Качество образования как категория, выраженная в количественных характеристиках, может и должно быть управляемым. Оптимальным управление становится при получении оперативной, текущей информации - основы определения качественных параметров результатов образования. Таким механизмом в системе управления служит гигиенический мониторинг как система сбора, обработки, хранения и распространения информации об образовательной системе или отдельных ее элементах. Мониторинг позволяет судить о состоянии объекта в любой момент времени и прогнозировать его развитие, обеспечивает необходимую информационную основу для принятия обоснованных управленческих решений, направленных на достижение заданных целей развития объекта. Обязательными составляющими в указанной системе управления является этапы проектирования и моделирования. Результаты данных процессов, выполненных на основе многомерного анализа воздействий факторов среды, предопределяют эффективность управления.
Цель исследования. На основе многомерного анализа факторов возникновения информационного стресса определить способ снижения напряженности интеллектуального труда студентов. Методические подходы к моделированию нагрузки. Вероятные эффекты влияния ментального стресса на состояние организма студентов изучали в ходе реализации одного из двух методологических подходов [1, 2], используемых при проектировании рабочих систем, являющихся, в том числе содержательной частью мониторинга состояния организма испытуемых и условий среды (рабочего места).
Применяемый нами подход к моделированию умственной нагрузки, основан на сравнительной характеристике предлагаемых моделей - вариантов умственной нагрузки (табл.). В основе данного методологического подхода лежит многомерный анализ причин возникновения информационного стресса по схеме, предложенной В.А. Бодровым (2000) [3].
А. Модель умственной нагрузки с использованием опции обратной связи и без нее. Модель ментальной нагрузки заключалась в имитации контрольного компьютерного тестирования знаний студенток по учебной дисциплине «Основы медицинских знаний и здорового образа жизни» (педагогический профиль) используя базу данных системы ФЭПО. Особенности тестовой оболочки, помимо наличия должных атрибутов тестирующей системы, позволяли испытуемому фиксировать субъективную оценку степени сложности задания (легко, норма, сложно), а также прогнозировать свой ответ (правильно; сомневаюсь). Длительность тестирования составляла один академический час.
Таблица
Сравнительная характеристика индикаторов и критериев оценки напряженности моделей ментальной нагрузки
|
Вид |
Критерии |
Уровень, показатель, качество |
|||
|
с ОС |
без ОС |
АТМ
|
|||
|
Объективные
|
1. Семантические (смысловые) |
субъективная сложность задачи |
высокий индекс сложности (по соотношению субъективно сложных заданий к субъективно легким) |
вариабельная (адекватна уровню подготовленности испытуемого с перспективой на более высокий уровень сложности)
|
|
|
ответственность задания |
высокая |
||||
|
контроль за ходом тестирования |
высокая вероятность субъективного контроля |
непостоянный и неоднозначный (по регламенту) |
высокая вероятность субъективного контроля |
||
|
неопределенность (неизвестность) тестовых заданий |
имеет место |
||||
|
развитие, ход тестирования |
вероятно управляемое |
непредсказуемое |
вероятно управляемое |
||
|
успешность деятельности |
вариабельная |
Потенциально высокая оценка успешности
|
|||
|
качество информации теста |
В зависимости от сложности (трудности) тестового здания не исключаются: вероятная противоречивость информации, вариабельность специальной терминологии и т.д. |
||||
|
2. Операциональные (процессуальные) |
полноценность информации теста |
Вариабельная, обусловлена недостаточностью информации |
|||
|
объем информации теста |
большой |
В зависимости от результативности - успешности ответов |
|||
|
регламент поступления информации |
потоковый (хаотичный) |
Определяется зависимостью результативности работы (серии предыдущих ответов) |
|||
|
3. Временные |
время, отведенное на решение задания |
регламентированное |
Определяется зависимостью результативности работы |
||
|
длительность воздействия рабочей нагрузки |
регламентированная |
||||
|
время поступления задачи |
субъективно управляемое |
||||
|
4. Организационные |
момент предъявления задачи |
управляемый |
|||
|
выбор необходимой информации (ответа) |
вероятностный |
||||
|
состояние внимания |
вариативное (отвлечение/концентрация) |
||||
|
пропуск задачи |
субъективно управляемый |
||||
|
совмещенность видов деятельности |
минимизирована |
||||
|
объективная сложность задачи |
имеет место (неопределенно вариабельна) |
Условное управление трудностью (трудно-легко) |
|||
|
5. Технические |
работоспособность системы |
вероятностный отказ или блокировка |
|||
|
интерференция сигналов |
имеет место |
||||
|
качество информационных признаков задачи |
вероятностное противоречие |
||||
|
привлекательность задачи |
недостаточная |
субъективная |
|||
|
степень соответствия тестовой задачи требованиям к его составлению |
вероятное несоответствие |
высокая |
|||
|
Субъективные (субъектные) |
6. Морально-нравственные |
недисциплинированность |
вариабельно |
||
|
безответственность |
наблюдалась (единичные случаи) |
||||
|
небрежность |
|||||
|
7. Профессиональные |
уровень знаний |
недостаточный |
|||
|
развитие навыков и умений |
|||||
|
наличие опыта тестирования |
достаточный |
||||
|
8. Физиологические |
резервы организма (по показателям ВСР) |
вариабельность (снижение в результате утомления) |
оптимальные (отсутствие признаков утомления) |
||
|
функциональные состояния |
Отмечались случаи неблагоприятных состояний (тошнота, утомление, и т.д.) |
отсутствие жалоб |
|||
|
уровень чувствительности анализаторов
|
вариативный (удовлетворительный и неудовлетворительный)
|
||||
|
9. Психологические |
мотивация к деятельности
|
преимущественно высокая
|
|||
|
особенности личности и психические состояния
|
Проявление концентрации внимания, вербальной агрессии, настойчивости |
||||
|
Сопутствующие |
10. В организации труда |
режим труда и отдыха |
регламентированный |
В зависимости от успешности |
|
|
рабочая нагрузка |
субъективно высокая |
адекватная уровню подготовленности |
|||
|
обратная связь о результатах деятельности |
наличие |
отсутствие |
|||
|
оценка деятельности труда |
оперативная оценка |
оперативная оценка отсутствует |
|||
|
организация рабочего места
|
в соответствии с требованиями + достижение субъективного комфорта |
||||
|
выбор рабочего места |
нет |
||||
|
11. В средствах труда |
компоновка приборов |
да |
|||
|
интерфейс представления задач |
нет (стандартная) |
||||
|
наличие помех |
нет |
||||
|
разнообразие устройств ввода |
стандарт |
||||
|
12. В условиях труда |
состояние микроклимата помещения (рабочего места) |
комфорт |
|||
|
уровень шума |
ситуативный |
||||
|
освещенность |
комфорт |
||||
|
конструкция рабочего места |
стандартная |
||||
|
доступность устройств ввода |
стандартная |
||||
|
психологический климат |
положительный |
||||
|
вербальный, визуальный контакт с ассистентом |
вербальное сопровождение обследования (инструктаж) |
||||
Б. Модель умственной нагрузки, направленная на оптимизацию напряженности. Считаем целесообразным подробно остановиться на принципах проектирования данного варианта модели, которую мы позиционируем как адаптивная тестирующая модель (АТМ). Последняя, на наш взгляд, позволяет реализовать положения, изложенные в теории ресурсной оценки ментального стресса [3, 10].
По мнению Т.Н. Тягуновой (2003), «эффективным можно назвать тест, который лучше, чем другие тесты, измеряет знания студентов конкретного уровня подготовленности, с меньшим числом заданий, качественнее, быстрее, дешевле, и все это - по возможности в комплексе» [9]. В определении эффективности теста учитываются два ключевых момента: число заданий и уровень подготовленности студентов. Данный подход является основанием разработки адаптивной тестирующей системы, призванной к оптимизации неадекватной напряженности [5, 8].
Регламент тестирования в формате АТМ. Испытуемому предлагается стандартная инструкция, предусмотренная перед непосредственной процедурой тестирования уровня теоретической подготовленности. В стандартном инструктаже акцентируется внимание на техническом исполнении - т.н. операциональном поведении оператора в условиях работы с технической системой. Особенностью инструкции тестирования в АТМ-среде является объяснение принципиальной модели (схемы), заложенной в основу или регламент тестирующей системы - интуитивный подбор (генерация) тестовых заданий, объективная трудность которых соответствует уровню подготовленности испытуемого.
При проектировании АТМ учитывали, что работа состоит из комбинации задач, выполняемых на конкретном типе ПК (ноутбук) в конкретной окружающей среде (стационарные условия лаборатории) и в конкретной организационной структуре (в условиях учебно-профессиональной деятельности студентов). Так, каждый из перечисленных компонентов по умолчанию, определенным образом, влияет на организм, обусловливая некую степень реактивности, качество решения задачи тестируемым.
Тестирование начинается с заданий средней сложности и заканчивается, когда обучаемый выходит на некоторый постоянный уровень сложности, отвечая подряд на некоторое критическое количество вопросов одного уровня сложности.
Эффективность тестирования обусловлена алгоритмом при котором очередной шаг совершается только после оценки результатов выполнения предыдущего шага. После выполнения испытуемым очередного задания каждый раз возникает потребность в принятии решения о подборе трудности следующего задания в зависимости от того, верным или неверным был предыдущий ответ. Алгоритм отбора и предъявления заданий строится по принципу обратной связи, когда при правильном ответе испытуемого очередное задание выбирается более трудным, а неверный ответ влечет за собой предъявление последующего более легкого задания, чем то, на которое испытуемым был дан неверный ответ.
Результат определялся автоматически при вычислении соотношения положительных ответов к отрицательным, после второго шага тестирования. При этом, положительных ответов, отнесенных к одному уровню должно быть на три больше, чем отрицательных того же уровня.
Предложенный принцип АТМ подразумевает использование подуровней или «промежуточных уровней знания» как способа исключения случайных ответов (как правильных, так и ошибочных) - логическое распределение уточняющих вопросов на оценки 3, 4, 5 (уровни знания соответственно равны 3, 5, 7) [7]. Полученный результат, выраженный в определенном уровне знаний, можно привести к оценочной системе, например, 5-балльной.
Надежность результатов тестирования в данном случае самая высокая, т.к. осуществляется приспособление под уровень знаний конкретного обучаемого, что обеспечивает более высокую точность измерений.
Заключение. Таким образом, адаптивная тестовая система представляет собой автоматизированную систему научно обоснованной проверки и оценки результатов обучения, обладающую высокой эффективностью за счет оптимизации процедур генерации, предъявления и оценки результатов выполнения адаптивных тестов.
Эффективность оптимизации напряженности умственного труда определяется выбором варианта организации контрольно-измерительных (тестирующих) мероприятий, адекватным доминирующей психофизиологической реакции организма студентов в различных условиях выполнения ментальной нагрузки. Ранее доказано, что применение АТМ способствует сокращению времени выполнения нагрузки, оптимизации напряженности труда без снижения результативности по сравнению с эффектами традиционных форм тестирования теоретической подготовленности студентов [1, 2].
Статья является частью научного проекта «Изучение закономерностей интегративных процессов в центральной нервной системе в условиях учебно-профессиональной деятельности» (рег. № 2669) в рамках выполнения проектной части государственного задания в сфере научной деятельности образовательным организациям высшего образования, подведомственным Минобрнауки России.
Рецензенты:
Павлова В.И., д.б.н., профессор, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности и медико-биологических дисциплин ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», г. Челябинск;
Белоусова Н.А., д.б.н., доцент, зав. кафедрой математики, естествознания и методик преподавания математики и естествознания ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», г. Челябинск.