Uzman sistem yaklaşımı ile web tabanlı öğretim değerlendirme sisteminin geliştirilmesi
Development web based education evaluation system using expert system approaches
Yazar: ABDULKERİM ÖNCÜ
Danışman: PROF. DR. SELÇUK VAROL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Birçok alanda olduğu gibi eğitim-öğretim çalışmalarında da değerlendirme çokönemlidir. Öğretimin en önemli parçalarından birisi değerlendirme sonucu elde edilen geribildirimdir. Geri bildirimler sayesinde eğitim-öğretime yön verme, etkinliğini artırmamümkündür. Yanlış değerlendirmeler yanlış yönlendirmelere neden olacağı içindeğerlendirmenin doğru ve güvenilir olması gerekmektedir.Öğretim değerlendirme amacıyla geliştirilmiş olan programlarda bazı eksikliklerbulunmaktadır. Bu eksikliklerden en önemlisi; kullanıcının sisteme müdahale edebilmesi içinkodu değiştirmek zorunda olması, bunun için de yazılım bilgisine sahip olması gerekliliğidir.Aynı şekilde sisteme yeni kurallar eklenememesi, psikoloji modülünün olmayışı, kapsamlıyönlendirmelerin yapılmayışı bu eksikliklerden bazılarıdır.Bu çalışmada, kural tabanlı uzman sistem yaklaşımı ile öğretim değerlendirme sistemigeliştirilmiştir. Geliştirilen bu sistem için model ve program tasarlanmıştır. Oluşturulanprogram, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar EğitimiBölümü 8.yarıyıl dersi olan ?Bilgisayar Sistemleri? dersinin laboratuar çalışmasında son sınıföğrencilerine uygulanarak olumlu sonuçlar elde edilmiştir.Geliştirilen sistemde yapılan başlıca işlemler şunlardır;Öğrencilerin konu ve ders öğrenme seviyeleri belirlenerek öğrenciye ve öğretmene buseviyeler ilgili raporlar oluşturulmuştur. Aynı şekilde konu ve ders ile ilgili sınıfın öğrenmeseviyesi de öğretmene sunulmak için hesaplanmıştır.Tasarlanan sistemde, uzman bilgisinin kurallar ile temsil edilip sisteme aktarılması,bilgilerin, kuralların farklı tablolarda kullanılması ve çıkarım mekanizmasının bulunması gibikural tabanlı uzman sistem yaklaşımları kullanılmıştır. Ayrıca öğretmen kullanıcıları içinyazılım bilgisine sahip olmadan kurallar ekleme ve değiştirme olanağı sağlanmıştır.Öğretim değerlendirmesi için çoklu kriter yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu yaklaşıma göreöğretmenin sisteme birçok kriter eklemesi ve var olan kriterleri değiştirebilmesi sağlanmıştır.Öğretim değerlendirmesi için yeni bir model geliştirilmiştir. Geliştirilen ÖğretimDeğerlendirme Modeli, 7 (yedi) modülden oluşmaktadır. Bunlar; (1) öğretim modülü, (2)sınav modülü, (3) psikoloji modülü, (4) çoklu kriter modülü, (5) veri toplama modülü, (6)analiz modülü ve (7) raporlama modülüdür.Öğretim Değerlendirme Modeli (ÖDM) tasarlandıktan sonra bu model temel alınarakUzman Değerlendirme Programı tasarlanmıştır. Uzman Değerlendirme Programında,Öğretim Değerlendirme Modelindeki sınav modülü için çoktan seçmeli test, psikoloji modülüiçin rehberlik testi, veri toplama modülü için ölçümler, çoklu kriter modülü için kriterler,analiz modülü için kural tabanlı uzman sistem yaklaşımı kullanılmıştır. Raporlama modülü isedurum, öneri ve yönlendirme raporları ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca uygulama alanı olarakİnternet seçilmiş, öğretim modülü ise sisteme katılmamıştır.Değerlendirme işlemleri için yeni bir süreç tanımlanmıştır. Bu süreç dört adımdanoluşmaktadır. Bunlar; belirleme, destekleme, çıkarım ve raporlama adımlarıdır. Oluşturulanbu süreç ile farklı değerlendirmelerin de yapılması mümkündür.Değerlendirme amacıyla, başarı sınavı, kriterler, rehberlik testi üçlüsünün aynı sistemiçerisinde beraber kullanılması değerlendirme çalışmalarına yeni bir yaklaşım getirmiştir.Yazılımda en son geliştirilmiş programlama dillerinden ASP.NET ve veri tabanı olarakilişkisel veri tabanı olan Microsoft SQL Server kullanılmıştır. Program İnternet üzerindenerişimi desteklediği için herhangi bir gezgin kullanılarak çalıştırılabilmektedir.Oluşturulan sistemin kullanılmasının birçok avantajı bulunmaktadır. Programınkullanımı ve erişilmesi kolaydır. Herhangi bir öğretmen yazılım bilgisine sahip olmadankurallar ve kriterler oluşturabilmektedir. Kapsamlı raporlar sayesinde öğrenci ve öğretmenyönlendirilebilmektedir.Sistem farklı öğretmen ve dersler için kullanılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Geliştirilensistem ile eğitimin etkinliğinin ve veriminin artacağına inanılmaktadır.Temmuz, 2006 Abdulkerim ÖNCÜ

Abstract:
Evaluation is an important and critical task for any educational organization, since itprovides feedback on the efficiency, effectiveness, quality and performance of education.Knowing if the students are working and learning effectively is an important step in ensuringcontinuous improvement of the quality of education. Therefore evaluation must be reliableand accurate, otherwise it leads incorrect orientation of the students. Reliable and accurateevaluation can only be conducted by an expert or expert groups. But unfortunately there isnever enough expertise to go around and experts might not always be available at the rightplace and at the right time. A rule-base intelligent evaluation system is needed to evaluate theknowledge level of a student with regards to taught concepts.The intelligent evaluation systems developed for educational environments until nowhave some handicaps. The tutors can not insert new criteria and rules to the system. Tointerfere the system one has to change the codes which are impossible to realize without agood programming knowledge. The developed systems do not have pedagocical module,therefore the factor affecting success and failure can not be investigated.In this study, a web based intelligent evaluation system is developed using rule basedexpert system and multiple criteria approaches which eliminates the above mentionedhandicaps. To make a detailed evaluation system using the Internet environment, first a modeland then a process and at the end a software has been designed. With this software expertknowledge and experience has been transferred to the system. The developed system has beenapplied to the students attending to the ?Computer Systems? course at Marmara University,Electronic and Computer Education Department and valuable information has been providedto the tutor and students through a number of statistics and reports. Mainly the followingprocesses have been conducted. The knowledge level of the students with regards to taughtcourse and lectures was determined. Reports were generated both for the students and for thetutors. Also the level of the class with regards to taught subject and course was calculated andintroduced to the tutor.For the evaluation process we used rule-based expert system approach such as,representing the knowledge with rules, using inference mechanism and differentiation ofknowledge and rules by different data base. Also the possibility to add and change rules wasintroduced. The tutors without having computer programming capability can transfer theirknowledge via rules to the system.Multiple criteria approach was launched into the system, to change the existing criteriaor to add new criteria by the expert. A new process has been defined which has four steps:assignment step, support step, inference step and reporting step. Several evaluations can bepossible with this process. The new developed evaluation model has 7(seven) components.These are; (1) tutoring module, (2) exam module, (3) psychological module, (4) data supportmodule, (5) multiple criteria module, (6) analyze module and (7) report module.In this study, expert evaluation program is also developed according to evaluationmodel. Evaluation program used multiple choice test for exam module, public survey forpedagogical module, measurement for support management module, criterias for multiplecriteria module, expert system approaches for analyze module. Report module is executed bystatus, advice and guide reports. Internet is used for application area and tutoring module isnot supported by the system.For the evaluation to use success exam, criteria, and pedagogical module all togetherintroduced a new approach to web based evaluation system. The software is realized usingASP.NET programming language and C# codes were used. As a data base Microsoft SQLServer is employed which is a relational data base. Since the program supports access throughthe İnternet, it can be operated using any kind of explorer.Besides the above mentioned advantage, there are many other advantages of thedeveloped system. The software is easy to use and easily accessible. Tutors can generate theirown rules and criteria. Lecturers and students can be guided through detailed reports andstatistics. The system is flexible, can be used by different lecturers and can be applied tovarious courses.We believe that, with this new evaluation system the efficiency and quality of theeducation will be improved.July, 2006 Abdulkerim ÖNCÜ