Автоматизированный контроль уровня подготовки студентов-медиков

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ-МЕДИКОВ

Н.Ю. КРЯЖЕВА, В.Д. ПРОЦЕНКО

Кафедра медицинской информатики РУДН Москва. 117198, ул. Миклухо-Маклая, д. 8. Медицинский факультет

Общепризнанно, что наиболее объективной формой оценки качества знаний является тестовый контроль. В статье приводится подробная характеристика системы для проведения тестового контроля знаний. Система была разработана в 1998 г. по инициативе медицинского факультета РУДН и многократно апробирована на вступительных экзаменах по биологии и химии. Первоначальные эксплуатационные возможности системы были расширены для использования ее не только на вступительных экзаменах, но и для контроля текущей успеваемости студентов и приема государственного компьютерного междисциплинарного экзамена.

Система была разработана на основе WWW - технологий сотрудниками курса "Системы телекоммуникаций" факультета физико-математических и естественных наук в сотрудничестве с кафедрой "медицинской информатики". К разработке тестовых вопросов привлекался профессорско-преподавательский состав предметных кафедр медицинского факультета РУДН.

В настоящее время с помощью данной системы произведено более 6000 испытаний, свидетельствующих о надежности и удобстве данного программного комплекса. В дальнейшем предполагается использование системы не только в локальной сети, но и в сети internet.

В настоящее время во многих учебных заведениях, помимо традиционных методов обучения и контроля знаний учащихся, используются системы автоматизированного контроля знаний студентов. Такие системы, использующие возможности современных технических средств передачи информации, представляют собой наиболее прогрессивную на сегодняшний день технологию проверки уровня знаний будущих специалистов.

Широкому распространению, развитию и совершенствованию тестов способствовал целый ряд преимуществ, которые дает этот метод:

• позволяет дать оценку индивида в соответствии с поставленной целью исследования;

• обеспечивает возможность получения количественной оценки на основе квантификации качественных параметров личности и, как следствие, удобство математической обработки;

• является оперативным способом оценки большого числа неизвестных лиц;

• способствует объективности оценивания знаний;

• обеспечивает сопоставимость информации, полученной разными исследователями на разных испытуемых.

Однако проведение качественного тестирования без применения новейших компьютерных разработок практически невозможно. Поэтому возникает задача создания различных программных продуктов для оценки качества званий учащихся. В настоящее время существует довольно много таких систем, но, к сожалению, немногие из них пригодны для качественного одновременного тестирования нескольких десятков человек. Предлагаемые на рынке программного обеспечения системы не доработаны и имеют ряд существенных недостатков. Прежде всего, это относится к содержательному наполнению тестирующих программ, которое зачастую не соответствует основным разделам курса. Хотя многие программные средства и предоставляют возможность ввода своих вопросов, но структура входного файла настолько сложна, что преподавателю специальных дисциплин, не являющемуся опытным пользователем, самостоятельно решить эту задачу не под силу. Кроме того, большинство таких программных средств не позволяет проводить контроль знаний в такой сложной области знаний, как медицина.

Для успешного внедрения тестовых заданий в изучение медико-биологических дисциплин необходимо иметь в виду, что в рамках общих правил составления заданий конкретная их форма должна в достаточной степени учитывать специфику предмета, его

внутреннюю логику и существующие традиционные подходы в преподавании. К сожалению, лишь немногие программные продукты отвечают этим требованиям.

Одна из таких программ разработана в Курском государственном медицинском университете. "Универсальная компьютерная система оценки качества знаний для до- и последипломной подготовки медицинских работников" (ПК "Контроль знаний"), предназначенная для создания, эмпирической проверки и применения:

1. 3-х уровневых контролирующих - обучающих тестов в режиме контроля знаний и обучения;

2. ситуационных задач с разветвленным алгоритмом решения;

3. экспертных систем оценки качества знаний специалистов.

Еще одна программа - “Тестовый Контроль” создана на кафедре нормальной анатомии Нижегородской медицинской академии и предназначена для проведения контроля и обучения в различных областях знаний. “Тестовый Контроль” позволяет использовать вопросы различного уровня сложности с применением текстовой и графической информации (как статической, так и анимационной) и проводить количественный и качественный анализ ответов. Программа ориентированна на работу в локальной компьютерной сети.

Также на страницах Internet можно найти еще несколько описаний похожих программных комплексов. К сожалению, не один из них полностью не удовлетворяет необходимым для нашего факультета условиям, таким как:

• возможность одновременного тестирования по нескольким предметам;

• проверка уровня знания у большого количества людей, например, во время вступительных экзаменов;

• доступность программы не только из локальной сети, но и из сети Internet;

• отсутствие необходимости в установке специального программного обеспечения на компьютере - станции (клиенте);

• возможность создания вопросов, содержащих графику и несколько правильных ответов;

• простой ввод вопросов в базу данных;

• возможность модификации структуры баз данных и программной оболочки.

Все это привело к созданию на медицинском факультете РУДН программноаппаратного комплекса, который позволяет проводить системный анализ больших групп студентов студентов. Представленный программный комплекс состоит из двух относительно независимых частей: программной оболочки и баз данных.

Программная оболочка разработана с помощью WWW - технологий, что позволяет одновременно работать с программой нескольким десяткам человек и в дальнейшем использовать эту программу для проверки и самоконтроля знаний студентов в компьютерных классах, дома или в общежитии.

Базы данных были разработаны для каждого предмета и созданы с помощью СУБД Access. Их структура является реляционной, а представление данных в виде форм позволяет легко создавать и обновлять базу вопросов и правильных ответов. Также в базах данных реализованы следующие аспекты:

1. Хранение вопросов и правильных ответов.

2. Разбиение темы на разделы и задание количества вопросов, которые должны войти в тест, по каждому разделу.

3. Запись в БД информации о студенте, позволяющая избежать повторных ответов одного и того же человека в один день.

4. Хранение вопросов, сгенерированных абитуриенту, его ответов на них, баллов, полученных за каждый вопрос (максимальное количество очков за каждый опрос равно 2), и итоговую оценку, исходя из 100%.

5. Возможность давать несколько ответов на один вопрос. Балл в этом случае считается следующим образом: если абитуриент дал хотя бы 1 неправильный ответ, ему

ставится 0 баллов, если он указал больше половины правильных ответов, то он получает 1 балл, если же все ответы правильные, абитуриент зарабатывает 2 балла.

6. Возможность хранения вопросов на соответствие, при этом нет необходимости изобретать правдоподобные варианты ответов (дистракторы).

Самостоятельное создание программы позволяет легко дорабатывать ее под новые задачи, возникающие по мере накопления опыта тестирования. Например, для более глубокого определения знаний студентов был создан блок, позволяющий проводить тестирование в два этапа: на первом этапе студенту предлагается ответить на простые вопросы, и если испытуемый справляется с заданием успешно, его допускают ко второму этапу теста, состоящему из задач повышенной трудности, как правило, ситуационных задач. Такая же схема может быть применена и для других целей, например, на кафедре патологической физиологии первым этапом является ответ на вопросы по лабораторным занятиям, а вторым - по лекциям.

Подводя итоги описания программы, необходимо отметить требования, налагаемые на вычислительные машины, для нормального функционирования данного программного комплекса:

• тестовая программ разработана для работы под управлением операционной системы Windows NT-server;

• минимальные требования к рабочим станциям, на которых будут работать студенты, следующие: процессор 486DX-33, винчестер-не менее 540МВ, оперативную память 16МВ, операционная систему-Windows95 и Internet Explorer (версии не менее 4.01).

Перейдем теперь к результатам проведения тестовых экзаменов по различным предметам с помощью описанного выше программного комплекса.

Комплекс был апробирован на вступительных экзаменах по биологии и химии в 1998 году и показал себя с наилучшей стороны. На первом тесте по биологии абитуриентам предлагалось ответить на 100 вопросов, отобранные случайным образом из базы данных, содержащей 950 вопросов. В 1998 году пробовали свои силы 538 человек для поступления на следующие факультеты РУДН: медицинский, сельскохозяйственный и экологический.

Средний балл, полученный абитуриентами, составил 50,96%, сильно различался для разных специальностей. При этом наибольший процент составила группа, получившая от 40 до 70 баллов, что говорит о трудности теста, он не был ни слишком легким, ни слишком тяжелым.

Еще одним показателем, характеризующим тестовую программу, является частота встречаемости вопросов. Если программа работает правильно, то каждый вопрос должен встречаться примерно одинаковое число раз, что и подтвердилось на практике.

Говоря о самом экзамене, нельзя не отметить, что вступительные экзамены проходили спокойно, без сбоев. В среднем за день тестировалось более 100 человек, при этом к двум часам дня все абитуриенты уже были свободны, что при условии проведения устных экзаменов было бы нереально.

Все это способствовало внедрению тестового контроля знаний с помощью разработанной программы, не только на вступительных экзаменах, но и во время всего учебного процесса.

Представленный программный комплекс успешно работает и развивается в течение двух лет. Создано 14 баз данных по различным предметам, в том числе база данных, состоящая из 2500 вопросов по междисциплинарному государственному экзамену, а также база для вступительных экзаменов по биологии и химии.

Большой накопленной материал позволил увидеть, как по-разному все испытуемые реагируют на компьютерные тесты. И была поставлена задача изучения влияния такого стресс-фактора как компьютерный экзамен или зачет на психоэмоциональное состояние студентов. На наш взгляд наиболее доступным для такого исследования является метод

исследования ритмокардиограмм студентов во время тестирования с помощью метода плетизмографии.

В заключение хотелось бы отметить что, несмотря на достаточно большой опыт тестирования, преподаватели кафедр постоянно сталкиваются с проблемой ответа на вопрос: «А какими должны быть тестовые вопросы?» Одни считают, что вопросы должны содержать не более одного правильного ответа, а другие являются сторонниками вопросов с несколькими правильными ответами. Эта же дискуссия выходит и за рамки факультета.

На наш взгляд, вопросы с одним правильным ответом повышают долю угадывания при ответе на вопрос, и гораздо легче для выучивания. Такие виды вопросов допустимы в том случае, когда от студента требуется произвести какие-либо вычисления, например в математике, химии, физике. Что же касается медико-биологических дисциплин, то большинство тестов, как показывает опыт, сводится к тому, чтобы студент продемонстрировал, насколько хорошо он выучил (запомнил) материал, и поэтому вопросы с одним правильным ответом, на наш взгляд, кажутся слишком простыми, не требующими от испытуемого особого внимания. Но какие бы взгляды не высказывались на виды тестовых заданий и саму методику проведения тестов, большинство преподавателей согласны с удобством и пользой использования компьютерного тестового контроля знаний в педагогической практике. Но при этом ни в коем случае нельзя сводить весь процесс обучения к диалогу с компьютером, а надо разумно использовать и традиционные методы обучения, зарекомендовавшие себя с лучшей стороны, и достижения в области современных компьютерных технологий.

AUTOMATIC TESTING OF STUDENTS’ KNOWLEDGE OF MEDICAL FACILITY

N.U.KRY AZHEVA, V.D.PROTSENKO

Department of Medical Computer Science. RPFU.

117198. Moscow. M-Maklaya st. 8. Medical faculty

This report presents the system of computer testing. Full characteristic of computer system of testing students’ knowledge is introduced in this article. The system was worked out in 1998 year on initiative of medical faculty RPFU and was tested for the first time during the entry exams on Biology and Chemistry. This first essay was generally positive and system has got being used at all stages of an educational process such as: the control students’ current progress of, state computer interdiscipline exam and entry exams.

The system was created by collaborators of curse “System of Telecommunications” of facility of science with department of Medical Computer Science on the base of WWW technology. All departments of medical faculty worked out the questions of testing.

By this moment about 6000 experiences have been carried out. It lets to say about reliability and comfort of this program complex. In future it intends using of this system not only in local network, but also from Internet.