самостоятельных работ

- Организация контрольных работ

- Машинные средства проверки

- Компьютерное тестирование

- Интеллектуальное тестирование

- Методы и модели

- Модели распознавания образа уровня знаний

- Предметно - критериальная методика составления тестов

- Метод определения количества образовательной информации

- Информационно-генетические алгоритмы

- Модель Раша

- Абсолютная временная шкала измерения знаний

- Методика статистического анализа качества обучения

- Модель адаптивного тестового контроля

- Концептуальная модель адаптивного тестового контроля знаний

- Блок целей обучения

- Блок содержания

- Блок измерения

- Блок адаптивного обучения

- Блок системы мониторинга

- Технология рейтинговых исследований качества образования с применением нейронных сетей

- Собственные разработки

- Тестирование по методу цепочек вопросов

- Автоматизированный контроль знаний по методике уточняющих вопросов

- Алгоритмы прямого тестирования в интеллектуальной автоматизированной системе контроля знаний

- Метод адаптивного автоматизированного тестирования знаний

- Заключение 52

- Список использованной литературы 54

Заключение

Начавшееся в нашей стране с начала 80-х годов внедрение в учебных заведениях новых информационных технологий - обучение при помощи педагогических программных средств, а также использование тестирующих программ - дало более чем скромные результаты. Среди многих известных причин этого (финансовые, технические, организационные, методические трудности) отметим одну: психологическое неприятие учителями "компьютерных" методов обучения и контроля знаний, особенно высококвалифицированными, творчески работающими. У них для этого есть основания: налицо большое количество плохих программ, не отвечающих главным психолого-педагогическим принципам обучения, неудачно реализующих основные этапы процесса усвоения знаний; как правило, отсутствует методическое сопровождение; оказываются непомерно большими затраты времени и сил на освоение компьютеров, изучение программы, поддержку соответствующей инфраструктуры; при использовании даже хороших систем нивелируется роль учителя в учебно-воспитательном процессе, исчезает творческий характер его труда; отсутствует система поощрения педагогов-новаторов, осваивающих новые информационные технологии.

Эту ситуацию, на мой взгляд, можно и хочется изменить. Технический прогресс стремительно продвинулся вперед, современная вычислительная техника и системы телекоммуникаций достигли огромных результатов за последние несколько лет в плане быстродействия, объемов обрабатываемой и хранимой информации. Развитие систем проектирования программ (объектно-ориентированные системы визуального программирования, СУБД, системы моделирования нейронных сетей, и т.п.) дало в руки инженеров и системных аналитиков мощнейшие средства разработки и внедрения в жизнь самых фантастических проектов. Отсутствие финансирования в области образования в нашей стране тормозит, как мне кажется, процессы создания качественных программных продуктов общего применения, смещая акцент в сторону коммерческих интеллектуальных мультимедийных курсов, создание которых могут себе позволить только крупные "софтверные" компании.

В данной работе частично были проанализированы существующие методы и модели, позволяющие построить так называемую интеллектуальную автоматизированную систему контроля знаний. Практические реализации собственных теоретических разработок в этой области уже есть: на сегодняшний день готова демонстрационная версия программы, проводящей тестирование по методу цепочек вопросов. Этот метод не является "интеллектуализацией" процесса контроля знаний, а является первым шагом к созданию системы, позволяющей преподавателю проводить текущий и финальный контроль более быстро, объективно и эффективно. Реализация методов адаптивного тестирования, использование нечеткой логики и инженерии знаний позволит достичь больших результатов в этой области.