автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Дидактические основы контроля профессиональных знаний учащихся

Автореферат диссертации по теме "Дидактические основы контроля профессиональных знаний учащихся"

АКАДЕМИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК СССР НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРУДОВОГО ОБУЧЕНИЯ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ

На правах рукописи УДК 371.42

БОБКОВ НИКОЛАЙ ЕФИМОВИЧ

ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНТРОЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЯ УЧАЩИХСЯ

13.00.01 - теория и история педагогики

/АО

/И

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора педагогических наук в форме научного доклада

Москва 1989

Работа выполнена в Институте повывения квалификации руково дящих работников и специалистов МЭИ СССР

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Ю.К.ВАСИЛЬЕВ; * доктор педагогических наук,

профессор В.С.ЛЕДНЕВ; доктор технических наук, профессор И.М.БОЕКО.

Ведущее учреждение - Всесоюзный НИИ профтехобразования ГКНО СССР

Защита состоится "_"_19_г. в _часо.

на заоедании специализированного Совета Д 018.10.01 по защите ди< сертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук НИИ трудового обучения и профессиональной ориентации АПН СССР по адреоу: 119909, Москва, ул.Погодинская, д.8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Диосертация разослана "_"_19_г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат педагогических наук

— В.И.ДРИГА

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность проблемы. Основополагающими документами, направлявшими работу школы на современном этапе, являются решения ХХУП съезда КПСС, июньского (1983г.), апрельского (198^.), июньского (1986г.), январского (1987г.), февральского (1988г.) Пленумов ЦК КПСС.

Новые программы трудового обучения, вся система трудовой профессиональной подготовки строится на политехнической основе, более полно учитывает достижения научно-технического прогресса. Этому способствовали исследования советских педагогов. В трудах П.Р.Атутова, С.Я.Батышева, Н.И.Бабкина, Ю.К.Васильева, В.Д.Горского, Т.В.Денисовой, В.ИЛуравлева, К.А.Ивановича, В.И.Качнева, В.А.Кальней, Е.А. Климова, М.И.Махмутова, В.А.Полякова, М.Н.Скаткина, И.Д.Чечель, Е.Р. Черкасовой, С.Н.Чистяковой и других всесторонне рассмотрена проблема политехнического образования как теоретическая и практическая основа трудовой профессиональной подготовки школьников.

Трудовое обучение и воспитание школьников представляет собой сложный и многогранный процесс, неотъемлемой частью которого является контроль профессиональных знаний.

В произведениях В.И.Ленина, раскрываются огромная мобилизующая, воспитательная и управляющая функции контроля. В.И.Ленин считал, что "задача контроля... не только и даже не столько "ловить", "изобличать",... сколько уметь поправить. Умелое исправление вовремя - вот главная задача". Поэтому мы будем исследовать контроль знаний с позиции функции управления процессом усвоения профессиональных знаний учащихся. Контроль сопровождает все виды учебной деятельности. Без контроля нельзя осуществлять управление любым процессом или системой.

Осуществление контроля знаний учащихся в первую очередь включает решение проблемы определения совокупности требуемых качеств знаний, без которых критерии оценки и способы определения уровней усвоения выявить нельзя. Эта проблема давно интересует многих ученых, результаты исследований которых опубликованы в трудах В.П.Беспалько, И.И. Кулибаба, И.Я.Лернера, М.Н.Скаткина, С.Г.Шаповаленко и других. В процессе трудового обучения и воспитания школьников требуется выявить и систематизировать качества знаний, формируемые на каждом уровне (этапе) усвоения.

Осуществление контроля знаний учащихся требует также решения проблем по выявлении и систематизации основных ендов, методов, содержания и средств контроля. Результаты исследований гп этим прчбло-

мам нашли отражение в работах С.И.Архангельского, У.Е.Аунга, Д.Х. Гургенидзе, Н.Г.Дайри, Г.В.Ельниковой, Б.В.Журавлева. М.И.Зарец-кого, Ю.Б.Зотова, Т.А.Ильиной, Б.В.Кравченко, Е.И.Перовского, В.М. Полонского, С.И.Руновского, Н.А.Сорокина, С.Ф.Сухорского, Н.Ф.Талызиной, М.Н.Тушева, Т.И.Шамовой и других. Педагоги исследуют указанные проблемы с разных т^чек зрения и, как правило, без должного соотнесения с теорией обучения. Мы рассмотрим зти проблемы с позиции достигнутого уровня развития теории уровней усвоения и анализа процесса контроля знаний учащихся с позиции диагностики качества усвоения профессиональных знаний.

Осуществление контроля знаний учащихся логично приводит к решению проблемы создания надежных методов диагностики качества знаний, способствующих оперативному управлению процессом их усвоения. Слежение за ходом процесса усвоения и управление им позволяют совершенствовать учителю преподавание, а ученику свою познавательную деятельность. Используя достижения экспериментальной психологии и обучающие машины многие ученые постоянно стремятся повысить эффективность управления процессом усвоения знаний. Исследованию этой проблемы посвящены работы С.И.Архангельского. И.И.Гребень, С.Пресси, Е.Стоунаса, Б.Скиннера, Л.М.Столарова, Н.Ф.Талызиной, И.И.Тихонова, 3.С.Харьковского и других.

Педагоги исследуют указанную проблему с разных точек зрения и, как правило, используют в исследованиях методы контроля, дающие лишь качественное представление об овладении учащимися знаниями. Мы рассмотрим эту проблему с учётом теории уровней усвоения и рационального использования существующих и вновь созданных методов контроля профессиональных знаний, дающих количественное представление об овладении учащимися знаниями.

В задачах дидактической диагностики трудоемкой, а во многих случаях не выполнимой, является процедура определения, для каждой неусвоенной учащимися информативной составляющей учебного элемента, наборов исходов проверок усвоения знаний, возможных за счет разброса значений параметров усвоения знаний испытуемыми. Мы рассмотрим проблему создания нового способа выявления неусвоенных обучаемым учебных элементов в выделенном объеме усвоения, исключающего такую сложную процедуру. Креме того, рассмотрим этот способ с позиции возможного переноса его сущности для создания способа выявления неисправных элементов в технических объектах. Такая постановка задачи имеет большое научное и практическое значение не только для совершенствования системы контроля

»чеотва усвоения профессиональных знаний учащихся и перспективы эздания на этой основе адаптивных обучающих систем с замкнутым аь-эматическим управлением, но и для совершенствования процесса выяв-зниа неисправных элементов в различных изделиях на этапе производ-гва и получения соответствующей информации для оперативного управ-ения технологическими процессами, что будет способствовать ускорено научно-технического прогресса.

Основой при разработке новых методов диагностики, дающих коли-ественное представление об овладении учащимися знаниями и методов иагностики качества технических изделий могут служить два общих ис-одных положения, имеющих решающее значение:

1. Отделение параметров, характеризующих качество профессиональ-ых знаний учащихся, от параметров, характеризующих его общее психи-еское развитие, и соответственно отделение параметров, характеризую-их исправность технических изделий, от параметров, характеризующих

го остальные качества.

Это положение позволяет использовать при контроле качества про-ессиональных знаний учащихся и при контроле качества технических из-елий методы современных измерений сложных явлений и процессов (метод азделенных параметров).

2. Использование установленной в ходе исследования закономернос-и, заключающейся в том, что каждый учебный элемент выделенного объе-а усвоения имеет объективные количества информативных составляющих, ¡еусвоение которых может привести конкретные проверки усвоения знаний бучаемых к отрицательному исходу, а поэлементные суммарные значения аких количеств информативных составляющих по всем проверкам о отри-дтельным исходом, полученным испытуемым, определяют иерархию локали-ации неусвоенных им учебных элементов. Соответственно каждый элемент ехнического объекта имеет объективные количества неисправностей, ко-орые могут привести конкретные проверки исправности объекта к отрица-ельному исходу, а поэлементные суммарные значения таких неисправностей о всем проверкам с отрицательным исходом, полученным в результате мечтаний идентичного объекта, определяют иерархию локализации неисп-ввных элементов.

Это положение позволяет при контроле качества усвоения провес-зональных знаний учащихся вскрывать количественное проявление какдого [еусвоенного учебного элемента в проверках усвоения знаний с отршлте-.'ь !ым исходом, полученным испытуемым, и тем самым определять иерархию г-,-:ализации неусвоенных им учебных элементов. Соответственно ото полота-

нив позволяет при контроле исправности технических объектов вскрывать количественное проявление каждого неисправного элемента в проверках исправности объекта с отрицательным исходом, полученным в результате испытаний идентичного объекта, и тем самым определять иерархию локализации неисправных элементов.

Осуществление контроля знаний учащихся требует также решения проблемы частоты текущего контроля за усвоением учебного материала. Определенных результатов в решении этой проблемы достигли В.К.Ба-банский, В.Ю.Гуревич, Т.Д.Ильина, В.М.Монахов, Н.Ф.Талызина и другие. В исследованиях педагоги рассматривают проблему частоты теку- | !'|его контроля знаний учащихся в основном с позиции обеспечения уровня усвоения опыта (деятельности). При этом больвинство педагогов используют методы диагностики качества усвоения опыта, дающие лишь качественное представление об овладении учащимися знаниями. Для оценки качества усвоения профессиональных знаний недостаточно характеристики по уровню усвоения С «К-) • Важным параметром профессиональной деятельности является степень её освоения или степень автоматизации, быстроты, легкости в усвоении основных операций, приемов ("6).

Мы рассмотрим проблему расстановки текущего контроля знаний учащихся по цепочке изучения заданного объема усвоения с точки зрения минимизации затрат времени на контроль знаний при усвоении учебного материала на заданном уровне. При этом будем использовать конкретные параметры, подлежащие количественной обработке, и средства вычислительной техники.

Итак, на основе изложенного считаем:

1. Изменения в области образования направлены в основном на соединение науки "с практикой, возрастание роли управленческих и организаторских функций человека, автоматизацию его деятельности.

Таким путем достигается последовательное осуществление ленинских принципов единой трудовой политехнической школы.

2. В условиях трудового обучения и воспитания школьников, изменения структуры и связей в педагогической системе, совершенствования методов и средств обучения вое более значимым становится научно обоснованный подход к содержанию и требованиям контроля профессиональных знаний, управлении! процессом усвоения знаний, повышению объективности оценки знаний учащихся и оценки соответствующей деятельности учителя.

Ь. Различные аспекты контроля знаний школьников рассматриваются, как правило, без учета достигнутого уровня теории обучения и без •тилиза возможности использования количественных методов диагностики

1чества усвоения профессиональных знаний учащихся.

Ц. Место контроля в учебном процессе, его содержание и функ-т могут быть поняты только при учете всех звеньев учебного процес-

В целом содержание, методы и средства контроля профессиональных иний, а также его оптимизация и автоматизация мало изучены, недос-ночно систематизированы и не в полной мере используются в обучении.

В этой связи в проведенном нами исследовании все указанные 1есь проблемы рассматриваются в тесном единстве и взаимосвязи и 5ъединены в дидактическую модель контроля профессиональных знаний гащихся, которая органически входит в общую дидактическую модель шплексного решения задачи повышения качества трудовой профессиональ->й подготовки школьников. Концептуально она включает комплексное ре-)ние задачи совершенствования процесса контроля и диагностики каче-гва усвоения профессиональных знаний учащихся путем рационального пользования результатов измерений параметров, характеризующих качество юфессиональных знаний учащихся, существующих и вновь созданных мето->в и средств контроля, дающих количественное представление об овладе-ш учащимися знаниями и использования средств вычислительной техники целью сокращения затрат времени на контроль знаний учащихся при ус-)ении учебного материала на заданном уровне.

Цель исследования заключается в разработке дидактических основ штроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний, юсобствуюдих целенаправленному управлению процессом усвоения знаний вдихся и повышению качества трудовой профессиональной подготовки ¡ольников. '

Объектом исследования является контроль и диагностика качества ¡воения профессиональных знаний учащихся.

Предмет исследования - процесс контроля качества усвоения про-(ссиональных знаний учащихся, его содержание, методы, средства, ор-1низация и автоматизация.

Изучение и анализ произведений классиков марксизма-ленинизма, (становлений ЦК КПСС, Верховного Совета СССР, Советского правительст-I, предшествующего опыта контроля знаний школьников, а также лрове-шные на предварительном этапе исследования позволили нам в виде ра->чей гипотезы сформулировать следующие исходные положения.

Процесс осуществления контроля и диагностики качества усвоения юфессиональных знаний в ходе трудовой профессиональной подготовки ¡ольников может протекать наиболее успешно, если:

о

- дифференцированное содержание качеств знаний, контролируемых характеристик, методов и средств контроля, его организация и автоматизация базируется на научной основе, органично входит в учебно-производственный процесс, составляет единое целое, имеет социальное и профессиональное назначение, тесно связано с производством;

- новые методы контроля знаний дают количественное представление об овладении учащимися деятельность!), базируется на теории уровней усвоения, опирается на исходное положение, заклвчавщееся в отделении параметров, характеризующих качество усвоения профессиональных знании учащихся, от параметров, характеризующих его общее психическое развитие;

- содержание ориентировочной основы действия не система частных ориентиров, а обобщенный принцип ("количественного проявления неусвое иных обучаемым учебных элементов в проверках усвоения знаний"), который применим в любом частном случае, так как любой объем усвоения может быть разделен на то или иное число учебных олементов, содержащих объективные количества информативных составляющих, неусвоение которых может привести! конкретные проверки усвоения знаний обучаемых к отрицательному исходу, а поэлементные суммарные значения таких количеств информативных составляющих по всем проверкам с отрицательным исходом, полученным испытуемым, определяют иерархию локализации неусвоенных им учебных элементов;

- контроль хорошо организован и минимизированы затраты времени на текущий контроль знаний учащихся при усвоении учебного материала на заданном уровне,при этом учтены конкретные параметры, характеризую щие качество усвоения деятельности, и количественная обработка резуль татов измерения параметров усвоения деятельности с помощью средств вы числительной техники, возможен перенос сущности сформированной деятельности по контролю качества усвоения знаний учащихся для разработки методов контроля исправности и диагностики неисправностей технических изделий.

В ходе исследования решались следующие основные задачи:

I. Изучение современного состояния теории и практики контроля ананий учащихся общеобразовательной и профессиональной школы и на основе теоретического анализа, сопоставления и обобщения материалов по лшшому вопросу выявление и систематизация требуемых качеств знаний, ■;:одер*ания, методов и средств контроля с позиции функции управления процессам усвоения профессиональных знаний учащихся.

2. Разработка с учетом достигнутого уровня развития теории бучения дидактически обоснованных методов более объективного контроля знаний учащихся, основанных на использовании тестовых заданий, способа количественной обработки результатов контроля и средств компьютерной техники. Создание соответствующих диалоговых машинных программ по контроле знаний.

3. Разработка нового способа локализации неусвоенных обучаемым учебных элементов в заданном объеме усвоения, вскрывающего широкие возможности создания адаптивных обучающих систем с замкнутым автоматическим управлением и способствующего оперативному управлению провесом усвоения профессиональных знаний учащихся.

4. Разработка диалоговых машинных программ для контроля и диаг-юстики Качества усвоения профессиональных знаний учащихся, обеспечи-зающих выдачу на терминальное устройство пользователя микроЭВМ сведе-шй о коэффициенте усвоения знаний, ошибочных ответах на контрольные (адания, соответствующей оценки знаний и иерархии локализации неусво-шных обучаемым учебных элементов в выделенном объеме усвоения.

5. Оптимальная организация контроля профессиональных знаний уча-|ихся и минимизация затрат времени на текущий контроль знаний при ус-юении учебного материала на заданном уровне. При этом использовались ¡уществующие и вновь созданные методы контроля и диагностики качества 'своения знаний и параметры, характеризующие качество усвоения опыта деятельности).

6. Проверка в эксперименте и научный анализ эффективности дидак-лческой модели контроля профессиональных'знаний учащихся в ходе тру-овой профессиональной подготовки школьников, а также эксперименталь-ая проверка и анализ экономической эффективности от внедрения разработанных на основе переноса сущности сформированной деятельности по ;онтролю качества усвоения знаний методов диагностики неисправностей икросхем и оптимальной организации текущего контроля на этапе произ-одства.

Методологические основы и научный аппарат исследования. Методо-огической основой нашего исследования является учение К.Маркса, .Энгельса, В.И.Ленина, программные установки Коммунистической парии и Советского государства по вопросам образования и воспитания кольников, документы Верховного Совета СССР и постановления Совета инистров СССР о школе, директивные указания ГКНО СССР. Такие были спользованы и учтены результаты и перспективы творческих поисков едовых учителей.

Исследование было выполнено с помощью следующих методов:

- научение, анализ и обобщение педагогического опыта учителей-новаторов по проблеме контроля и диагностики качества усвоения знаний в процессе трудовой профессиональной подготовки школьников путем анализа публикаций, личного общения соискателя с учащимися, учителями и . учёными; .

- научный анализ проблемы контроля качества усвоения профессиональных знаний и прогнозирование тенденций её развития ;

- естественный эксперимент проводился в УПК Зеленоградского района Москвы с целью проверки эффективности усовершенствованной дидактической модели контроля профессиональных знаний учащихся в ходе трудовой профессиональной подготовки школьников и выявления степени во пригодности в различных сферах трудовой профессиональной подготовки людей ;

- теоретически полученные выводы сопоставляются о результатами внедрения усовершенствованной дидактической модели контроля профессиональных знаний учащихся; таким образом, практика служит критерием оценки проведенных в работе исследований, критерием правильности выводов, полученных в ходе исследования.

Базами исследования были: школа № 719 Зеленоградского района Москвы, Зеленоградский городской центр профориентации молодежи, Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов МЭП СССР, ПОЛИ усовершенствования врачей, Институт повышения квалификации профсоюзных кадров при ВШПД ВЦСПС им.Н.М.Шверника, промышленные предприятия МЭП СССР и др.

Исследование проводилось непрерывно с 1969 по 1989 год. Личное участие автора в получении научных результатов, изложенных в диссертации и опубликованных работах, заключается в следующем: проведен научный анализ и теоретическое обоснование состояния и тенденций решения проблемы контроля качества усвоения профессиональных знаний в процессе трудовой профессиональной подготовки школьников, рабочих и других кадров промышленных предприятий ; диссертант лично провел около десяти тысяч учебных занятий по комплексному применению ТСО и контролю качества усвоения профессиональных знаний учащихся с преподавателями общеобразовательных и профессиональных школ, высших и средних специальных учебных заведений - слушателями Ф11К и ИПК Моск-ьа, преподавателем которых являлся 16 лет (1973-1989 г.г.); осуще-стьил перенос сформированной деятельности по контролю и диагностике

качества усвоения профессиональных знаний в производственную сферу для разработки методов диагностики неисправностей микросхем и оптимальной организации контроля на этапе производства, защитил авторское свидетельство на изобретение А.с.№ 486290 "Способ определения неисправных узлов сложных электронных схем", внедрил этот способ в технологический процесс изготовления микросхем на предприятиях п/я Г-4749, п/я М-5621, п/я В-8043, п/я В-8730.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Контроль и диагностика качества усвоения профессиональных знаний учащихся - составная часть дидактической модели процесса трудового обучения и воспитания школьников, включающая взаимосвязанные элементы: качество знаний, содержание, методы, средства контроля, его организация и автоматизация.

2. Контроль за усвоением учебного материала с использование^ тестовых заданий, способа количественной обработки результатов контроля и средств компьютерной техники - необходимый инструмент в деле повышения объективности оценки профессиональных знаний, оперативности управления процессом усвоения знаний учащихся и совершенствования дидактического процесса в целом.

3. Новый способ выявления неусвоенных обучаемым учебных элементов в выделенном объеме усвоения - надежная основа для создания адаптивных обучающих систем с замкнутым автоматическим управлением, необходимых для совершенствования процесса трудового обучения школьников

и процесса подготовки специалистов различйых отраслей народного хозяйства страны.

4. Эффективное использование существующих и вновь созданных методов контроля знаний, дающих количественное представление об овладении учащимися знаниями, суждения о которых опираются на конкретные параметры, подлежащие количественной обработке с помощью средств вычислительной техники - основа для оптимальной организации процесса контроля профессиональных знаний учащихся и минимизации затрат времени на текущий контроль знаний при усвоении учебного материала на заданном уровне.

5. Демонстрация с помощью микроЭВМ дидактически обоснованных машинных программ по контролю и диагностике качества усвоения сиональных знаний учащихся - практическое подтверждение готопнооги

к широкому внедрению в учебный процесс результатов исследований соискателя.

Научная новизна исследования заключается в разработке дидактических основ контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся:

1. Выявлены и систематизированы требуемые качества знаний, содержание, методы и средства контроля для целенаправленного управления процессом усвоения профессиональных знаний учащихся.

2. Экспериментально установлен неизвестный в педагогике способ выявления неусвоенных испытуемым учебных элементов в выделенном обьеме усвоения, который открывает широкие возможности создания адаптивных обучающих систем с замкнутым автоматическим управлением, способствующих оперативному управлению* процессом усвоения знаний учащихся.

3. Разработаны перспективные методы контроля и диагностики качества усвоения знаний учащихся, в основе которых лежат использование тестовых заданий, способ количественной обработки результатов измерений параметров, характеризующих качество усвоения профессиональных знаний и широкое использование средств вычислительной техники.

Созданы дидактически обоснованные машинные программы по контролю и диагностике качества усвоения профессиональных знаний учащихся, работающие в режиме диалога микроЭВМ с пользователями.

5. Разработан метод оптимальной расстановки контроля знаний по цепочке изучения выделенного обьема усвоения, позволяющий минимизировать затраты времени на текущий контроль знаний при усвоении учебного материала на заданном уровне.

6. Определены перспективы и основные направления развития процесса контроля и диаЬностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся.

Практическая значимость исследования заключается в том, что открываются новые возможности целенаправленного воздействия на содержание и процедуру работы по дальнейшему улучшению процесса контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся.

Это ьырьлаьтся в усилении возможности оперативного управления процессом усвоения знаний и повышения объективности оценки знаний учащихся, а также оценки соответствующей деятельности учителя.

Отражение теории совершенствования системы контроля знаний в управлении процессом усвоения профессиональных знаний учащихся в различных сферах образования будут способствовать совершенствование) методологической и теоретической подготовки специалистов.

Внедрение результатов исследования.

Основные теоретические положения, анализ и систематизация качеств знаний, содержания, методов и средств контроля в управлении процессом усвоения знаний выполнены соискателем и опубликованы в [23-25].

Дидактически обоснованные методы контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний и соответствующие машинные программы широко используются в учебном процессе ИПК и ФПК при повышении квалификации специалистов различных отраслей народного хозяйства страны, а также на предприятиях МЭП при подготовке рабочих кадров и аттестации ИТР.

Основные элементы исследуемой проблемы контроля знаний в процессе трудовой профессиональной подготовки школьников используются в школах Зеленоградского района Москвы, а также в Зеленоградском го-родоком центре профориентации молодежи. Основные методические материалы по контролю профессиональных знаний учащихся сведены в брошюру и опубликованы в[ 25 ] .

Опробация результатов исследования. Ход и результаты исследования на различных этапах обсуждались на всесоюзных, республиканских и вузовских конференциях, на семинарах по проблемам совершенствования системы контроля знаний учащихся и опубликованы в [1-25 ] .

По материалам исследования соискатель выступал с докладами и в течение 16 лет проводил учебные занятия со слушателями факультета новых методов и средств обучения Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического музея, с преподавателями учебных заведений Минвуза РСФСР - слушателями ФПК при вузах Москвы, с преподавателями учебных заведений МТ РЙСР - слушателями ФПК при ЗИСТ, со слушателями ИПК МЭП СССР, со слушателями и преподавателями ИПК профсоюзных кадров при ВШПД ВЦСПС, о преподавателями школ Зеленоградского района Москвы.

Материалы диссертационной работы обсуждались в Научно-исследовательском институте трудового обучения и профессиональной ориентации Академии педагогических наук СССР, в ИПК МЗП СССР и др.

Основу исследуемой проблемы контроля профессиональных знаний учащихся составляют новый способ выявления неусвоенных обучаемым учебных элементов в выделенном объеме усвоения и использование средств компьютерной техники.

Сначала диссертанток был осуществлен перенос сущности этого способа для создания способа определения неисправных элементов в технических объектах, который внедрен в процесс изготовления микросхем в 1970г., а в 1975г. было получено авторское свидетельство на изобретение A.c. № 486290..

Затек способ был признан годным1для выявления неусвоенных обучаемым учебных элементов в заданном объеме усвоения и в 1980г. получено авторское свидетельство на изобретение "Устройство для контроля знаний учащихся" A.c. К 744712, в котором использована сущность вскрытого соискателем способа.

Основные результаты исследований являются составной частью создаваемой системы программированного обучения и контроля знаний учащихся в рамках общесоюзной научно-технической программы. Задание № 0.80.02.72.02.04.05.А., утвержденное ГКНТ СССР от 30 октября 1985г.

№ 555.

Результаты исследований имеют большое научное и народно-хозяйственное значение. Инвариантность установленного диссертантом способа подтверждается во многих сферах человеческой деятельности. Экономический эффект от внедрения этого способа для определения неисправных элементов в технических объектах A.c. № 486290 только на четырех

предприятиях МЭП составил один миллион рублей в год. »

Машинные программы по контролю и диагностике качества усвоения профессиональных знаний, созданные на основе полученных результатов исследований по теме диссертации, позволяют оперативно управлять процессом усвоения знаний учащихся, повысить объективность оценки их знаний и получать необходимую информации для оценки деятельности учителя.

П. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ КАЧЕСТВА УСВОЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИИ УЧАЩИХСЯ

С позиций функции управления процессом усвоения знаний учащихся контроль знаний (К) состоит из операций: диагностики качества усвоения знаний (Дн), учета результатов усвоения знаний (Уч) и корректировки процесса усвоения (Кор), т.е.

К = Дн + Уч + Кор.

В свов очередь, диагностика качества усвоения знаний учащихся состоит из операций определения совокупности требуемых качеств знаний (0о), определения содержания контроля - контролируемых характеристик (Ск), измерения величины каждой из них СИ), сравнения их с эталонными значениями (Сд) и присвоения качествам оценки (Оц), т.е.

Дн = 0о + Ск + И + Сэ + Оц.

В настоящее время специалисты ведут интенсивный поиск критериев оценки знаний и средств контроля их усвоенности. При этом возникла необходимость определить совокупность качеств знаний, без которых критерии оценки и способы диагностики уровней усвоения найти нельзя: неизвестно что и как замерять. Совокупность видов знаний, отмечает И.Я.Лернер, благодаря их взаимосвязи,влияет на качество каждого вида и в соответствувщей мере на качество конкретных знаний по отдельным предметам. Знания учащегося формируются постепенно, по этапам, и соответственно качества формируются тоже постепенно - одни на первом уровне их усвоения, другие на втором или третьем. Применение знаний имеет в виду учет трех уровней усвоения. Первый уровень способен обеспечить полноту, глубину, конкретность и в определенной мере обобщенность, системность. Второй уровень, совершенствуя перечисленные качества, формирует оперативность, развернутость, прочность и в определенной мере осознанность.

Мы считаем, что третий уровень усвоения знаний, совершенствуя все перечисленные качества, способен обеспечить мобильность, гибкость, творческую направленность, профессиональную направленность, политехничность и освоенность.

Что касается содержания контроля - выделение совокупности контролируемых характеристик, то они определяются целями обучения и пт!-хологическоЯ теорией обучения.

В соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий Н.Ф.Талызина в своих работах выделяет следущие независимые характеристики процесса: форма действия, мера обобщения, мера развернутости, мера освоения. Эта теория требует, чтобы обратная связь обеспечивала возможность осуществлять контроль за ходом процесса, следить, те ли действия выполняет обучаемый, которые были ему предписаны, и с теми ли показателям». Иначе говоря, обратная связь должна нести информации о соответствии выполняемого обучаемым запрограммированного действия; правильности его выполнения, соответствия формы действия данному этапу усвоения и меры обобщения, освоения формируемого действия.

Кроме того, контроль включает в себя учет результатов усвоения знаний и корректировку процесса усвоения.

Учет результатов усвоения знаний состоит из операций фиксации ($), обработки (Об), хранения (Хр) информации о проверке и выдаче соответствующих результатов (Вр); т.е.

• Уч » Ф + Об + Хр + Вр.

Корректировка процесса усвоения состоит из операций слежения за последовательностью и правильностью выполнения учащимися предписанных им действий (Сд), выявления причин их отклонений (Впр) и проведения мероприятий по устранению этих отклонений (М), т.е.

Кор " Сл + Впр + М.

Осуществление контроля в учебном процессе требует анализа и систематизации основных видов, методов и средств контроля знаний.

Под видом контроля знаний мы понимаем структурную, классификационную единицу выявления знаний обучаемых в процессе поэтапного усвоения учебного материала.

В зависимости от функций, которые выполняет контроль в учебном процессе, можно выделить три основных его вида: предварительный, текущий, итоговый.

Предварительный контроль - процесс получения информации об исходном уровне знаний обучаемых.

Текущий контроль - процесс получения информации об уровне ус-ьоения учебного материала обучаемыми в ходе изучения основ наук.

Итоговый контроль - процесс получения обобщающей информации об уровне усвоения учебного материала по предмету, достигнутом обучаемым в конце работы над ним.

Под методом контроля знаний обучаемых мы понимаем способ деятельности учителя и (или) обучаемого, направленный на выявление ка чества усвоения, измерение его величины и присвоение качеству оценки.

К ним относятся: устный контроль, письменный, графический, практический, наблюдение за выполнением учебной деятельности обучаемого, программированный.

Под средствами контроля знаний обучаемых мы понимаем совокупность средств или предметов труда, используемых обучаемыми и (или) преподавателем в процессе выявления качества знаний.

Контроль знаний может осуществляться без применения TG0, с помощью локальных ТСО, с помощью ЭВМ.

Особое место при диагностике качества усвоения профессиональных знаний занимает тестовый контроль. Тестовые задания используют при письменном, графическом, практическом и программированном методах контроля.

Для контроля качества знаний учебного материала на разных уровнях усвоения В.П.Беспалько выделяет тестовые задания первого уровня (на опознание, на различение, на классификацию), тестовые задания второго уровня (конструктивные, подстановка, типовая задача). Тестовыми заданиями третьего уровня являются нетиповые задачи.

В процессе тестового контроля за качеством усвоения учебного материала выявлены два способа фиксации ответов испытуемых на задания: численно-кодированный о цифровым вводом ответа и конструируемый с алфавитно-цифровым, графическим или речевым вводом ответа. Суть первого способа заключается в том, что сформированные ответы н<\ задания кодируют числами и обучаемые при контроле качества учвоепия учебного материала фиксируют на носителе информации код, соответствующий выбранному реиению. В этом случае контроль может осущазтв-ляться преподавателем без TCO, а также могут быть использоепны локальные ТСО (без применения ЭВМ) и ЭВМ.

Суть второго способа состоит в том, что ответы на •'ц-.-мш испытуемые свободно конструируют в виде алфавитно-цифрово.!, г г и«"' кой записи на носителе информации или в виде устного очны п. К.м-,- , •

;ущеатвляет либо преподаватель без применения ТСО, либр иопользу-т для этого ЭВМ.

Осуществление тестового контроля знаний требует выбора единицы измерения качества знаний обучаемых, которая позволила бы вести количественную обработку результатов этого контроля.

Единицей измерения качества усвоения деятельности может служить действие контрольного задания или само контрольное задание. Далее в работе условимся использовать в качестве единицы измерения качества усвоения деятельности контрольное задание. Образцы ответов на каждое контрольное задание можно определить экспертным методом.

По определению коэффициента выполнения любой деятельности коэффициент усвоения знаний Кусв по контрольному тесту можно определить из отношения числа правильно выполненных контрольных заданий

jf

/1 , к общему их числу jy , т.е. символически

M 1 ¿L

CD

К - L=I ,

Nei - 4

где - количество контрольных заданий, составляющих контрольный тест ; I » I, W ;

Д^ - двоичная переменная, принимающая значение ноль в случае неправильного ответа на ¿-е контрольное задание и единицу, если иначе.

Поскольку контрольные задания, предназначенные для контроля за усвоением учебного материала на заданном уровне, могут отличаться по сложности, то их можно экспертным методом делить на группы по заранее установленным критериям. Нормировать контрольные задания по сложности в группы можно и по числу действий, входящих в ¿-о контрольное задание П^ и соответственно К уев следует определить по формуле

LC - JlI- . С2)

с 6. -

По значениям Куса можно выставить испытуемым соответствующие оценки. Для этого необходимо определить шкалу оценок. Эту шкалу можно определить методом экспертных оценок. Приведем известный в педагогической литературе вариант шкалы оценок и проиллюстрируем форму ее записи:

05Кусв^0,7 - "неудовлетворительно"; 0,7^ Кусв-^0,8 - "удовлетворительно"; 0,8£ Кусв< 0,9 - "хорошо"; 0,9^Кусв^1 - "отлично".

Осуществление контроля профессиональных знаний обучаемых требует рассмотрения способов выявления неусвоенных ими учебных элементов в выделенном объема усвоения.

В ходе изучения учебного материала обучаемые овладевают определенной совокупностью знаний, включающей в себя научные понятия, сведения и факты, отражающие закономерности существования и развития природы, общества, мышления.

Для каждого учебного предмета или темы можно выделить экспертным методом по каким-то общим признакам (основаниям) определенные количества учебных элементов (УЭ), характеризующих объем обучения или объем усвоения.

В каждом УЭ можно выделить определенное количество наиболее информативных составляющих (ИС). При этом выбор числа и содержания оснований, по которым рассматриваются УЭ, должен соответствовать цели изучения предмета с позиции модели специалиста.

В содержании программного материала УЭ расположены в определенной последовательности, которая в сочетании с системой внутрипред-метных связей образует структуру предмета.

Для проверки качества усвоения объема учебного материала будем использовать контрольные задания, направленные на выявление свойств объекта, и применяемые в сочетании с изложенной здесь методикой измерения и оценки результата.

При проверке качества усвоения конкретного объема усвоения учебного материала берется вполне определенная совокупность контрольных заданий, образующих тест.

Объектами исследования в целях диагностики усвоения учебного материала являются обучаемые, усвоившие и на усвоившие на заданном уровне определенный объем учебного материала ; по результатам того, в какой море усвоен программный материал, можно выделить и тс учебные элементы, каждый из которых характеризуется нвусмсни«!* с/, и о Я

пли нескольких информативных составляющих. Любая неусвоенная обучаемыми ЙС вызовет при контроле положительный или отрицательный исход той или иной тестовой проверки.

Если считать, что каждая проверка имеет только два исхода: положительный (0), когда неусвоенная обучаемым определенная ИС не вызовет при контроле недопустимого отклонения от эталона, и отрицательный (I), если иначе, то можно составить диагностическую таблицу, представив соответствие между неусвоенными ИС и исходами проверок нулями и единицами.

Строки таблицы соответствуют состояниям обучаемых (усвоившим и не усвоившим материал), столбцы - проверкам, элементы таблицы -исходам проверок. Таким образом, каждое учтенное состояние выражено и таблице определенным набором исходов проверок. Получив в результате контроля за качеством усвоения обучаемым заданного объема учебного материала такой набор и сопоставив его с табличными данными, можно определить неусвоенные им информативные составляющие.

Однако в силу индивидуальных особенностей людей, логико-содержательных и Методических внутрипредметных связей учебных элементов одна и та жо неусвоенная информативная составляющая при контроле за овнадением обучаемыми программным материалом может соответствовать для группы обучаемых, прошедших данный учебный материал, различному набору исходов проверок. Поэтому построение диагностической таблицы, представляющей строгое соответствие между неусвоенными ИС и наборами исходов проверок, оказывается затруднительным.

В связи с этим рассмотрим неизвестный в педагогике способ выяв--1Ы1ия неусвоенных обучаемым учебных элементов в выделенном объеме усвоения, позволяющий вскрывать иерархию локализации неусвоенных УЭ ,чо любому возможному набору исходов тестовых проверок усвоения знании, полученному испытуемым.

Суть этого способа заключается в том, что каждый УЭ имеет обьек« •¡пыша количества информативных составляющих, неусвоение которых может принести конкретные проверки усвоения знаний обучаемых к отрицательному исходу, а поэлементные суммарные значения таких количеств ¡1С но ьием проверкам с отрицательным исходом, полученным испытуемым, оп-редоинйт иерархию локализации неусвоенных им учебных элементов, т.е. оииь '.пически

к - &,тЧг1 ■

б

где _

I * I» К; К - количество УЭ в контролируемом объеме усвоения;

Т- количество проверок усвоения знаний, составляющих контрольный тест для выделенного объема усвоения; двоичная переменная, принимающая значение I или 0; количественное проявление ¿-го неусвоенного УЭ в проверках усвоения знаний о отрицательным исходом, полученным испытуемым; /Т1..- объективное количество информативных составляющих ¿-го УЭ, не" усвоение которых может привести ^-ю проверку усвоения знаний испытуемого к отрицательному исходу;

ÍIt если ¿-я проверка усвоения знаний испытуемого соответствует

отрицательному исходу; О, если иначе.

Считаем, что каждая проверка усвоения знаний испытуемого имеет два исхода: положительный, когда неусвоенная ИС не приведет результат проверки усвоения знаний к отклонению от эталона, и отрицательный, если иначе.

Предполагалось, что вероятность неусвоения ИС во всах УЭ контролируемого объема усвоения одинакова, в противном случае новые количества таких проявлений т- ■ будут равны

где

р^ - вероятность неусвоения -8-й ИС ¿-го Уд, которая может привести

V ^ -ю проверку усвоения знаний испытуемого к отрицательному исхо ду.

Научное значение способа состоит в том, что он вносит новые -ь чественные представления об объективно существующих количественных связях ИС каждого УЭ с каждой проверкой усвоения знаний, вскрывает количественное проявление каждого неусвоенного УЭ в проверках усвоения знаний о отрицательным исходом, полученным испытуемым, и тем за-мым определяет иерархию локализации неусвоенных им УЭ. Установлении!! способ открывает новый подход к решению проблемы выявления пробелов в знаниях обучаемых на уровне учебных элементов, в элементах на уроь не их составляющих и т.д.

Практическое значение способа связано с возможностью рассчитан, на его основа количественные проявления неусвоенних обучаемым УЭ в контролируемом обьемо усвоения по любому набору исходов проверок усвоения знаний, полученному испытуемым, и соответственно опрадчлись иерархию локализации таких УЭ. Сущность этого способа но-»«г гни «„

пользована для выявления неусвоенных человеком действий в контролируемой деятельности, для выявления неисправных элементов в технических объектах, для выявления больных органов в биологических объектах, для выявления режимов (операций) с отклонениями от нормы в контролируемых тохнологических процессах, для определения профессиональной годности испытуемых и т.д.

Практически способ выявления неусвоенных обучаемым УЭ можно реализовать следующим образом.

Пусть условно выделенный объем усвоения состоит из А учебных элементов. Контрольный тест для выделенного объема усвоения состоит из 6 проверок усвоения знаний. Для каждого УЭ составляют перечень информативных составляющих, усвоение которых контролируют проверками теста. Затем поочередно в каждом УЭ каждую ИС условно принимают в качестве неусвоенной, при этом определяют все проверки усвоения знаний, которыми охвачена каждая ИС, и-фиксируют такие проверки как непроходящие, т.е. имеющие отрицательный исход. Иначе говоря, определяют объективное количество ИС I -го УЭ, неусвоение которых может привести ^ -о проверку усвоения знаний испытуемого к отрицательному исходу.

Результаты сводят в диагностическую матрицу

где

17)..- объективное количество информативных составляющих ¿-го УЭ, неусвоение которых может привести ^-ю проверку усвоения знаний испытуемого к отрицательному исходу;

Т - количество проверок усвоения знаний обучаемых, составляющих контрольный тест;

К - количество УЭ в выделенном объеме учебного материала.

Каждый раз при получении испытуемым любого возможного набора исходов проверок усвоения знаний по заранее составленной диагностической матрице определяют объективные количественные проявления каж-догэ неусвоенного УЭ путем суммирования элементов матрицы каждой строки по всем столбцам, соответствующим проверкам усвоения знаний с стрлцательным исходом, полученным испитуемим, а за ноусвоонный. прини-

иавт УО, суммарное значение величин Шц которого наибольшее.

о

т„ т12" •т1Т

т21 т„.

П1к, "тнг

Итак, если

тогда

проверки усвоения знаний обучаемых, составляющие контрольный тест;

набор исходов проверок усвоения знаний, полученный испытуемым ;

исходная диагностическая весовая матрица, составленная для выделенного объема усвоения;

диагностическая весовая матрица, сокращенная по столбцам, соответствующим проверкам усвоения знаний с положительным исходом, полученным испытуемым

Затем суммируют элементы сокращенной матрицы по каждой строке и определяют иерархию локализации неусвоенных обучаемым УЭ. В нашем случае эта иерархия соответствует: УЭ4 - вес 10; УЭ2 - вес 9; УЭЗ -вес 6; УЭ1 - вес

Кроме того, для каждого испытуемого по конкретному набору исходов проверок усвоения знаний и данным диагностической матрицы '0 можно определить коэффициент усвоения знаний Кусв по формуле

и -

0 I 0 I I 0 -

2 I 3 I 2 -

I 2 I 7 0

3 2 I 0 б

5 I 0 6 3 2

- I - I 2 - -

- I - I 7 -

- 2 - 0 4 -

- I - 6 3 -

к т_ к Л

г-1

(О

Сопоставляя КуСВ со шкалой оценок, можно выставить соответствующую оценку знаний испытуемому.

Основываясь на статистических данных о коэффициентах усвоения знаний обучаемых всей группы по всему учебному материалу, мочно оценить соответствующую деятельность учителя и педагогического коллектива в целом.

(

1

гц

Ш. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ КАЧЕСТВА УСВОЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ

Автоматизация процесса контроля профессиональных знаний уча-цихоя требует создания специальных программ. С этой целью нами созданы три машинные программы по контролю знаний, работающие в режиме аналога микроЭВМ с пользователями.

Первая программа для контроля знаний учащихся основана на использовании тестовых заданий о учетом их сложности, автоматическом подсчете коэффициента усвоения по результатам ответов на тестовые задания и сравнении этого коэффициента со шкалой оценок. В результате оеущеотачения контроля' знаний учащихся по этой программе на терминальное устройство пользователя микроЭВМ автоматически выдается информация об ошибочных ответах, коэффициенте усвоения и оценке знаний.

Вторая программа для контроля знаний учащихся в дополнение к функциям первой программы выполняет еще автоматическую корректировку сложности контрольных заданий в зависимости от ответов на них, т.е. nepвQнaчaльныe значения сложности каждого контрольного задания, присвоенное экспертами, могут меняться в сторону увеличония или уменьшения в зависимости от результатов ответов на каждое из них.

Третья программа по контролю знаний учащихся в дополнение возможностей первых двух программ учитывает при корректировке сложности контрольных заданий еще и время, затраченное испытуемыми на выполнение каадого задания.

Автоматизация процесса диагностики качества усвоения профессиональных знаний тробует создания машинных программ, реализующих новый способ выявления неусвоенных обучаемым УЭ в контролируемом объеме уо-поония. Вариант такой программы создан и обеспечивает работу в режиме диалога микроЭВМ с пользователями. Фрагмент информации о результатах контроля усвоения знаний обучаемого в результате диалога с микроЭВМ, рцботаищой по этой программе, выглядит следующим образом:

Результаты контроля усвоения знаний

Шифр: I 2 3 Ц 5 б 7. Осибочные ответы: 2 (2 вместо 3) ; 5 (3 пкесто I).

_Иерархия локализации неусвоенных испытуемым УЗ_

Номер УЗ. Вес УЗ ¡Номер УЗ, Вес У3|" Номер УЗ, Вес УЗ ¡Номер УЗ,Вес УЗ -$-;-\-

2 7 | 3 б | 4 1 | I 3

Коэффициент усвоения: 0,6667. Ваша оценка неуд. о> <ВК> (начать сначала).

Машинные программы по контролю и диагностике качества усвоения знаний учащихся составлены на языке программирования Паскаль и записаны на дискеты, образцы которых для тиражирования находятся в ИПК МЗП и в школе 719 Зеленоградского района Москвы. Необходимые материалы для осуществления контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся с помощью средств вычислительной техники широко раскрыты и опубликованы в [ 1,2,9,16,23,25 1.

1У. ОПТИМАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ

Критерием оптимальной расстановки текущего контроля знаний учащихся по цепочке изучения заданного объема учебного материала может служить минимум затрат времени на контроль знаний при усвоении учебного материала на заданном уровне. Это возможно тогда, когда оба показателя - затраты времени на контроль знаний и затраты времени на неэффективное обучение - будут наименьшими. Если О - количество учебных элементов в заданном объеме учебного материала, Р^ - средние затраты времени, обусловленные проведением контроля качества усвоения учебного материала после изучения учащимися I -го учебного элемента,

- средние затраты времени, связанные о обучением не усвоивших пройденный объем учебного материала учащихся на (¿+1) учебном элементе, то следует минимизировать величину В.

в =

где В - затраты времени на контроль знаний учащихся при усвоении данного объема учебного материала на заданном уровне; V - средние затраты времени на итоговый контроль.

Для определения величин Р- и V необходимо разработать модель контроля знаний учащихся.

После контроля качества усвоения первого учебного элемента в группе могут появиться не прошедшие контроль, т.е. учащиеся, не под-

готовленные для дальнейшего обучения. От качества проведения контроля знаний зависит число учащихся, которые пройдут его, т.е. будут допущены к изучению следующего элемента заданного объема учебного материала.

Текущий контроль, отмечает В.П.Беспалько, в зависимости от выбранных условий его проведения может быть интегрирующим, суть которого в том, что здесь контролируется вся изученная часть предмета и каждый новый учебный элемент включается в целостный контекст предмета, и элементным, особенность которого заключается в том, что здесь контролируется каждый учебный элемент в отдельности.

Интегрирующий контроль характеризуется тем, что, подвергая этому контролю учащихся, среди которых есть подготовленные (усвоившие на заданном уровне пройденный объем учебного материала) и неподготовленные, он выделит для изучения следующего учебного элемента только подготовленных. Отсюда следует определение коэффициента пропускания интегрирующего контроля как средней величины отношения числа учащихся, прошедших этот контроль (они все подготовленные), к общему числу подготовленных учащихся, приступивших к изучению предше-стэующего контролю учебного элемента. Коэффициент пропускания интегрирующего контроля совпадает с коэффициентом успеваемости учащихся при изучении данного учебного элемента. Элементный контроль характеризуется тем, что в отличие от интегрирующего контроля он выявляет лишь часть неподготовленных учащихся, неусвоение учебного материала которых связано с изучением предшествующих контролю учебных элементов. Коэффициент пропускания элементного контроля определяется как средняя величина отношения числа прошедших данный контроль учащихся к общему чи~чу допущенных к изучению учебного элемента, предшествующего контролю.

Еоли обозначить стратегию контроля переменной^, которая может принимать два взаимоисключающих значения - "О" в случае элементного контроля и "I" в случае интегрирующего контроля, то через К^. можно обозначить коэффициент пропускания {, -го контроля. *

Выделим допущения, используемые при решении задачи.

1. К изучения заданного объема учебного материала приступает Х/Г0 подготовленных учащихся (т.е. следует считать^ =1, К0^ »1).

2. Учащийоя, не усвоивший на заданном уровне учебный элемент на ллбом этепе обучения, не допускается к изучению следующего учебного момента в основном потоке обучаемых.

3. Интегрирующий контроль, проводимый после изучения ¿-го учебного элемента, позволяет выявить учащихся, не усвоивших учебный материал д -го учебного элемента CJ.it).

Элементный контроль позволяет выявить лишь часть учащихся, не усвоивших учебный материал, и в основном тех, неусвоение учебного материала которыми связано с изучением предшествующего контролю учебного элемента. Считаем, что соответствующий коэффициент пропускания есть постоянная величина для каждой пары (учебный элемент, элементный контроль знаний).

5. Процесс изложения материала учебного элемента "не различает" подготовленных и неподготовленных учащихся.

6. Средние затраты времени С^. на контроль знаний одного учащегося не зависят от вида контроля на ^ -м учебном элементе ).

Перейдем к определению величин ^ ^ и, V выражения (5). Величина^ будет равна произведению количества неподготовленных учащихся, приступивших к изучению (£ +1) учебного элемента, на величину средних затрат времени А^ на изучение одним учащимся (.1 +1) учебного элемента. Это количество неподготовленных учащихся определим как разность между общим количеством и количеством подготовленных учащихся, приступивших к изучению (£ +1) учебного элемента.

Количество подготовленных учащихся, приступивших к изучению (¿+1) учебного элемента, будет равно: , ^ ¡^

о ¿-о €-1.

Общее количество учащихся, приступивших к изучению (¿+1) учебного элемента, равно: Д^с. .

«/А п к„, ) п К -0 ,

где - номер ближайшего к ( I +1) учебному элементу интегрирующего контроля знаний (£¿<1).

Если перед изучением (¿.+1) учебного элемента стоит интегрирующий контроль, то к изучению этого учебного элемента не приступит ни один неподготовленный учащийся.

Если перед изучением ({, +1) учебного элемента стоит элементный контроль, то к изучению этого элемента приступит следующее количество неподготовленных учащихоя: I

Л 1ф0 К„

Величину^, в пересчете на одного учащегося следует определить:

(б)

В зависимости от конкретной расстановки интегрирующего и элементного контроля знаний к изучению ¿-го учебного элемента приступит различное количество учащихся и, следовательно, будут различные величины Р- и у,

По аналогии с соотношением (б) для величин Р^ и V в пересчете на одного учащегося определяем:

г 7)

V = ■

(8 )

(Г1К '¡¡п-{ = 1.

• е-о

Множество величин задается множеством значений •

поэтому В - В »)•

Эта величина есть средние затраты времени, обусловленные размещением < ¿а/ * •><}и-^текущего контроля различной стратегии по цепочке усвоения учащимися заданного объема учебного материала.

Рассмотрим пример определения величины средних затрат времени (В) для приведенного на рисунке!размещения интегрирующего и элементного контроля качества усвоения заданного объема учебного материала с количеством учебных элементов (1-7.

в (юноо) - к01с11+о+когкпс20+к01кп(к20-к21)А3+к01к11

К20С31+0+К01К11К21%1С1)1'|"0+К01К11К21КЭ1К'»1СЬ0>

К01КИК21К31К41^К50"К51^б+К01КИК21КЭ1К1»1К50

С60+К01К11К21К31К41(К50К60-К51К61)А7+К01К11К21

К31К41К50Н60С71•

Подставив соответствующие значения коэффициентов и подсчитав значение В для всех возможных 2п~* вариантов размещений интегрирующего и элементного контроля знаний, выбираем то размещение, для которого величина В минимальна.

Поскольку число учебных элементов может быть несколько десятков, а количество всех возможных размещений с оставит несколько тысяч, то расчет минимального значения величины В и соответствующей расстановки интегрирующего и элементного контроля качества усвоения учебно го материала необходимо осуществлять с помощью ЭВМ. Для заданного объема учебного материала, состоящего из семи учебных элементов, машинное время расчета оптимальной расстановки интегрирующего и элементного контроля качества усвоения учебного материала по программе работы алгоритма составляет менее одной минуты.

Периодически уточняя статистические данные об изменении используемых при расчете величин, можно корректировать расстановку интегрирующего и элементного контроля в процессе обучения, т.е. поддерживать минимальное значение указанных выше затрат времени.

—В—ЁН

УЭ^ - учебный элемент ;

| - интегрирующий контроль знаний учащихся ;

| - элементный контроль знаний учащихся ;

- итоговый контроль знаний учащихся.

Рис.I.Вариант размещения интегрирующего и элементного контроля знаний учащихся в процессе усвоения заданного объема учебного материала.

На некоторых этапах обучения с целью устранения пробелов в знаниях допускается возврат в основной поток некоторых учащихся, не усвоивших на заданном уровне учебный материал. При этом следует считать, что не усвоили учебный материал те учащиеся, которые в отведенное время на обучение не могут достичь усвоения определенного обьома учебного материала на заданном уровне. Соответствующим образом изменятся и определения коэффициентов пропускания интегрирующего и элементного контроля, но в целом методика оптимального размещения текущего контроля знаний учащихся в процессе усвоения заданного объема учебного материала останется без изменения.

Предложенный метод оптимальной расстановки текущего контроля качества усвоения учебного материала достаточно универсальный и представляет практический интерес при совершенствовании системы контроля знаний учащихся школ и других учебных заведений, оснащенных ' микроЗВМ.

Результаты исследований по данной проблеме подробно раскрыты и опубликованы в [243.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В проведенном исследовании изучено современное состояние теории и практики контроля знаний школьников и на основе теоретического анализа, сопоставления и обобщения материалов по данному вопросу:

- выявлены, дополнены и систематизированы с учетом достигнутого уровня развития теории обучения требуемые качества знаний, со-деркание, виды, методы и средства контроля в управлении процесоом усвоения знаний учащихся;

- установлено, что-в условиях трудового обучения школьников и сирокого использования компьютерной техники в учебном процессе перспективным является тестовый контроль, способствующий оперативному управлению процессом удвоения профессиональных знаний учащихся.

2. Изучены материалы по управлению процессом усвоения знаний учащихся и на основе теоретического анализа сопоставления и обобщения материалов по данному вопросу:

- выявлено, что в условиях достигнутого уровня развития теории трудового обучения школьников, широкого использования микроЭВМ в учебном процессе перспективным является ооздание дидактических обучающих систем с замкнутым автоматическим управлением ;

- установлено, что одним из основных факторов, препятствующих широкому внедрению в учебный процесс таких систем, является отсутствие должных методов контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний, позволяющих оперативно выявлять неусвоенные учащимися учебные элементы, ориентировать их на изучение необходимого учебного- материала по устранению пробелов в знаниях, автоматически осуществлять фиксацию, сбор, хранение, обработку и выдачу информации о результатах контроля качества усвоения знаний,

3. Изучены материалы по созданию методов контроля и диагностики качества усвоения знаний учащихся и на основе теоретического анализа сопоставления и обобщения материалов по данному вопросу:

- найден принципиально новый подход к решению проблемы контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний, основанному на методах, дающих количественное представление об овладении учащимися знаниями, суждения о которых опираются на конкретные параметры, подлежащие количественной обработке, а также основанному на построении контрольно-диагностических весовых матриц и выполнении определенных действий над ними с цель» выявления неусвоенных учащимися учебных элементов; способ выявления неусвоенных учебных элементов, изложенный в настоящей работе, ранее не был известен в отечественной и зарубежной практике и защищен авторскими свидетельствами на изобретение;

- разработаны дидактически обоснованные машинные программы по контролю и диагностике качества усвоения профессиональных знаний учащихся и апробированы на материалах по правилам технической эксп- -луатации и технике безопасности при работе с электроустановками,

на материалах профессии испытатель деталей и приборов глектроьной техники, на материалах начального обучения языку программирования Бейсик и др(.

4. Изучено техническое обеспечение процессов контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся и на

основе теоретического анализа, сопоставления и обобщения материалов по данному вопросу выявлено, что все разработанные и изложенные в диссертационной работе методы контроля и диагностики качества усвоения знаний, алгоритмы и машинные программы успешно могут быть реализованы на больших и малых ЭВМ коллективного пользования, а также на микроЗВМ индивидуального пользования.

5. Изучена организация контроля профессиональных знаний в процессе трудового обучения школьников и на основе теоретического 'анализа, сопоставления и обобщения материалов по данному вопросу разработан метод оптимальной расстановки текущего контроля знаний учащихся в процессе усвоения учебного материала. Метод доведен до практической реализации, сущность которого используется и для разработки методов оптимальной организации межопера-циснного контроля исправнрсти технических изделий на этапе производства.

6. Все решенные в диссертационной работе задачи по контролю знаний в процессе трудового обучения школьников имеют дидактическую связь и составляют диалектическое единство, выполнены на должном научном уровне, методы контроля знаний доведены до практической реализации, успешно используются в обучении.

7. Теория изучения опыта совершенствования контроля в управлении процессом усвоения знаний учащихся может быть использована при проведении целого ряда методологических исследований. Предложения по совершенствованию методов, организации, автоматизации и направленности контроля в процессе трудового обучения школьников, а также повышению обьективности оценки знаний учащихся могут явиться предметом дальнейших теоретических исследований. Отражение теории совершенствования объективного контроля профессиональных знаний учащихся в различных сферах образования будет способствовать совершенствованию методологической и теоретической подготовки специалистов.

3. Полученные результаты исследований необходимы при создании и внедрении комплексных систем планирования, организации и

управления процессом обучения.

Основные результаты исследований, полученные в работе, в силу инвариантности использования их в различных сферах человечео* кой деятельности нашли широкое применение в общеобразовательных и профессиональных школах, средних специальных и высших учебных заведениях, ИНК я ФПК, при обучении рабочих кадров и аттестации ИТР, и особенно следует отметить широту переноса сущности методов контроля профессиональных знаний учащихся для создания методов контроля исправности и диагностики неисправных изделий на этапе производства. Это подтверждается экономическим эффектом от внедрения основных результатов исследований диссертационной работы, исчисляемого миллионами рублей в год.

Таким образом, практика служит критерием оценки проведенных в работе исследований, критерием правильности выводов полученных в ходе исследования.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЯ АВТОРА ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. A.c. 486290 (СССР) "Способ определения неисправных уэлоь сложных электронных схем". /Н.Е.Бобков.

2. Экзаменует ЭВМ "Наири" //Электронная промышленность, 1975, № 10 - 0,5 п.л. (в соавторстве).

3. Алгоритм и программа контроля знаний студентов на ЭВМ "Наири-К" //Тезисы докладов научно-технической конференции преподавателей и сотрудников завода - ВТУЗа. - М.:1975. - 0.15 п.л.

4. Исследование и разработка машинных методов обучения .и контроля знаний учащихся в автоматизированном классе. Технический отчет по хоздоговорной научно-исследовательской рабсте, № гос. регистр. 75052699. М.: 1975, часть I и 2, - 8 п.л. (в соавторстве),

5. Организация и методы контроля знаний. НИИ проблем высшей школы "ркспресс-информация". - М.: 1975. - 0,15 п.л.

(в соавторстве).

6. Определение пробелов в знаниях учащихся при программированном обучении. //Электронная промышленность, 1975. № 12,

- 0,4 п.л.

7. Методическое пособие по контролю знаний обучаемых с помощью ЭВМ "Наири". Вып.9. - М.: ЦНИИ'Электроника". 1976.

- 1,25 п.л. (в соавторстве).

8. Методическое пособие по обучению с помощью ЭВМ "Наири". Вып.2. - М.: ЦНИИ "Электроника", 1976. - 1,75 п.л. (в соавторстве).

9. Обучение и контроль знаний с помощью ЭВМ "Наири". Вып.1. - М.: Знание. 1977. - 2,75 п.л. (в соавторстве).

10. Методические рекомендации по составлению обучающих программ. - М. : ЦНИИ "Электроника". 1976. - 1,8 п.л.

(в соавторстве).

11. Использование ЭВМ в лабораторных работах по курсу ТСО. //Тозисы докладов Республиканской конференции по проблемам комплексного применения технических'средств на базе ЭВМ в учебном процессе. - Моск. : 1977. - 0,2 п.л.

12. Диагностирующая программа контроля знаний для ЭВМ "Наири-К". //Тезисы докладов научно-технической конференции сотрудников и преподавателей завода -ВТУЗа. - М. : 1977.

- 0,15 п.л.

13. Устройство для контроля знаний на базе микрокалькулятора. Госкомтруд СССР, Госкомитет по науке и технике АН СССР, ВЦСПС, Минвуз СССР. //Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Основные направления повышения эффективности использования трудовых ресурсов в свете решений ХХУ съез да КПСС. 7 секция. Социально-экономические проблемы совершенст вования оистемы подготовки квалифицированных кадров. - 0,5 п.л (в соавторстве). ,

14. Исследование вопросов методического и логико-математического обеспечения автоматизированного обучающего комплекса

на базе ЭВМ. Технический отчет по хоздоговорной НИР. № гос.регистр. 77050553 от 19.12.1978. - 5 п.л. (в соавторстве).

15. А.с.599235 (СССР) "Способ определения неисправных узлов сложных электронных схем". /Й.Е.Бобков (в соавторстве),

16. А.с.744712 (СССР) "Устройство для контроля знаний". /Н.Е.Бобков (в соавторстве).

17. Комплексная система планирования, управления учебной и учебно-методической деятельностью ЦОЛИУВ. //Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции 13-15 октября 1981. Применение математических методов, вычислительной техники и автоматизированных систем управления в здравоохранении. - М. : 1981.

- 0,2 п.л. (в соавторстве).

18. Контроль усвоения знаний на ФПК ЗИСТ. //Тезисы докладов научно-методического семинара. Контроль усвоения знаний и пути совершенствования. 22-23 июня 1982. МИСиС. Факультет новых методов и средств обучения при Политехническом музее. - М. : 1982. - 0,15 п.л. (в соавторстве).

19. Машинный метод контроля знаний. Стендовый доклад Всесоюзной конференции "Научные основы разработки и внедранпя технических средств обучения". М. : МИФИ. 1984, - 0,15 п.л.

20. Методика составления контрольных заданий для проверки знаний о помощью ЭВМ. //Тезисы докладов научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава ЗИСТа.

И. : 1934. - 0,2 п.л.

21. Организация контроля знаний курсантов о помощью ЭВМ. //Научно-практические аспекты последипломного образования врачей. М. : ЦОЛИУВ. 1983. - 0,2 п.л. (в соавторстве).

22. Оптимальная организация контроля знаний курсантов ЦОЛИУВ в процессе обучения. Научно-практичеокие аспекты последипломного образования врачей. - М.: ЦОЛИУВ. 1983. - 0,4 п.ч, (в соавторстве).

23. Контроль за усвоением учебного материала. //Советская педагогика. № 9. 1984. - 0,7 п.л.

24. Контроль качества усвоения учебного материала. //Новые исследования в педагогических науках. К 2. Педагогика. 1986. - 0,5 п.л.

25. Новый способ выявления неусвоенного обучаемым учебного материала. Методическая разработка для контроля знаний рабочих и других кадров промышленных предприятий с помощью микроЭВМ. М. :

ЩШИ "Электроника". 1938. - 2 п.л.

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. Общая характеристика исследования ......................................3—14

П. Теоретические аспекты контроля и диагностики качества

усвоения профессиональных знаний учащихся ......................15-23

И. Автоматизация процесса контроля и диагностики качества усвоения профессиональных знаний учащихся ................24-25

1У. Оптимальная организация текущего контроля профессиональных знаний учащихся ....................................................25-30

Заключение ....................................................................................30-33

Список публикаций автора по теме исследования ..............33-36