Тестирование в процессе обучения высшей математике с использованием среды Moodle

В Алтайском государственном техническом университете активно внедряются интерактивные методы обучения. Одной из программ, позволяющей реализовать тестирование в обучении является платформа Moodle — модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда. Moodle — свободно распространяемая программа, позволяющая преподавателю конструировать дистанционные курсы с возможностями создания и размещения обучающих материалов в виде файлов различных типов. Moodle русифицирована и проста в освоении. Созданный преподавателем на сервере АлтГТУ учебный курс отображается на учебном портале АлтГТУ. Студенты, подписанные администратором системы на данный курс, имеют возможность доступа под своим логином и паролем. По желанию преподавателя ресурсы курса могут быть доступны любому незарегистрированному пользователю. При создании курса реализована возможность работы с такими инструментами как глоссарий, рабочая тетрадь, лекция, тест, семинар, Wiki, форум, доска объявлений, опрос, чат, анкета, а также связь с пользователями системы посредством личных сообщений, рассылок, файлов (пользователь может посылать ответы в виде файлов, преподаватель — помещать оценки и комментарии). Доступ на курс возможен через Интернет или с любого компьютера внутри АлтГТУ, например, библиотеки.

Возможности системы Moodle используются нами при работе со студентами-очниками: размещение обучающих материалов, типовых расчетов, создание обучающих тестов и тестов контроля. Студенты с интересом используют возможности дистанционного обучения, и как показал опрос, относятся положительно к использованию учебного портала. Учебный портал с платформой Moodle помогает нам в организации тестового контроля знаний и используется, как один из параметров реализованной в АлтГТУ рейтинговой системы оценки знаний студентов при начислении баллов за контрольные точки.

Контроль знаний с помощью тестов позволяет быстро и качественно оценить широкий контингент обучаемых в дополнение к традиционным инструментам (контрольным работам, коллоквиумам, математическим диктантам). Тестовый контроль используется нами как текущий аудиторный — студентов во время учебного занятия приглашают в Интернет-класс, и текущий внеаудиторный — студент тестируется с домашнего компьютера или из библиотеки в удобное для него время. В некоторых случаях тестовый контроль применяется как итоговый аттестационный контроль — экзамен или зачет. Тестирование можно применять как аналог контрольной работы (тест обученности), а также использовать в качестве обучения, например, выполнение типового расчета (студент решает типовые задания, а затем отправляет правильные ответы) или как тренажер для подготовки контрольной работе (студент может решить демонстрационный вариант с открытыми ответами и подсказками).

При конструировании тестов нами используются задания следующих форм:

• 1) тестовые задания (задания с коротким решением, аналогичные предлагаемым в тестах Федерального Интернет-экзамена), в этом случае ограничивается время тестирования;
• 2) задания в тестовой форме — это полноценные задачи, которые студент должен решить как контрольную работу (в уме их не решить) и на их решение отводится достаточное количество времени. Как правило, для таких заданий уместно выбирать форму со свободным ответом, когда студент вводит ответ самостоятельно, а не выбирает из предложенных, чтобы свести к минимуму возможность угадать ответ. Задания в тестовой форме позволяют проверить умения решать определенные классы задач, а также дают возможность проверить знание теоретического материала.

При подготовке тестовых материалов необходимо придерживаться следующих правил: тестовые задания должны быть сформулированы однозначно и не допускать произвольного толкования, неправильные ответы на вопрос конструируются на основе типичных ошибок, вопросы не должны повторять формулировок учебника.

В качестве критериев диагностики тестов применяются валидность, надежность, дифференцируемость.

Валидность теста подразумевает полноту и всесторонность проверки изучаемых знаний, при этом если тестовые задания выходят за рамки изученного материала, то такой тест не будет действенным для определенной категории обучаемых. Поэтому тест должен содержать четко и ясно составленные вопросы в пределах освоенных знаний.

Надежность теста характеризуется устойчивостью показателей при повторных измерениях с помощью этого же теста. Надежность теста можно повысить увеличением количества тестовых заданий, но надо иметь в виду, что содержательное разнообразие вопросов снижает надежность теста в целом. Надежность тестов обученности зависит от трудности выполнения заданий. Трудность определяется по соотношению правильных и неправильных ответов на вопросы теста. Надежными являются те тесты, на которые правильно отвечают 50−80% обучаемых.

Дифференцируемость теста — это возможность теста качественно определить уровень знаний обучающихся. Для определения уровня дифференциации теста в системе Moodle применяются статистические параметры: индекс и коэффициент дифференциации.

Индекс дифференциации отделяет слабых от сильных испытуемых.

Этот параметр принимает значения из интервала (-1, 1). Отрицательные значения индекса говорят о том, что слабые студенты отвечают на данный вопрос лучше, чем сильные. Такие тестовые задания уменьшают точность тестирования и отбрасываются. Коэффициент дифференциации — это коэффициент корреляции между множеством ответов испытуемого на конкретные задания и на тест в целом. Если коэффициент корреляции больше 0,5, то это говорит о хорошей дифференцируемости теста.

После создания тестов и первого их проката с использованием возможностей статистического анализа они корректируются: неподходящие задания удаляются и заменяются другими. Инструмент «тест» позволяет использовать большое разнообразие в типах задач, в отличие от учебников, а значит сформировать необходимый набор компетенций, определяемых стандартом.

Ответы на вопросы теста могут быть заданы в различных формах: множественный выбор, выбор с одним правильным ответом, текстовый ответ, числовой ответ, ответ с выбором верно/неверно и другое.

Все вопросы теста хранятся в базе данных по категориям и могут быть использованы при создании различных по наполняемости тестов. В тест вопросы добавляются случайным образом из выбранной категории, при этом вопросы и ответы могут быть перемешаны, что затрудняет возможность списывания и механического запоминания ответов на вопросы. Студенты имеют также возможность проходить тест неоднократно, при этом каждая попытка автоматически оценивается. В качестве итоговой оценки можно выставить высший, средний или низший балл, оценку последней или первой попытки. При создании теста можно начислять разные баллы за каждый вопрос, штрафы за каждую попытку и т. п. Так же возможно установить задержку по времени между попытками, что даст студенту время на подготовку. Тесты могут иметь срок сдачи, после которого они становятся недоступными. Создав базу тестовых вопросов по разным разделам математики, можно моделировать тесты различного уровня и структуры для различных групп обучаемых, учитывая программу, темп прохождения материала, уровень подготовки студентов.

Таким образом, в приложении на примерах мы рассмотрим разнообразные способы представления учебного материала в системе Moodle разработанные в АлтГТУ (см. приложение).