Прикладна програмна система оцінювання знань для комп’ютерного тестування

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розв'язанню наукової задачі дослідження та розроблення математичного та програмного забезпечення прикладних процедур комп’ютерного оцінювання знань для системи незалежного комп’ютерного тестування з технічних дисциплін для підвищення достовірності та забезпечення об’єктивності оцінки результатів навчання. Синтезовано й мінімізовано алгоритми процедур оцінювання розв’язання задач із цифровими, бінарними, словесними та вибірковими відповідями, що розширюють можливості систем бланкового тестування й підвищують точність оцінювання результатів навчання, а також зменшують ймовірність вгадування відповідей і уможливлюють створення тестів для контролю рівня знань з широкого кола технічних дисциплін. Розроблено математичне забезпечення процедури оцінювання відносного рівня знань студентів (рейтингу), що забезпечує адаптування процесу навчання відповідно до індивідуальних можливостей студента, спонукаючи його до систематичної і самостійної роботи. Реалізовано апаратно-програмний комплекс комп’ютерного тестування з технічних дисциплін із використанням розробленого математичного та програмного забезпечення, що підвищило рівень формалізації процесу та забезпечило перевірку й оцінювання відповідей у режимі реального часу. Аналіз одержаних статистичних результатів на прикладі дисципліни "Цифрова обробка сигналів" переконливо свідчить про ефективність і об’єктивність систем незалежного комп’ютерного тестування для контролю знань. Диссертационная работа посвящена решению научной задачи построения математического и программного обеспечения прикладных процедур оценивания при компьютерном тестировании студентов по техническим дисциплинам для повышения достоверности и объективности результатов обучения. Для предметов этого цикла (математика, физика, теория электрических кругов, электродинамика, цифровая обработка сигналов, теория связи, теоретическая механика, сопротивление материалов и т.п.) характерное наличие логики построения дисциплины, которая разрешает формализовать решения поставленной задачи. Для решения поставленных задач использованы теория тестирования, эвристические методы анализа, алгебра алгоритмов, математическая статистика и корреляционный анализ для оценивания результатов использования разработанного математического обеспечения в реальном учебном процессе. Синтезированы и минимизированы алгоритмы процедур оценивания решения задач с цифровыми, бинарными, словесными и выборочными ответами, которые расширяют возможности систем бланкового тестирования и повышают точность оценивания результатов обучения, а также уменьшают вероятность угадывания ответов, что позволяет создавать тесты для контроля уровня знаний по техническим дисциплинам. Разработан алгоритм процедуры рейтингового тестирования, который способствует росту мотивации студентов к учебе, побуждает к систематической и самостоятельной работе. Математическое обеспечение процедур оценивания знаний программно реализовано в системе независимого компьютерного тестирования, что повысило уровень формализации и автоматизации процесса компьютерного тестирования в режиме реального времени. Компьютерные системы независимого тестирования, оснащенные соответственно разработанным математическим и программным обеспечением, позволяют обеспечить единый и объективный подход не только при оценивании текущих результатов обучения, но и при тестировании абитуриентов. Разработка и внедрение таких систем требует соответствующего развития и усовершенствования математического и программного обеспечения процедур оценивания при компьютерном тестировании для повышения достоверности и объективности результатов контроля знаний. На основе созданных процедур оценивания знаний, инструментальных средств получила дальнейшее развитие технология компьютерного тестирования. Получены достоверные статистические результаты использования компьютерного тестирования в учебном процессе на кафедре "Телекоммуникации" Национального университета "Львовская политехника" по дисциплинам "Цифровая обработка сигналов", "Математические задачи телекоммуникационных систем и сетей", "Электродинамика информационных систем". The Ph.D. thesis is dedicated to the decision of the scientific problem with creation and research mathematical and software support of procedures of evaluation knowledge for the system of independent computer testing from technical disciplines. Algorithms of procedures of evaluation the tasks decision are synthesized and minimized with digital, binary, verbal answers, that expands possibilities of the systems entry form testing, increases an accuracy of evaluation of outcomes of studies, prevents attempts of guessing answers, does possible creation of tests for the control of knowledge level on a wide range of technical disciplines. The mathematical support of an evaluation procedure of relative students level knowledge (rating) is developed, that allows to adapt the process of studies in accordance with individual possibilities of student, inducing him to regular and independent work. The mathematical suport of an evaluation procedures of knowledge is programmatic realized in the system of independent computer testing, which has raised formalisation level, automated process of computer testing and verification and estimation the answers in real-time mode. The analysis of the received statistical results on a discipline example "Digital processing of signals " convincingly testifies to efficiency and objectivity the systems of the independent computer testing for the control of knowledge.