Автоматизированная система оценки знаний студентов

Одним из важных этапов дистанционного обучения является контроль знаний студентов. При большом числе обучающихся такой контроль сильно затруднен и не позволяет студенту самостоятельно проверить свои знания. Традиционным подходом к процессу контроля в этом случае являются тесты, которые состоят из вопросов и вариантов ответов на них, причем только один из вариантов является правильным. Такой подход имеет ряд серьезных недостатков. Во-первых, студент при ответе на вопросы вынужден прочитать их все. В этом случае он читает заведомо неправильные ответы, причем зачастую подсознательно их запоминая. Во-вторых, в случае большой группы студентов осуществляется обмен вариантами ответов между ними, что приводит к «бессознательному» тестированию на основе проставления варианта ответа, переданного товарищем. В-третьих, преподаватель вынужден не только синтезировать вопросы по изучаемому курсу, но и варианты ответов на них, причем только малая их часть правильная.

Вариантом решения задачи автоматизированного контроля знаний студентов может явиться система на основе контроля ассоциативных связей (КАС) базовых понятий курса. Основу КАС составляет структурированный план учебного курса, построенный в виде взвешенного графа. Вершинами графа являются базовые понятия учебного курса, включающие в себя названия разделов, подразделов, основные определения, модели и понятия. Ребра графа отражают связи между вершинами (отдельными составляющими учебного курса) и с помощью веса указывают на величину ассоциативной связи.

Перед началом изучения курса преподаватель структурирует курс, выделяя основные составляющие и отображая его в виде взвешенного графа. Проставление весов связей может осуществляться как на основе опыта преподавателя, так и на основе экспертных оценок ведущих специалистов. Синтезированный взвешенный граф храниться в системе КАС учебного курса

Процесс контроля знаний студентов осуществляется путем их ответов на вопросы, генерируемые в автоматическом режиме системой КАС. Суть генерации вопросов заключается в случайном выборе из общего графа пары вершин, соответствующих определенным фрагментам курса, после чего студенту предлагается проставить величину весовой связи между предложенными понятиями. После проведения цикла таких вопросов на основе ответов синтезируется взвешенный граф обучаемого, который в автоматическом режиме сравнивается с исходным графом. На основе автоматического анализа выделяются те из вершин, которые имеют вес связей существенно отличный от исходного значения. Отклонения в величине веса связей возможны, если студент не понял материал раздела курса. В этом случае раздел не будет иметь связей с другими, либо будет иметь связи со всеми разделами курса.

Результаты проведенного КАС могут быть представлены как студенту, так и преподавателю, в виде взвешенного графа различий, или в виде перечня тех разделов курса, которые не изучены до конца. Безусловно, что часть студентов может иметь совершенно отличное от преподавателя ассоциативное представление курса. Однако таких студентов немного и их легко проконтролировать преподавателю обычным образом, например, путем устного опроса.

Реализация предложенной автоматизированной системы оценки знаний студентов наряду с облегчением контроля степени усвоения учебного материала, может значительно повысить качество образования.