Petr EgorovВ настоящее время в техническом образовании все больший упор делается на всемерное развитие и внедрение самостоятельного обучения студентов. Поэтому проверка качества усвоения студентами учебного материала, изученного в процессе самостоятельной работы, одна из важнейших задач учебного процесса. И здесь оценка, основанная на использовании карточек программированного контроля знаний студентов, является высокоэффективным способом такой проверки. Данный метод обеспечивает:
- высокую производительность труда преподавателя, когда за короткий отрезок времени можно оценить знания большой массы студентов;
- поддержание достаточно высокого статуса технического образования в условиях, когда на практике из учебного процесса происходит практически полное «вымывание» большинства обычных прежде практических заданий для студентов (контрольных домашних задач, расчетно-графических работ, курсовых проектов и т. п.);
- практически полную совместимость с различными программами компьютерного тестирования, что позволяет в зависимости от уровня технической оснащенности учебной аудитории оперативно выбирать тот или иной способ программированного контроля знаний студентов.
В этом аспекте на кафедре аэро- и гидромеханики, динамики и прочности машин, сопротивления материалов ведется последовательная работа по созданию новых и совершенствованию существующих карточек программированного контроля знаний учащихся по различным учебным дисциплинам. Ниже в деталях будет рассмотрена последовательность разработки вновь созданных в последнее время карточек по таким предметам, как «Сопротивление материалов» и «Объемный гидропривод». Предлагаемый метод позволяет получить одновременно с комплектами карточек программированного контроля знаний и компьютерные тесты по одноименной тематике.
Как компьютерные тесты, так и карточки программированного контроля знаний состоят из пяти вопросов, на которые приводятся несколько вариантов ответов, и только один из них является правильным, то есть, по сути дела, обычная «угадайка». При кажущейся примитивности такого подхода он имеет определенные преимущества:
- он привязан к пятибалльной шкале оценок, принятой в НГТУ им. Р. Е. Алексеева, и поэтому исключает неопределенность и многозначность в оценке ответа, характерные для других, более сложных оценочных методик;
- обеспечивается быстрота опроса – на весь ответ студенту дается всего лишь 10–15 минут. Кроме того, поскольку проверка тестов (т. е. карточек с ответами) начинается лишь после того, как все учащиеся закончат тестирование, «передовые» студенты сами начинают подгонять отстающих;
- ввиду кратковременности такого рода тестирования последнее проводится в учебное время, в учебной аудитории и под наблюдением преподавателя. Этим гарантируется полная самостоятельность работы студента во время тестирования. Полностью исключаются «подглядывание», «списывание», помощь со стороны и другие формы подсказок, что является слабым местом всех дистанционных форм обучения (например, интернет-тестирования). Иными словами, достигается действительно правдоподобная оценка уровня знаний учащегося;
- проверка тестов по заранее составленной кодировке для академической группы в 15–20 человек занимает всего 5–7 минут, и оглашение результатов теста проводится сразу же на текущем занятии. Это позволяет тут же провести и «апелляцию» – разбор неправильных ответов. Практика показывает, что перенос «апелляции» на последующие занятия ослабляет интерес учащихся и через учебную неделю, а то и две уже практически никто из студентов не интересуется причинами своих ошибок при тестировании;
- современные студенты очень любят играть (например, в компьютерные игры). Кажущаяся на первый взгляд простота карточек программированного контроля знаний, составленных по типу «угадайка», провоцирует поучаствовать в тестировании даже тех студентов, которые ничего не знают (по принципу «авось повезет»). Однако при опросе такие студенты набирают не более одного балла, максимум два, что недостаточно для получения зачета по теме. После двух-трех неудачных попыток в академической группе выявляется относительно небольшой контингент студентов, которые в принципе не хотят прорабатывать учебный материал, надеясь как-нибудь «проскочить». К ним впоследствии можно применить более жесткие формы опроса, например устный опрос по типу небольшого экзамена.
Наряду с созданием карточек программированного контроля знаний по новой тематике обязательно должна проводиться последовательная работа по обновлению и совершенствованию уже существующих, ранее составленных карточек. И причина такой необходимости не только в естественном расширении банка вопросов в тестах и карточках. Высокая оснащенность современных студентов всевозможными «гаджетами» позволяет им незаметно от преподавателя «фоткать», т. е. копировать себе как сами карточки, так и номера правильных ответов. В студенческой среде всегда находятся ушлые «дельцы от учебного процесса», которые впоследствии собирают и систематизируют эту информацию, воспроизводя кодировки правильных ответов с целью их последующей продажи заинтересованным лицам. Для некоторых таких «дельцов» это уже давно стало прибыльным бизнесом.
В качестве противодействия этому «неизбежному злу» приходится иметь для каждой темы по несколько разных комплектов карточек с различной кодировкой правильных ответов. Перекодировка может быть осуществлена следующими способами.
Самый простой способ – только поменять номера самих карточек, оставляя неизменной их внутреннюю структуру (содержание вопросов и ответов к ним, а также последовательность изложения вопросов в карточке не меняются). Например, последовательно сдвинуть номера всех карточек в комплекте на два-три номера в большую или меньшую сторону. Однако в студенческой среде стараниями вышеупомянутых «дельцов» появились вредоносные компьютерные программы (боты), которые распознают кодировку правильных ответов по первым же словам первого вопроса карточки. Поскольку проведение тестирования анонсируется заранее, студенты приходят на него, предварительно скачав вышеупомянутые «боты» на свои смартфоны. Во время теста они незаметно вводят в эти «боты» первые слова первого вопроса и получают на выходе всю кодировку правильных ответов не только для своей карточки, но и для остальных карточек данного комплекта, т. е. для всей академической группы.
Это побуждает перейти ко второму, более сложному способу перекодировки – менять не только номера карточек в комплекте, но и последовательность изложения вопросов внутри самой карточки. Тогда изменяются первые слова первого вопроса на карточке и работа этих «ботов» сбивается.
Таким образом, для повышения качества программированного контроля знаний по заранее составленным карточкам необходимо:
- во-первых, при тестировании по данной теме применять какой-нибудь один, случайно выбранный из нескольких имеющихся в наличии комплектов карточек;
- во-вторых, категорически запрещать студентам пользоваться сотовыми телефонами во время тестирования и жестко следить за порядком в аудитории, пресекая все попытки «списывания» и «подглядывания».
В связи с этим не рекомендуется включать в состав карточек вопросы, требующие сложных арифметических вычислений, так как в противном случае студенты начинают просить разрешить им пользоваться калькуляторами сотовых телефонов. А заполучив в свои руки сотовые телефоны, студенты тут же выходят в Интернет, организуют всевозможные «онлайн-конференции», «чаты» и т. п., сообщая кодировку правильных ответов всей академической группе и сводя на нет всю весьма трудоемкую предварительную работу преподавателя.
Конечно, все эти ухищрения и сложности отпадают в случае применения компьютерного тестирования. Например, программа АСТ (или другие аналогичные программы, предполагающие выход в Интернет) использует подбор вопросов в тесте по алгоритму случайного выбора из имеющегося банка тестовых заданий. Однако оснащенность большинства учебных аудиторий компьютерами оставляет желать лучшего, а подключение к Интернету требует финансовых затрат, которые все время стремятся сократить. Поэтому в современных условиях использование обычных (бумажных) карточек по-прежнему зачастую является единственно возможной формой программированного контроля знаний учащихся.
В оценке уровня знаний важным вопросом является установка допустимо нижнего порога качества усвоения учащимся учебного материала, достаточного для проставления «зачета» или положительной оценки на экзамене. На кафедре практикуются следующие «нижние планки» программированного контроля знаний в зависимости от формы заключительного рубежного контроля по той или иной учебной дисциплине:
- если по завершении дисциплины принимается «зачет без оценки», то нижней допустимой планкой при программированном контроле является оценка «четыре» («хорошо»), т. е. студент должен дать четыре правильных ответа на пять поставленных в карточке вопросов. Допускается принятие оценки «три», но только в случае, когда студент дважды подряд продемонстрировал удовлетворительные знания;
- если по завершении дисциплины по ней принимается экзамен (или «зачет с оценкой»), учащемуся во время программированного контроля достаточно проявлять удовлетворительные знания, т. е. ответить правильно на три из пяти поставленных вопросов. Считается, что в этом случае программированный контроль является как бы предварительным допуском к экзамену, на котором в дальнейшем производится более полный контроль знаний и выставляется окончательная оценка.
Такая система «нижних планок» в оценке уровня знаний хорошо согласуется с пятибалльной системой оценок, принятой в НГТУ. Она привычна для студентов и не вызывает недопонимания и нареканий с их стороны.
В работе [1] был подробно рассмотрен процесс создания обычной «бумажной карточки» программированного контроля знаний по дисциплине «Сопротивление материалов». Карточка состояла из пяти вопросов. Ее составление выполнялось с помощью конструктора тестов программы АСТ в опции:
- «форма ТЗ» – закрытая;
- «содержание ТЗ и ответов» – другое. Это означает, что тексты вопросов и ответов на них могут содержать фрагменты файлов рисунков, формул и т. п.
Ниже будет рассмотрено создание такой же карточки в опции:
- «форма ТЗ» – закрытая;
- «содержание ТЗ и ответов» – ввести непосредственно. Это означает, что тексты вопросов и ответов на них могут содержать только текстовые формулировки. В качестве примера взята карточка по тематике учебной дисциплины «Гидравлика и гидропневмопривод».
Этап 1. В каком-нибудь промежуточном файле (Word for Windows) W4W-текст составляются тексты тестовых заданий (ТЗ) для пяти вопросов будущей карточки вместе с несколькими вариантами правильных и неправильных ответов для каждого из этих вопросов. Там же, во избежание последующего повторения, приводится «формулировка задания» для ТЗ. Фрагмент такого W4W-текст-файла выглядит следующим образом (рис. 1):
Рис. 1. Предварительное размещение фрагментов ТЗ в файле W4W-текст
На этом рисунке тексты вопросов набраны жирным шрифтом, тексты ответов на эти вопросы – обычным, а тексты формулировки заданий – курсивом.
Тексты тестовых заданий рекомендуется сразу же сортировать по пяти разделам тематики теста, потому что в дальнейшем в составляемую карточку должны будут войти вопросы по каждому из этих пяти разделов. Аналогичное разбиение в дальнейшем потребуется и для формирования сопутствующего теста в программе АСТ. Например, в рассматриваемом ниже примере все создаваемые тестовые задания заранее были рассортированы по следующим пяти признакам описания и расчета элементов гидропривода:
- обозначения;
- конструкция;
- характеристики;
- теория расчета;
- нахождение рабочей точки.
С педагогической точки зрения последовательность этих пяти разделов следует выбирать по принципу нарастающей сложности вопросов, который в дальнейшем может быть реализован при формировании бумажных карточек. Следует отметить, что компьютерная программа АСТ, использующая выбор тестовых заданий в тесте по случайному алгоритму, не позволяет реализовать этот принцип нарастания сложности вопросов при компьютерном тестировании. Однако частично этот недостаток в ней может быть компенсирован за счет введения в структуру компьютерного теста системы грузовых коэффициентов для дифференцирования вопросов по степени их сложности.
Этап 2. Запускается «Конструктор тестов» программы АСТ, и после выполнения в нем необходимых записей по созданию нового теста производится обращение к разделу «Создание, просмотр и коррекция структуры НТЗ». Там выбирается опция «F5 – добавить» и создается новое ТЗ (в данном случае «закрытого» типа с «непосредственным введением» содержания и ответов). Графа «формулировка задания» заполняется путем копирования в нее информации, набранной курсивом в W4W-текст-файле. В опции «схема расположения» выбирается такая схема, которая максимально экономит место на экране монитора. Тогда в дальнейшем в распечатанной на принтере карточке данное тестовое задание на ней будет выглядеть более крупным и более удобным для восприятия. На заключительной стадии формируется общая компоновка ТЗ на экране (рис. 2):
Рис. 2. Компоновка фрагментов ТЗ, максимально экономящая место на экране
Здесь также необходимо учитывать экономию места на общем поле будущей «бумажной карточки» программированного контроля. Поэтому все объекты ТЗ на экране надо размещать как можно ближе друг к другу, но исключать их взаимное перекрытие. Для удобства восприятия можно использовать различные (в том числе и цветовые) варианты выведения шрифта, предоставляемые опцией «Экран».
Этап 3. Окончательно сформированное ТЗ запускается в режиме «пробного тестирования», и по достижении желаемого расположения на экране всех его фрагментов с помощью клавиши “PrintScreen” информация переносится в параллельно формируемый W4W-карточка-файл. Ниже на рис. 3 показан общий вид такого W4W-карточка-файла для пяти вопросов после выполнения всех необходимых операций обрезки, изменения размеров по высоте и ширине, ослабления синего фона и т. п.
Рис. 3. Формирование фрагментов пяти ТЗ в общем W4W-карточка-файле
Этап 4. Указанный W4W-карточка-файл распечатывается на двух страницах, которые потом склеиваются тыльными сторонами, образуя единую карточку. На заключительном этапе на карточке около каждого вопроса (выделены красным цветом) и около каждого варианта ответа (отмечены квадратиками) вручную проставляются их номера, что необходимо для последующего формирования таблицы кодировки правильных ответов.
Этап 5. После составления всех карточек комплекта (обычно это 20 штук) формируется таблица кодировки правильных ответов. Пример фрагмента такой таблицы представлен на рис. 4.
Рис. 4. Таблица кодировки правильных ответов
Данная таблица должна удовлетворять следующим требованиям:
- быть удобной для работы по проведению быстрой оценки тестов прямо в классе во время учебного занятия;
- быть «секретной», т. е. ни в коем случае не попадаться на глаза студентам, которые могут ее мгновенно сфотографировать своими гаджетами.
В случае необходимости (например, если студенты разгадают эту таблицу кодировки правильных ответов) W4W-карточка-файлы могут быть легко переделаны путем простой перемены места расположения тестовых заданий (вопросов) внутри карточки так, как это показано на рис. 5. На этом рисунке (по сравнению с рис. 3) также видно, что для избегания путаницы в новой версии карточки изменены ее порядковый номер и заголовок (шрифт заголовка изменен с прямого фонта на курсив). Для создания и диверсификации еще более отличных вариантов этой же карточки в ее заголовке можно менять тип или жирность фонта шрифта и т. п.
Рис. 5. Изменение расположения фрагментов ТЗ в файлеW4W-карточка
Аналогичные изменения вносятся и в таблицу кодировки правильных ответов так, как это показано на рис. 6. Здесь, по сравнению с рис. 4, также видны изменения фонта шрифта и порядкового номера карточки.
Рис. 6. Измененная таблица кодировки правильных ответов
Следы изменений от рассмотренных выше приемов диверсификации на карточках программированного контроля знаний видны лишь «посвященному» преподавательскому глазу и незаметны для большинства учащихся, проходящих тестирование. Однако и среди студентов нередко попадаются «искушенные субъекты», которые пытаются пристально рассматривать карточки на свет или подвергать их другому скрупулезному анализу, стараясь не ответить на вопросы, а разгадать кодировку правильных ответов. Подобные попытки надо жестко пресекать во время проведения тестирования.
Преимуществом вышеописанного способа является то, что наряду с комплектом обычных «бумажных карточек» программированного контроля знаний пользователь получает и электронный вариант всех тестовых заданий. После соответствующей доработки в «Конструкторе тестов» они могут быть объединены в общий тест программы АСТ. Некоторые дополнительные сведения по работе с этой программой приведены в работе [2]. Однако и без компьютерной программы АСТ данная методика может быть легко реализована в ее чисто «бумажном» варианте с помощью обычного текстового редактора W4W.
В современных условиях постоянно нарастающего количества часов аудиторной работы («горловой нагрузки») программированный контроль знаний является эффективным приемом повышения производительности труда преподавателей, поскольку позволяет:
- с одной стороны, существенно ускорить процесс оценки знаний одновременно большого количества учащихся (в некоторых академических группах заочников и вечерников число студентов сейчас доходит до 100 человек);
- с другой стороны, снизить уровень интеллектуально-эмоциональной нагрузки на преподавателя, поскольку во время программированного контроля преподаватель главным образом следит за ходом тестирования и обеспечивает порядок в аудитории. К тому же состоящие из пяти вопросов карточки и используемая в них пятибалльная шкала снимают неоднозначность выставления оценок, которая зачастую чревата конфликтами с учащимися. Замечено, что большинство студентов предпочитают для оценки своих знаний именно тестирование, а не устный опрос. Для них, прошедших ЕГЭ в школе и вступительные экзамены в вузе, такая форма опроса является более привычной.
Конечно, предварительная работа по созданию и диверсификации карточек программированного контроля знаний сопряжена с большой трудоемкостью и требует затрат времени. Но она окупается и вознаграждается сторицей во время зачетных и экзаменационных сессий.