Математическое обеспечение системы взаимной проверки знаний с возможностью обнаружения проблемных ситуаций

• Автор: Пудов, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.11, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 341 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОННОМ ОБУЧЕНИИ

1.1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

1.2 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАКРЫТЫХ ВОПРОСОВ

1.3 КОН ТРОЛЬ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОПРОСОВ, ИМЕЮЩИХ КОНЕЧЮЕ МНОЖЕСТВО РЕШЕНИЙ

1.4 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ

1.5 ПРИМЕРЫ СИСТЕМ

1.6 КРА ТКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ

1.7 ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.8 УСЛОВИЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ
1.9 ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МОДЕЛЕЙ САМОДИАГНОСТИРУЕМЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВЗАИМНОЙ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ ВЗАИМНОЙ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ
2.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.2 ПРОБЛЕМА ВИЗАНТИЙСКИХ ГЕНЕРАЛОВ
2.3 АЛГОРИТМ ДЛЯ ПОЛНОГО ГРАФА
2.4 АЛГ ОРИТМ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ГРАФА Э,.,
2.5 ПОДХОДЫ К СНИЖЕНИЮ НАГРУЗКИ УЧАЩИХСЯ
2.6 АЛГОРИТМ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ГРАФА С ЧИСЛОМ ТЕСТОВЫХ СВЯЗЕЙ лТ1
2.7 МОДЕЛЬ АДИАГНОСТИРУЕМЫХ СИСТЕМ В СВПЗ
2.8 ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2
3 ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК СВПЗ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 НЕОБХОДИМОСТЬ АНАЛИЗА НУЛЕВЫХ КОНТУРОВ
3.2 АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВПЗ
3.3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВПЗ
3.4 МЕТОДИКА ПОДКЛЮЧЕНИЯ АРБИТРА
3.5 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРИМЕНИМОСТИ АЛГОРИТМОВ
РАСШИФРОВКИ СИНДРОМА ГРАФА ВЗАИМНЫХ ПРОВЕРОК
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3
4 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ. НАТУРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
4.1 РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ
4.2 СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АРБИТРА С УЧАЩИМСЯ В СВПЗ
4.3 НАТУРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Данный принцип заключается в том, что обучаемые проверяют решения других учащихся, и на основании взаимных проверок система делает заключение о подготовленности учащихся. При этом система автоматически назначает взаимные проверки на основании всей имеющейся у нее информации. При определенных условиях может потребоваться проверка решений преподавателем (арбитром). Применение модели //. В теории принятия решений указанная задача является задачей принятия решений в условиях неопределенности, и экстремальной задачей в таком случае является верное определение состояний всех учащихся при минимальном вмешательстве преподавателя. При выполнении взаимных проверок учащиеся заинтересованы в том, чтобы объективно оценить решения, даваемые им на проверку. Изменение уровня подготовленности учащихся за время контроля знаний не учитывается. Таким образом, нет необходимости в исследовании динамики знаний за время контроля знаний. Если обучаемый допустил ошибку при проверке решения другого учащегося или при решении собственных задач, он считается неподготовленным по данной группе вопросов. Существует техническая возможность проверки арбитром решения любого учащегося. При этом выбор решения для проверки может осуществляться как системой автоматически, так и самим арбитром. Предполагается, что контроль знаний с использованием полностью формализованных методов (например, закрытых вопросов), уменьшает неопределенность в оценке умений учащихся решать задачи соответствующих групп вопросов. Т.е. В ряде работ по методикам обучения (например, [6]) показано, что в случае, когда обучаемый находится в стрессовом состоянии (а это может иметь место во время проведения экзамена), он может усвоить неправильное решение, если таковое будет ему предъявлено (в случае, если он недостаточно знаком с материалом по данной теме). Однако из п. З следует, что при неправильной проверке им решений других учащихся он получит неудовлетворительную оценку (т. Кроме того, когда будет установлено, что данную тему он знает плохо, ему будет предложено изучить соответствующий учебный материал. В результате случайные знания, усвоенные в стрессовом состоянии, будут замещены систематизированным материалом. В данной работе допускается, что в процессе взаимной проверки знаний более слабые студенты будут проверять решения более сильных, и показано, что это не внесет дополнительной ошибки диагностирования знаний. Взаимные проверки знаний учащихся назначаются аналогично тому, как в самодиагностируемых системах назначаются взаимные проверки исправности элементов системы. Фактически включения арбитра необходимы в том случае, когда система не является диагностируемой выбранным алгоритмом при заданных параметрах. Одной из задач данного исследования является выявление случаев, когда это имеет место. Кроме того, в работе рассмотрен случай, когда не выполняется первое ограничение. Для этого случая невозможно сформировать количественной оценки ошибок системы, однако будет дана методика, позволяющая снизить данную ошибку. Введем понятие группы задач (группы вопросов) - это задачи, близкие по охвату материала и по требуемому для их решений уровню усвоения материала. Соответственно, между 1руппами задач существуют взаимосвязи — как семантические, так и по требуемому уровню усвоения материала. Следовательно, если студент признан подготовленным по некоторой группе задач, то он должен быть подготовлен и по группам задач, из которых логически следует данная группа. Невыполнение этого условия говорит об ошибках контроля знаний по различным причинам («угадывание» ответов студентами, неполнота или некорректность тестовых задач и т. Взаимная проверка (контроль) знаний производится по каждой задаче независимо, преподаватель имеет возможность выбирать конкретные задачи из различных групп. Входной контроль (получение априорной информации о подготовленности учащихся), в случае необходимости, производится сразу по всем хруппам задач (или выбранным задачам). Поэтому предпочтительно использовать методы входного контроля, учитывающие взаимосвязи между группами задач.