Возможности компьютерного сопровождения контроля результатов обучения в вузе

Постановлением Правительства Российской Федерации (№ 630 от 28 августа 2001г.) утверждена Федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005гг.)». Среди задач, сформулированных в этой программе, выделяются следующие: создание федеральной системы информационного и научно-методического обеспечения развития образования; применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в учебном процессе, включая создание и использование современных электронных учебных материалов наряду с традиционными и др.

Современная образовательная парадигма определяет обучение как управляемую учебную деятельность, которая приводит не только и не столько к увеличению багажа знаний, умений и навыков, сколько к более важным изменениям личности обучаемого: повышение интеллекта, воспитание определенных черт личности, психологические изменения личности в направлении более полной ее самореализации.

В особенности это касается обучения в высшем учебном заведении, где обучающийся постепенно по мере самоосознания своей профессиональной и социальной значимости превращается из объекта в субъект управления другими людьми и собою.

Концепция реформы Российского образования имеет три основных направления: доступность, качество и эффективность образования. Все три направления непосредственно связаны с внедрением инновационных информационных технологий в образование.

В последнее время многие педагоги связывают вопросы оптимизации процесса обучения с использованием в нем компьютерных технологий (К.К. Бойкачев, В.Ф. Венда, Г. Гергей, Б.С. Гершунский, Б.Ф. Ломов, В.Я. Ляудис, Э.Г. Малиночка, Е.И. Машбиц, А.Я. Савельев, Г.К. Селевко и др.).

Компьютерная технология основывается на использовании некоторой формальной модели содержания, которое представлено программными средствами как педагогическими, так и телекоммуникационными. Обоснование концепций различных педагогических технологий представлено в работах Н.Ф. Талызиной, М.В. Кларина, Ф. Янушкевича и др.

Отечественный опыт применения компьютерных технологий в сфере образования нашел отражение в работах А.В. Барабанщикова, В.П. Беспалько, Я.А. Ваграменко, Т.П. Воронина Ю.Н. Демина, В.В. Дика, В.В. Иванова, М.П. Карпенко, Д.Э. Колосова, С.О. Крамарова, А.О. Кривошеева, С.Л. Лобачева, Н.В. Макаровой, В.М. Матюхина, О.П. Молчановой, В.И. Овсянникова, А.А. Полякова, Ю.Н. Попова, А.Я. Савельева, В.А. Самойлова, В.И. Солдаткина, А.Н. Тихонова, СА. Щенникова, А.А. Федосеева, В. Хорошилова и др.

Психолого-педагогические основы использования компьютерных технологий в том числе в высшей школе изложены в работах В.П. Беспалько, Е.Л. Белкина, М.С. Бикбулатова, И.М. Бобко, Ю.М. Горвица, К.К. Колина, В. Лаптева, М.П. Лапчина, B.C. Меськова, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, Е.С Полат, В.М. Полонского, Э.Г. Скибицкого, Б.Е. Стариченко и др.

Проблемы технологии создания компьютерных обучающих программ, классификации программных продуктов учебного назначения, педагогические требования к инструментальным средствам рассмотрены М.В. Булгаковым, А.Т. Ворониным, О.И. Мухиным, А.Е. Пушкиным, И.В. Ретинской, С. Фоминым, Ю.А. Чернышовым, М.В. Шугриной, Е.Е. Якивчуком и др.

Ряд работ посвящен вопросам применения автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе современных компьютеров.

Проблемам применения электронных учебников, средств мультимедиа, виртуальной реальности, гипертекстовых систем в обучении посвящены также работы А.И. Архиповой, В.Н. Агеева, В.В. Амильдерова, Ю.С. Брановского, А.Г. Браун, А.В. Веселова, Д.М. Гришечкина, И.Г. Левитиной, О.Б. Поповича, А.В. Смольянинова, Ю.М. Тараскина, И.И. Тихонова, и др.

Из сказанного следует, что компьютерное обучение - важный компонент современных образовательных технологий. В настоящее время оно прочно вошло в сферу образования.

Правильное сочетание способностей человека и возможностей машины существенно повышает эффективность системы «человек - машина» и обусловливает оптимальное использование человеком технических средств в соответствии с их назначением.

По мнению Ф. Янушкевича, было бы неверным недооценивать возможности техники, которая создает качественно новые условия для достижения дидактических целей. Современная техника позволяет разрешить основное на сегодняшний день противоречие - индивидуализацию обучения в условиях его всеобщности. С широким внедрением современной дидактической техники в высшее образование связаны еще два существенных достоинства, выходящие по своему значению за рамки вопросов совершенствования образования.

Первое из них связано с естественным включением студентов и вузовских преподавателей, ежедневно пользующихся в ходе своей работы услугами современной техники, в процесс создания инноваций, крайне необходимых в современной жизни. Нельзя воспитывать студентов в духе новаторства, обучая их с помощью методов, давно утративших свою ценность.

Второе достоинство связано с тем, что в рамках системы высшего образования готовится основная часть специалистов, способных использовать передовой опыт, приобретенный в период учебы.

Как отмечает В.В. Гузеев, идея применения компьютера в учебном процессе возникла в рамках концепции программированного обучения, разработанной Б.Ф. Скиннером. Основой данного типа обучения является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность задач, передаваемых с помощью дидактической машины или программированного учебника. Б.Ф. Скиннер сформулировал принципы программирования и программированного обучения, согласно которым для любой реакции, соответственно усиленной, характерна склонность к повторению и закреплению. Наградой для обучающегося является подтверждение программой каждого удачного шага, при этом возможность совершения ошибки сводится к минимуму.

В зависимости от характера обучения и предполагаемых ответов различают линейные, разветвленные и смешанные программы. Если основой линейной программы является стремление избежать ошибок, то разветвленная программа направлена на ликвидацию ошибок в процессе обучения.

Концепция разветвленного программирования, предложенная А. Краудером, позволяет использовать ее широко в процессе контроля. Ошибки А. Краудер трактует, как возможность обнаружить недостатки в знаниях обучающихся, а также установить, какие проблемы они усвоили недостаточно. Таким образом, разветвленное программирование сводится к «управлению процессом мышления», в то время как линейная программа основана на «управлении ответами». Практически все современные обучающие программы являются комбинацией линейного и разветвленного программирования, т. е. относятся к смешанным обучающим программам.

Как отмечает Ю.С. Брановский, «современные проблемы компьютеризации образования тесно связаны с возрождением интереса к программированному обучению. Компьютерные педагогические программные средства пока еще часто разрабатываются без какой-либо общепринятой педагогической концепции». Н.Ф. Талызина в этой связи отмечает, что формализация педагогических явлений в отрыве от их конкретного содержания не позволила решить проблему управления познавательной деятельностью обучаемых в виду необозримого множества разноплановых задач обучения. К недостаткам программированного обучения она относит невозможность его использования в воспитательной области, односторонние установки программистов на стимулирование познавательных процессов, своеобразную автоматизацию образования и чрезмерную апелляцию к памяти.

Из перечисленных преимуществ и недостатков программированного обучения следует, что оно может быть эффективно использовано только в рамках определенной дидактической концепции.

Многие исследователи (Н.И. Анацкий, С.И. Архангельский, В.Ф. Венда, Г. Гергей, Б.С Гершунский Б.Ф. Ломов, Е.И. Машбиц, И.Г. Шамсутдинова и др. связывают вопросы оптимизации процесса обучения с использованием в нем современных компьютерных технологий. В их работах заложены фундаментальные психолого-педагогические основы рационального включения компьютера в учебно-познавательную деятельность обучаемых на разных ее этапах, в том числе и на этапе контроля.

В этом случае использование компьютерных технологий позволяет: осуществлять диагностическое целеобразование, выявлять результативность учебной деятельности, осуществлять алгоритмизацию деятельности, усилить ее управляемость, воспроизводимость, проектируемость, корректируемость, экономичность, проводить постоянную оперативную обратную связь.

В своей работе Э.Г. Малиночка дал подробный анализ понятия «обеспечение компьютеризации процесса обучения» и показал, что оно состоит из методического, организационного и технического обеспечения. Причем организационное обеспечение играет решающую роль в компьютеризации педагогической системы.

Новые перспективы, которые создает современная техника, приводят к ситуации, в которой «преподаватель становится в меньшей степени лицом, передающим знания и контролирующим процесс овладения ими, а в большей мере человеком, который планирует процесс индивидуального учения», - утверждает Т. Хусен, при этом предупреждая: «...Школа - это не фабрика и преподавателя... не удастся заменить машиной».

Поддержку учебного процесса компьютерными технологиями можно определить следующим образом:

- компьютерные технологии как средство управления образовательной деятельностью (имитаторы образовательного процесса, планировщики системы прогнозирования качества, системы контроля технологий обучения, системы планирования качества и др.);

- компьютерные технологии как предмет изучения (интегрированные пакеты для научных исследований, автоматизации проектирования, математического моделирования; базы и банки данных, экспертные системы, текстовые процессоры и др.);

- компьютерные технологии как средство обучения на всех специальностях (тренажеры, имитационные системы, системы аналитических вычислений, обучающие программы и др.);

- компьютерные технологии как средство контроля качества образования (база данных модулей учебных дисциплин с целевыми функциями качества обучения и тестовыми задачами, системы автоматизированного тестирования качества на основе государственных стандартов, системы автоматизированного тестирования качества на основе дополнительных стандартов вуза или группы вузов, системы вычисления и анализа показателей качества, системы вычисления рейтинга студентов и др.).

Разработка и внедрение в практику новых технологий и методов обучения неизбежно приводит к созданию новых форм контроля. Так, автоматизированное обучение породило методы автоматизированного контроля. Условно можно выделить два направления применения автоматизированного контроля: 1) обучение теоретическим знаниям и контроль этих знаний; 2) привитие и закрепление практических навыков на тренажерах и их контроль.

На наш взгляд возможности компьютерных технологий в осуществлении контроля следующие:

- значительно расширяются возможности предъявления учебной информации. Реальная обстановка деятельности может быть воссоздана благодаря применению средств мультимедиа: цвета, графики, видео, анимации, звука;

- позволяет усилить мотивацию самоконтроля: новизна работы с компьютером, занимательность обучения, возможность регулировать предъявление учебных задач по трудности, оказание помощи в процессе решения задач;

- расширяет наборы применяемых учебных задач, заданий, тестов и поддерживает управление процессом их решения;

- позволяет качественно изменить контроль за деятельностью студентов, обеспечивая при этом его гибкость;

- способствует формированию у студентов рефлексии своей деятельности, позволяет им наглядно представить результат действий.

С.П. Седых предлагает выделить два разных способа компьютерного сопровождения процесса обучения:

- без педагога, когда компьютер, определяет то задание, которое предъявляется обучаемым, оценивает правильность и оказывает необходимую помощь. К помощи преподавателя обучающиеся прибегают, когда компьютер не справляется с ситуацией из-за несовершенства обучающей программы;

- компьютер помогает педагогу в управлении учебным процессом. Например, выдает результаты выполнения студентами контрольных заданий с учетом допущенных ими ошибок, затраченного времени; сравнивает показатели различных студентов по решению одних и тех же задач или показатели одного за определенный промежуток времени и т. д. Иначе говоря, компьютер ведет статистику учебного процесса.

B.C. Безрукова увеличивает перечень возможностей применения компьютера в педагогическом процессе:

- в системе управления педагогическим процессом;

- в системе непосредственного обучения с помощью компьютера;

- для индивидуальной самостоятельной работы, особенно для упражнений, различных расчетов;

- при организации технического творчества, для моделирования создаваемых объектов;

- для обслуживания поиска дополнительной информации;

- для диагностики развития обучающихся.

Изучение содержащихся в отечественной и зарубежной литературе сведений о возможностях компьютерного сопровождения в процессе контроля позволило нам сформулировать несколько основных требований: 1) системность в применении компьютера; объективность оценивания результатов; оперативность в применении; дифференциация контрольных акций в зависимости от способностей обучающихся и уровня достигаемого результата на предыдущих этапах обучения.

Объективность результатов контроля в процессе использования компьютерного сопровождения определенным образом снимает вопрос восприятия студентами экзаменационной оценки. Процесс принятия экзаменатором оценочного решения - сложный акт, детерминированный множеством факторов (отношением студента к преподавателю, посещаемостью занятий и др.). При автоматизированном контроле обучаемые, как правило, положительно воспринимают получаемую оценку. Это объясняется фактором анонимности компьютера как объекта, что положительно влияет на проведение текущего и последующих этапов проверки усвоения знаний.

Применение компьютера позволяет контролировать усвоение знаний обучаемыми не только на итоговом экзамене, но и в процессе обучения при проведении промежуточных контрольных мероприятий. Этот факт позволяет осуществить надежную обратную связь с преподавателем, указывая ему направления коррекции программы обучения. Особо следует отметить существенное сокращение времени на проведение промежуточных и итоговых контрольных мероприятий.

Новые возможности для формирования навыков самоконтроля открывают педагогические тесты. Специально созданные тестовые программы в соединении с программно-инструментальными средствами, компьютерной техникой и шкалой для самооценки позволяют разгрузить преподавателей и реализовать идеи самоконтроля в условиях массового обучения.

За основу, как правило, берутся тесты для самоконтроля, создаваемые по каждой из тем курса. Эти тесты хранятся в универсальных контролирующих оболочках, которые, помимо контролирующих, обладают обучающими свойствами и приспособлены для изменения последовательности выдачи заданий в процессе контроля. После выполнения заданий ответы вводятся в компьютер, который выдает оценки в соответствии с эталонными ответами и выбранной шкалой. При желании студент получает информацию о сделанных ошибках и соответствующий справочной материал из обучающего модуля оболочки.

Учитывая эти особенности, а также темпы совершенствования вычислительных средств и телекоммуникаций, можно говорить о возможности разработки и внедрения новых компьютерных программ, предназначенных для создания и использования компьютерных контрольных заданий с использованием современных мультимедийных технологий, обладающих удобным для пользователей интерфейсом, унифицированных по структуре хранения заданий и позволяющих на качественно новом уровне интерпретировать результаты контроля.

Учебный процесс с технологической точки зрения представляет собой ряд последовательных операций, протекание которых необходимо контролировать. Соответственно, процесс контроля в современной высшей школе от начала до конца технологичен.

Сегодня под технологией понимают, с одной стороны, совокупность приемов и способов обработки, изменения состояния и свойств объекта с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов, а с другой - науку о таких способах.

Термин «педагогическая технология» указывает на его профессиональную принадлежность.

Само явление педагогической технологии восходит к теории и опыту А.С. Макаренко. Мастерство педагога он рассматривал не только как сумму средств и приемов, но и как все направленность педагогического процесса, стержнем которого является «технологическая логика», а не логика моральной проповеди.

Идя в ногу со временем, образование переняло данную категорию, и образовались такие синонимичные понятия как «технология обучения» и «педагогическая технология».

С педагогической точки зрения термин «технология» рассмотрен в работах В.П. Беспалько, И.П. Волкова, М.В. Кларина, А.Г. Молибога, В.М. Монахова, Г. Селевко, Н.Ф. Талызиной, М. Чошанова, Ф. Янушкевича и др., поэтому нет смысла еще раз останавливаться на его содержательной характеристике.

Отметим лишь, что при всех различиях в подходах к объяснению сущности и содержания педагогической технологии все они направлены на создание оптимальных условий для решения практических задач.

Из сказанного следует, что педагогической технологии присущи такие качества, как управляемость и воспроизводимость. Следовательно, процесс контроля как составная часть обучения является управляемым и технологичным. Технологичность процесса контроля проявляется в его целеполагании, планировании, проектировании, поэтапности, варьировании средств и методов. Ценным является и качество воспроизводимости - возможность применять в других однотипных образовательных учреждениях, другими педагогами.

Таким образом, проблематика технологий обучения и научной организации процесса контроля в высшем учебном заведении очень близки.

Сегодня уже не стоит вопрос, нужен ли компьютер в обучении, речь идет о тех принципах, формах и методах, на основе которых он применяется. Нет сомнений, что компьютеризация учебного процесса, подчас осуществляемая методом проб и ошибок, - проблема, имеющая самые разнообразные аспекты, в особенности, если речь идет о системе контроля знаний.

Такое внимание к педагогическому контролю вполне оправдано, потому что традиционная система его реализации переживает определенный кризис, на что неоднократно указывалось многочисленными исследователями этой проблемы. Недостатки традиционной системы контроля очевидны и являются во многом продолжением ее достоинств. Простота и универсальность устного опроса весьма привлекает, однако он выборочен, не дает возможность выслушать всех студентов, а в случае слабых ответов полностью убивает интерес сильных студентов к теме обсуждения. Экзамены внешне производят впечатление честного творческого соревнования между студентом и преподавателем, но из-за особых условий их проведения снижают возможности реализации высокого уровня знаний многими студентами. Система оценок слабо дифференцирует студентов, часто в одну группу попадают люди с весьма различным уровнем знаний. Наконец, все преподаватели знают, как разнообразит учебный процесс и повышает мотивацию студентов к обучению использование каких-то новых элементов в преподавании, поэтому любой творчески мыслящий преподаватель постоянно что-то изобретает в дополнение к существующей системе контроля.

Примером такого дополнения является тестовый контроль, который в последнее время привлекает все большее внимание педагогов и организаторов образования. Преимущество тестового контроля состоит в том, что он является научно обоснованным методом эмпирического исследования и в определенной мере позволяет преодолеть умозрительные оценки знаний студентов.

Анализ зарубежного и отечественного опыта показывает, что с помощью тестирования возможно успешное решение следующих педагогических задач:

- определения у обучаемых уровня полученных знаний, умений и навыков;

- получение оценки соответствия фактического уровня обученности заданным требованиям;

- получение сравнительной оценки уровня обученности у различных групп обучаемых.

В то же время следует отметить, что нередко задания, используемые преподавателями и называемые ими тестовыми, на самом деле таковыми вовсе не являются. В отличие от обычных задач тестовые задания имеют четкий однозначный ответ и оцениваются стандартно на основе ценника. В самом простом случае оценка студента есть сумма баллов за правильно выполненные задания. Тестовые задания должны быть краткими, ясными и корректными, не допускающими двусмысленности. Сам же тест представляет собой систему заданий возрастающей трудности. Тестовый контроль может применяться как средство текущего, тематического и рубежного контроля, а в некоторых случаях и итогового, но особенно эффективен он, на наш взгляд, в первой из этих форм.

Разумеется, там, где знания и учебный материал структурируются и формализуются легче, как, например, в естественных науках, составлять тестовые задания легче. Вместе с тем, все учебные дисциплины основываются на базовых знаниях. Проверка базовых знаний средствами тестового контроля позволяет преподавателю в оставшееся время уделить больше внимания общению со студентами на уровне концепций и выводов, проверить традиционными формами не столько знание, сколько понимание проблематики той или иной учебной дисциплины.

Компьютеризированная система контроля открывает широкие возможности для индивидуализации процесса усвоения знаний обучаемыми. Появляется реальная возможность эффективного решения целого ряда задач, способствующих повышению качества обучения не за счет увеличения нагрузки педагога, а путем внедрения в учебный процесс обучающих программ и тестов. Программа, связывая контроль и обучение, вначале выявляет степень понимания учебного материала с помощью входных тестов, затем анализирует те трудности, с которыми приходится сталкиваться обучающимся при выполнении заданий в режиме обучения. На основе анализа в рамках программы проводится своевременная коррекция процесса усвоения новых знаний.

В процессе компьютеризированного контроля с жестким временным режимом специальные инструментальные средства позволяют осуществлять систематическую пошаговую диагностику текущих результатов обучаемых для дифференциации стимулирующих воздействий со стороны педагога и своевременной коррекции процесса усвоения новых знаний.

Коррекция носит дифференцированный характер и сводится, как правило, к помощи обучаемому. В зависимости от рода ошибок коррекция усвоения может носить характер подсказки, предъявления образца выполнения задания, подробного рассмотрения базового теоретического материала, необходимого для выполнения задания, ссылки на соответствующий раздел учебника или рекомендации обратиться за консультацией к преподавателю. Таким образом, участие преподавателя в процессе коррекции крайне незначительно. Он подключается на этапе выявления пробелов в подготовке с помощью компьютера, лишь когда затруднения носят наиболее серьезный характер и студент нуждается в развернутой и обстоятельной консультации преподавателя.

При разработке программного обеспечения системы тестового контроля весь учебный материал разбивается на отдельные модули, которые на этапах входа, выхода и продвижения по модулю сопровождаются тестами. Кроме того, программы обеспечивают возможность самоконтроля со стороны обучаемого в процессе выполнения заданий и позволяют студенту в случае необходимости обратиться за помощью для выполнения отдельных самых трудных заданий к преподавателю. Добровольное обращение за помощью к преподавателю в процессе самоконтроля создает у студентов дополнительные мотивы активной учебной деятельности, обеспечивает стремление к получению новых знаний в сотрудничестве с педагогом.

Компьютерный контроль имеет еще одно преимущество. Без особых затрат времени он позволяет опрашивать всех студентов по всем разделам учебного курса. Сумма оценок может составить рейтинг знаний, который, по усмотрению преподавателя, может служить основой освобождения студента от сдачи части, а в отдельных случаях и всего курса. Такие задания на компьютере привлекают студентов своей необычностью по сравнению с традиционными формами контроля, побуждают к систематическим занятиям по предмету, создают дополнительную мотивацию обучения.

АВТОР: Короткова Л.Е.