Оценка качества обучения студентов с помощью экспертной системы «Rexpert»

Прием тезисов завершен. Вы можете только разместить черновик.
Авторы: Зайцева Татьяна Валентиновна 1, Кандидат технических наук, Доцент, Васина Наталья Валентиновна 2, кандидат технических наук, Пусная Ольга Петровна 3
1 ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», 2 Тульский государственный университет, 3 Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)
Современные информационные технологии позволяют увеличить эффективность не только получения знаний, но и их контроля. Одним из основных видов такого контроля является тестирование. Предлагается использовать для проведения тестирования студентов экспертную систему Rexpert, которая основана на гибридном продукционно-фреймовом подходе к построению интеллектуальных систем. Систему RExpert можно применять для тестирования знаний студентов в рамках отдельных дисциплин, для оценки остаточных знаний, для определения рейтинга студентов, а так же для отбора выпускников для дальнейшего обучения или работы в вузе.

Переход на федеральные государственные образовательные стандарты привел к множественным изменениям в системе высшего образования. Передача «готовых знаний» от преподавателя к студенту, то есть репродуктивное обучение, постепенно вытесняется подходом сотрудничества всех вовлеченных в образовательный процесс участников, к которым относятся потенциальные работодатели, студенты, преподавательский состав вузов.

Цель компетентностного обучения - формирование профессионально значимых умений и навыков студентов (компетенций), а так же создание эффективной и объективной системы контроля качества получаемого образования, которая соответствовала бы международным стандартам. Одним из способов такого контроля является тестирование.

Экспертная система RExpert с фреймово-продукционной базой знаний позволяет строить системы контроля знаний на основе тестирования. База знаний представляет собой древовидную структуру. Все знания в ней записаны с помощью правил. При ответе на поставленный вопрос в базе знаний определяется, какое правило будет относиться к данному ответу.

Экспертная система представляет собой два приложения RExpertEditor и RExpertClient. RExpertEditor позволяет создавать и редактировать базы знаний, также имеется возможность управления результатами использования баз знаний. RExpertClient предоставляет возможности использования базы знаний и регистрацию результатов. Оба приложения могут удаленно подключаться к базе знаний. База знаний реализована в виде базы данных СУБД FireBird. В базе знаний могут храниться как статические объекты, то есть текст вопросов, ответов и результатов, так переменные и использующие их формулы.

Данная разработка была опробована при тестировании студентов кафедры прикладной информатики и информационных технологий 5 курса специалитета по дисциплинам «Мировые информационные ресурсы» и «Интеллектуальные информационные системы», 4 курса бакалавриата по дисциплинам «Управление информационными системами» и «Интеллектуальные информационные системы». Анализ результатов показал следующее:

- при создании тестов необходимо для каждой темы создавать свое дерево вопросов, ответов и результатов, при этом количество тем не ограничивается;

- необходимо предусматривать после каждого вопроса не менее 3-4 ответов, желательно близких по смыслу и имеющих различный уровень правильности;

- возможно изменение базы знаний в процессе тестирования, при этом сохраняются все истории ответов студента, что позволяет сделать анализ более полным.

Таким образом, к преимуществам разработанной системы можно отнести:

  1. Система обеспечивает объективный контроль, субъективизм со стороны преподавателя полностью исключен.

  2. Система позволяет работать нескольким пользователям в режиме реального времени и обеспечивает быструю обработку результатов, что делает тестирование исключительно удобным инструментом мониторинга качества образовательного процесса в рамках системы менеджмента качества;

  3. Система сохраняет все истории сеансов работы с возможностью выборки результатов тестирования по специальностям, курсам, дисциплинам и студентам.

  4. Разработанные тесты охватывают весь теоретический курс дисциплины, что позволяет не только оценивать контролируемый объем знаний, но и осуществлять проверку остаточных знаний.

  5. При интерпретации результатов тестирования имеется возможность оценить не только всю область знаний, для которой составлен тест, но и отследить где именно находятся пробелы в знаниях

  6. Тестирование требует гораздо меньше затрат на проведение и проверку, чем экзамен.

Список использованных источников
  1. 1. Применение экспертной системы контроля знаний «RExpert» в учебном процессе / Зайцева Т.В., Смородина Н.Н., Васина Н.В. // Научные ведомости БелГУ. Серия Истории Политика Экономика Информатика. 2013. №22(165). Вып. 28/1. С. 231-235.
  2. 2. О некоторых подходах к построению самообучающихся экспертных систем / Зайцева Т.В., Нестерова Е.В., Смородина Н.Н., Маматов Р.А., Слободюк А.А. // Научные ведомости БелГУ. Серия Истории Политика Экономика Информатика. 2012. №1(120). Вып. 21/1. С. 162-165.
  3. 3. Баженов Р.И., Лопатин Д.К. О применении современных технологий в разработке интеллектуальных систем // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2014. № 3 (93). С. 263-264.
Вид представления доклада  Стендовый доклад и публикация
Ключевые слова  Адаптивное тестирование, экспертная система, уровень знаний студентов, фреймово-продукционная модель, база знаний, база данных, компетентностный подход.

По вопросам спонсорского участия, оплаты участия коммерческих компаний, а также иным организационно-информационным вопросам просьба обращаться в организационный комитет по адресу: dea@ito.edu.ru, edu@apkit.ru или по телефону: +7 (925) 514-33-74.