Таълим тизимида виртуал назорат тизимининг математик модели ва дастурий таъминоти

Тадқиқотнинг мақсади таълим тизимида олинган билимларни баҳолаш ва назорат қилишнинг виртуал тест назорат тизимининг математик модели, алгоритмлари ва дастурий таъминотини ишлаб чиқиш бўйича тавсиялар беришдан иборат.
Тадқиқот объекти ва қўлланиладиган методлар
Ахборот-коммуникация технологияларининг таълим жараёнида қўлланилишининг негизида ўқув жараёнини виртуаллаштириш, мультимедия ва тармоқ тизимлари ёрдамида ўқув жараёниини ташкил этиш ётади. Ахборот-коммуникация технологиялари ўқув жараёнини ташкил этиш ва бошқаришда, ўқув режалар, ўқув дастурлари ва ўқув материалларини яратишга тавсиялар ишлаб чиқишда, тестлаштириш ва назорат қилишда педагогик ходимларга кўмакчи вазифасини бажаради. Ўқув жараёнини виртуаллаштириш, таълим тизимида олинган билимларни баҳолаш ва назорат қилишнинг виртуал тест назорат тизимини яратиш, шакллантириш, структураси ва мазмунини ишлаб чиқиш масалалари Майоров А.Н. (1994), Антонов Ю.С. (2000), Минин М.Г. (2000) лар томонидан таклиф қилинган методикадан фойдаланилди.
Тадқиқот ишлари Гулистон давлат университетида олиб борилди. Тадқиқот объекти сифатида барча бакалавриат таълим йўналишларида ўқитиладиган Информатика фанини ўқитиш, таълим жараёни, талабанинг таълим тизимида олган билимларини баҳолаш ва назорат қилишнинг виртуал тест назорат тизимидан фойдаланиш жараёни олинди. Тадқиқотни ўтказишда муаммога оид педагогик, психологик ва услубий адабиётларни таҳлил этиш, олий таълим тизимидаги мавжуд ҳолатни ўрганиш, педагогик кузатиш, суҳбат, педагогик тажириба, тўпланган маълумотларни таққослаш ва солиштириш методларидан фойдаланилди.
Олинган натижалар ва уларнинг таҳлили
Республикамизнинг барча таълим муассасаларида ўқув жараёнининг самарадорлигига эришиш мақсадида бир қанча амалий ишлар ва илмий тадқиқотлар олиб борилмоқда. Таълим тизимига замонавий компьютерлар татбиқ этилса ўқув жараёнларини ташкил қилиш ва олиб бориш янада такомиллашиб, таълим олувчиларнинг чуқурроқ билим эгаллашлари учун кенг имкониятлар яратилади. Бу ўқув жараёнини виртуаллаштиришга олиб келади. Ўқув жараёнларини виртуаллаштириш мураккаб жараён бўлиб, унда асосан компьютернинг дастурий ва техник имкониятларидан фойдаланилади.
Виртуаллаштириш жараёнининг марказида маълумотлар базаси жойлашган бўлиб, унда виртуаллаштирилаётган ўқув жараёнларида фойдаланилган барча ресурслар мажмуаси жойлаштирилади. Ўқув жараёнида фойдаланиладиган ахборот ресурслар маълумотлар билан таъминловчи, ўргатувчи ва назорат қилувчи каби қисмлардан ташкил топади (Тоштемиров, Хидирова, 2010).
Виртуаллаштирилаётган ўқув жараёнларининг назорат қилиш қисми фаолияти, унинг математик модели, алгоритми ва дастурий таъминоти ҳақида фикр юритамиз.
Бизда {T_k}, бир нечта тест топшириқлари тўплами бўлиб, бу ерда n – топшириқларнинг умумий сони. Ҳар бир T_k - топшириқ учун бир нечта мос {A_k,j}, - жавоб вариантларига эгамиз, бунда m_k – T_k топшириқнинг жавоб вариантлари сони. T_k - топшириғидаги тўғри жавоблар тўпламини тегишлилик функцияси ω^k(A_k,j) ва универсал кўплик {A_k,j}, билан бирга ноаниқ тўплам R_k кўринишида ифодалаймиз. Олайлик, тегишлилик функцияси чекли бўлиб, R_k тўпламнинг юқори даражаси - ω^k,max=max(ω^k(A_k,j)) бўлсин. ω^k={0,1} бўлган ҳолатда тўғри ва нотўғри бўлган иккита турдан иборат “оддий” тест топшириқлари билан иш кўрамиз.
Энди тест топшириқларининг таҳлилини кўриб чиқамиз. Тестларнинг оддийроқ таҳлили аниқ топшириқнинг тўғри жавобларини ҳисоблаб чиқишдан бошланади (Антонов, Хохлов, 2000; Майоров, 1994). Олайлик, S_k - T_k топшириқнинг тест олинганда A_k,j жавоблари орасидан тўғри бўлиб чиққан вариантлари ёки тест натижасида ҳеч бир жавоб тўғри бўлмаган ҳолатда S_k=Ш. T_k топшириғига жавоб беришга уринишлар сонини Р_k деб олиб, иккита катталикни ҳисоблашимиз мумкин бўлади:
(1) (2)
Бунда – T_k топшириғига берилган тўғри жавоб вариантлари коэффициенти, x_k,2 – T_k топшириғига берилган нотўғри жавоб вариантлари коэффициенти. ω^k,j={0,1} бўлган ҳолда бу катталиклар берилган тўғри ва нотўғри жавоблар миқдори мос келганлигини белгилайди. Келгусида ҳисоблашларни соддалаштириш мақсадида R_k ни нормаллаштирамиз. Бунда тегишлилик функцияси ω^k ни чекли деб олиб, қуйидагича алмаштиришни амалга оширамиз ва берилган жавоблар орасида тўғри жавоб мавжуд бўлмаса (1) ва (2) вариантларни ҳисобга олмаймиз (тест топшириқларининг бундай тури кўпроқ кенгайтирилган ҳисобланади). Бундай холда x_k,1 ва x_k,2 коэффициентларни ҳисоблашни иккита оддий формулага алмаштирамиз:
(3) (4)
Биз, N_k= x_k,1+ x_k,2 деб олган ҳолда икки муҳим ҳусусиятни: y_k,1= x_k,1/N_k – тўғри жавоблар тўплами ва y_k,2= x_k,2/N_k – нотўғри жавоблар тўпламини ҳисоблашимиз мумкин. Бу катталикларнинг кўпайтмасини вариациянинг стандарт ўлчови – T_k топшириқ дисперсияси сифатида ифодалаш мумкин:
d_k=y_k,1* y_k,2 (5)
х_k,1 ва х_k,2 катталиклар билан мужассамлашган T_k топшириқ дисперцияси тест топшириғининг мураккаблик ва дискриминативлиги кўрсаткичи бўлиб ҳисобланади. Топшириқнинг дискриминативлиги деганда – тестдан юқори балл тўплаган синалувчилардан паст балл тўплаганларини ажратиш хусусияти кўзда тутилади (Минин, 2000). Тест топшириқларининг сифатини таҳлил қилиш тизимини тузишда d_k ва P_k катталикларга боғлиқлигини ҳисобга олиш лозим (T_k топшириқда жавобни топишга уринишлар сони қанча кўп бўлса, дисперсия шунчалик аниқ бўлади). Шу тарзда, маълум бир вақт оралиғида d_k қийматларини ёки берилган топшириқ ечимини топишга уринишлар миқдорини аниқлаш имконияти яратилиши учун дисперсиялар ўзгариши тарихини сақлаб қолиш ёки натижаларни ўзида сақловчи жадвалларни лойиҳалаш мақсадга мувофиқ. Бироқ, бизнинг мақсадимиз фақатгина муайян бир тест топшириғини таҳлил қилишдан иборат бўлибгина қолмай, асосан бизни қандайдир бир бутунликни ифодалайдиган бир нечта тест топшириқлари тўпламининг таҳлили қизиқтиради. Шундай қилиб биз тестни аниқлаб олишга киришамиз. тест топшириқлари тўпламини – тест деб атаймиз, бунда - {T_k} кўпликни аниқлаш соҳасига эга бўлган тестдаги тест топшириқларининг тегишлилик функцияси бўлиб, у иккита қийматни қабул қилади: агар T_k топшириқ тестига мансуб бўлса - 1, акс ҳолда - 0. Тестларни ифодалашни берилган формал схемасига асосан билимни баҳолаш тизимларида ахборотларни сақлаш усулига тегишли баъзи бир хулосаларни чиқарамиз. Тегишлилик функцияси ни иккита идентификатор ва T_k идентификатор майдонлардан ташкил топган жадвал кўринишида амалга ошириш мумкин. Тестлар тўплами тўғрисидаги ахборотни сақлаш жадвали, тест топшириқлари жадвали ва муайян бир тестдаги тест топшириқларининг алоқадорлик (тегишлилик) жадвалларини ажратиб олиб, тест ўлчамини ихтиёрий равишда ўзгартириш имконига эга бўламиз, шунингдек, маълумотлар базасининг ўлчамини жиддий катталаштирмаган ҳолда бир тест топшириғидан бир неча тестларда фойдаланиш мумкин бўлади. Тестларнинг ишончлилигини таҳлил қилишга янада батафсил тўхталамиз. Агарда, ҳар бир синалувчини қайтадан тестлаштирилганда бир хил натижаларга эришилса, бу тест ишончли ҳисобланади (Майоров, 1994). Тест ишончлилиги деганда, даражаси яқин бўлган синалувчиларни тестлаштириш натижалари ўхшашлигини кўрсатиб бериш хусусияти кўзда тутилади. Ишончлиликни аниқлашнинг кенг тарқалган усуллари – айнан бир хил хусусиятларни ўлчаш учун яратилган икки “параллел” тестларнинг корреляциялашдир (Антонов, Хохлов, 2000) ёки билим даражаси яқин бўлган синалувчиларга бир тестдан фойдаланиб тестлаштириш натижаларини корреляциялашдир.
{X_l}, (бу ерда, h – тестлаштирилувчилар сони) танланган учун икки “параллел” тестлар учун Пирсон корреляциялари коэффициентларини ҳисоблашга мисол келтирамиз. Олайлик, ва – икки “параллел” тестлар бўлиб, – аниқ бир X_l (бунда ) синалувчига (1) ёки (3) формулаларга асосан ҳисобланадиган катталик. Шунда корреляция коэффициентини қуйидагича ҳисобланади:
; (6)
бу ерда,
; ;

.

Шунингдек, кўрсаткичлар қаторини ҳисоблаш учун тест ўтказиш тарихидан фойдаланилади, бундан натижаларни сақлаш зарурлиги аниқлашади. Бу бизга истаган пайтда бўлиб ўтган тестлаштиришлар тўғрисида ахборотга эга бўлиш, ҳамда апелляциялар ўтказиш имконини беради. Берилган схема тестдан тўпланган балларни ҳисоблаб берадиган янада мукаммал тизимни тақдим этади. - T_k топшириқнинг жавоби сифатида A_k,s жавоб вариантларини танлаш натижасида, синалувчи олиши мумкин бўлган балл бўлиб, . Бу ҳолда, қуйидаги формула асосида T_k топшириғидаги A_k,i жавоб вариантини танлашда олинган баллни ҳисоблаш мумкин бўлади:
. (7)
Аммо, бу, берилган модел асосида балларни ҳисоблашни амалга ошириш мумкин бўлган ягона усули эмас. Хулоса қилиб шуни айтиш мумкинки, ушбу схема асосида ёпиқ жавоб вариантларидан иборат тест топшириқларининг етарлича кенг синфини ишлаб чиқиш мумкин. Энди биз ушбу модел асосида яратилган виртуал назорат тизимини кўриб чиқамиз. Махсус фанлар бўйича юзтадан тест топшириқлари ва ҳар бир топшириқ учун тўртта жавоб вариантларидан иборат тестнинг маълумотлар базаси (МБ) ни Access МББТда тузилган бўлиб, тестдан фойдаланиш интерфейси, юқоридаги моделлар асосида тестларни таҳлил қилиш жараёни, ҳамда тестлаштириш натижалари ва улардан олинган натижалар таҳлили ҳисоботларини С++ дастурлаштириш муҳитида қурилган (Сэджвик, 2001).
Access да тузилган маълумотлар базаси Borland C++ дастури билан MSJet 4.0 OLE DB ёрдамида, ADOTable ва DataSource компоненталаридан фойдаланган ҳолда боғланган бўлиб, дастур ишга тушиши билан МБ юкланади. Тизимдан фойдаланиш ва тест топшириш учун рўйхатдан ўтиш лозим бўлиб, бунда ADOConnection компонентасидан фойдаланилди:
void__fastcall TForm3::FormCreate(Tobject *Sender)
{
ADOConnection1->Connected=true;
Form1->ADOTable1-> Connection=ADOConnection1;
Form1->ADOTable1-> TableName="test";
}
void__fastcall TForm1::NatijaClick(TObject *Sender)
{
Form2->Label1-> Caption="Siz"+IntToStr(tjavob)+"ta to’g’ri topdingiz!";
Form2->ShowModal();
}
Натижалар таҳлилини чоп этиш (ҳисобот) учун QuickReport компонентасидан фойдаланилди:
void __fastcall Form1::ShowPreview()
{
Form2->ShowModal();
}
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
QRPrinter->OnPreview=ShowPreview;
Form4->QuickReport1->Preview();
Form2->ShowModal();
}
Юқорида айтилганидек МБ – тестлар тўплами тўғрисидаги ахборотни сақлаш жадвали, тест топшириқлари жадвали, муайян бир тестдаги тест топшириқларининг ўрганиб чиқилган мавзуларга тегишлилик жадвали, ҳамда тестлаштириш натижаларини сақлайдиган жадваллардан ташкил топган.