Разработка и исследование модели для оценки эффективности банков тестовых заданий в компьютерных системах обучения

• Автор: Бойченко, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 05.25.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАНКОВ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ В

КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ ОБУЧЕНИЯ.

Введение.

1.1. Анализ подходов к измерению латентных свойств личности

1.2. Обзор вероятностных моделей теории педагогических измерений

1.3. Анализ методов формализации интегральных характеристик

эффективности банков тестовых заданий

1.4. Сравнительный анализ моделей организации процесса обучения в компьютерных обучающих системах

1.5. Обзор компьютерных средств поддержки педагогической

деятельности.

Выводы по главе
ГЛАВА И. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАНКОВ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ В
КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ ОБУЧЕНИЯ.
Введение.
2.1. Формализация модели педагогических измерений в задаче оценки эффективности банков тестовых заданий
2.2. Разработка кибернетической модели латентного пространства заданий теста для оценки числовых характеристик тестовых заданий.
2.3. Исследование и оптимизация информационных характеристик моделей банков тестовых заданий на основе модели латентного пространства.
2.4. Разработка обобщенных кибернетических моделей характеристических функций для задач педагогических измерений
2.5. Разработка и исследование информационных функций банков тестовых заданий.
2.6. Разработка инфологической модели данных для банков тестовых
заданий
Выводы по главе
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАНКОВ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ И
ОЦЕНКИ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Введение.
3.1. Алгоритм статистической калибровки банков тестовых заданий с помощью метода максимального правдоподобия.
3.2. Алгоритм статистической калибровки банков тестовых заданий с помощью метода наименьших квадратов
3.3. Разработка метода калибровки банков тестовых заданий с помощью экспертных оценок
3.4. Разработка алгоритма калибровки обобщенных моделей банков тестовых заданий с помощью экспертных оценок
3.5. Разработка общего алгоритма проектирования банков тестовых
заданий для компьютерных систем обучения
Выводы по главе
ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ БАНКОВ ТЕСТОВЫХ
ЗАДАНИЙ.
Введение.
4.1 Разработка функциональной структуры компьютерной системы оценки эффективности банков тестовых заданий.
4.2. Разработка алгоритмов использования оценок эффективности банков тестовых заданий
4.2. Исследование вычислительной сложности новых алгоритмов проектирования и оценки эффективности банков тестовых заданий
4.3. Исследование надежности оценок, получаемых с помощью моделей педагогических измерений.
4.4. Сравнительный анализ характеристик компьютерных систем
обучения и контроля эффективности банков тестовых заданий
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Математическое представление обобщенной модели информационной функции банков тестовых заданий. Алгоритмы калибровки и проектирования банков тестовых заданий с помощью оценок эффективности, получаемых на основе теоретических результатов работы. В качестве основных методов исследования были использованы методы системного анализа, методы латентноструктурного анализа, теории вероятностей, теории случайных множеств, реляционной алгебры. Разработка алгоритмов калибровки обобщенных моделей банков тестовых заданий с использованием методов теории свидетельств. Достоверность полученных результатов подтверждается адекватностью и достоверностью исходных моделей и методов, результатами математического моделирования разработкой действующих программ и результатами применения в условиях реального процесса обучения. XXVII Межвузовской военнонаучной курсантской студенческой конференции г. Новочеркасск, НВИС, г. Таганрогского государственного радиотехнического университета Информационные технологии в естественных, технических и гуманитарных науках г. Системный подход в науках о природе, человеке и технике г. Информационные технологии, системный анализ и управление г. Динамика процессов в природе, обществе и технике информационные аспекты г. Информационный подход в естественных, гуманитарных и технических науках г. VII всероссийской научной конференции Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения г. САиТ Таганрогского государственного радиотехнического университета ежегодно гг. Научные и практические результаты, полученные в диссертации, изложены в 7 статьях и 4 тезисах докладов на всесоюзных и международных конференциях. Полученные в третьей главе алгоритмы проектирования и калибровки банков тестовых заданий и их программные реализации легли в основу создания авторского программного продукта Автоматизированная информационнообучающая система, способствующего повышению эффективности образовательного процесса. Результаты диссертационной работы были внедрены в процесс профессиональной подготовки специалистов в Администрации Таганрогского морского порта, в учебный процесс в Таганрогского государственного педагогического института и Таганрогского технологического института южного федерального университета, что подтверждается актами о внедрении, приведенными в Приложении 1. Диссертация содержит 7 страниц машинописного текста, включая введение, четыре главы, заключение, список использованных источников из 1 наименования, рисунков, 4 таблицы. Глава I. В настоящее время сложился ряд методов и подходов к процессу моделирования и оценки эффективности банков тестовых заданий для организации контроля знаний и обратной связи в компьютерных системах обучения 1,5,,. Основой методов и алгоритмов оценки эффективности является теория педагогических измерений ,,, которая совершенствует классический математический аппарат теории вероятностей применительно к задачам оценки относительного уровня знаний и сложности тестовых заданий . Однако математическая база этой теории значительно отличается от методологии кибернетики ,,. В частности, многие классические статистические методы контроля качества, принятые в промышленности ,, применительно к задачам педагогического тестирования дают результаты с малой надежностью изза малых объемов выборок обучаемых, например, учебная группа в составе человек. И только при массовом контроле знаний, например, в рамках полного факультета или ВУЗа, а также больших контингентов выпускников средней школы при проведении государственного тестирования , статистические методы становятся вполне надежными. Применительно к компьютерным системам обучения КСО статистические методы в процессе индивидуального обучения или контроля знаний одного человека просто не позволяют набрать достаточный объем статистического материала для получения надежных оценок ,. Этот существенный недостаток теория педагогических измерений корректирует путем введения формальной модели отдельной личности, адаптируемой к конкретной личности в процессе обучения и контроля .