Issuu on Google+

Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή

1.1. Εκπαίδευση και Αξιολόγηση

Στην κοινωνία της γνώσης, οι παραδοσιακές μέθοδοι εκπαίδευσης (πρόσωπο-με πρόσωπο διδασκαλία) και η χρήση παραδοσιακών διδακτικών μέσων όπως τα βιβλία, αδυνατούν να εφοδιάσουν τους μαθητές με τις νέες γνώσεις που απαιτούνται. Ο ρόλος των εκπαιδευτικών αλλάζει, καθώς χρειάζεται να μεταδώσουν νέες δεξιότητες (ψηφιακός αλφαβητισμός, τεχνολογίες

επικοινωνίας

και

διαχείρισης

της

πληροφορίας).

Τα

παραδοσιακά διδακτικά μοντέλα, όπου ο δάσκαλος αποτελεί το φορέα γνώσης και ο μαθητής τον παθητικό αποδέκτη ([77]) έχουν πλέον ξεπεραστεί. Η ραγδαία ανάπτυξη της εξ’ αποστάσεως ασύγχρονης εκπαίδευσης τα τελευταία χρόνια μέσω της εξάπλωσης των υπηρεσιών διαδικτύου, μεταφράζεται σε μεγάλους αριθμούς φοιτητών και σε εξαιρετικά μικρή αναλογία διδασκόντων/διδασκομένων και προϋποθέτει τη δυνατότητα διόρθωσης μεγάλου όγκου εργασιών. Από την άλλη, η διαδικασία της αξιολόγησης των φοιτητών, είτε κατά τη διάρκεια ενός μαθήματος είτε μετά το πέρας αυτού, αναγνωρίζεται στη βιβλιογραφία ως ένα από τα σημαντικότερα στάδια της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Κατά συνέπεια, η ανάπτυξη Μαζικών Ανοικτών Ηλεκτρονικών Μαθημάτων (Massive Open Online Courses) προϋποθέτει τη δυνατότητα βαθμολόγησης μεγάλου όγκου εργασιών/ασκήσεων. Η κατανόηση και η εμπέδωση της γνώσης απαιτούν σημαντική πρακτική εξάσκηση ([61]). Για να βελτιώσουν οι μαθητές/φοιτητές τις γνώσεις τους, χρειάζονται άμεση ανατροφοδότηση (feedback). Η πρακτική εξάσκηση είναι απαραίτητο να συνδυάζεται με την αξιολόγηση όσο το


Αρβανιτάκης Παναγιώτης,

"Βαθμολόγηση Εργασιών με Crowdsourcing"

δυνατόν πιο πολλών εργασιών, να εντοπίζονται τα πιθανά λάθη και να υπάρχει ανάδραση ([65]). Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται σε παγκόσμιο επίπεδο μία τάση ενσωμάτωσης στην εκπαιδευτική διαδικασία των δυνατοτήτων που εισήγαγε το διαδίκτυο (Internet) και ο παγκόσμιος ιστός (www). Εκπαιδευτικό υλικό, αλλά και εργαλεία εκμάθησης, αξιολόγησης και αυτοαξιολόγησης, για μια μεγάλη ποικιλία θεμάτων είναι πλέον διαθέσιμα σε όλους μέσω του διαδικτύου. Μετά από πολλά χρόνια εμπειρίας σε σχολεία της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης έχω την ευκαιρία να αποτελώ μέρος αυτής της διαδικασίας αξιολόγησης. Οι παραδοσιακές χειρωνακτικές, μακροσκοπικές μέθοδοι αξιολόγησης των απαντήσεων των μαθητών/φοιτητών στις εργασίες που τους ανατίθενται από τους δασκάλους τους πολλές φορές παρουσιάζουν δυσκολίες στην διεκπεραίωσή τους. Με τη χρήση των νέων τεχνολογιών, σε κάποιους τομείς, όπως π.χ. η πληροφορική γίνονται προσπάθειες ώστε να αντικατασταθούν από αυτοματοποιημένα συστήματα αξιολόγησης (APAS Automated programming assessment system) που αναπτύσσονται με την χρήση νέων τεχνολογιών. Σε πολλές περιπτώσεις μπορούν να ελέγχονται, να αξιολογούνται και να βαθμολογούνται αυτοματοποιημένα ([2]). Ενώ σε ορισμένες γνωστικές περιοχές, όπως ο προγραμματισμός, έχουν προταθεί τεχνικές αυτόματης αξιολόγησης και διόρθωσης εργασιών, σε άλλα πεδία, όπως τα μαθηματικά, υπάρχουν εγγενείς δυσκολίες στην κωδικοποίηση των λύσεων που δυσχεραίνουν τη διαδικασία αυτόματης αξιολόγησης. Μια πρόσφατη προσέγγιση που έχει προταθεί για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού είναι η ανάθεση του έργου της βαθμολόγησης εργασιών σε εθελοντές ή αμειβόμενους βαθμολογητές μέσω του διαδικτύου (τεχνική γνωστή ως crowdsourcing – πληθοπορισμός). Συγκεκριμένα, προτείνεται η αξιοποίηση ενός πλήθους ανώνυμων βαθμολογητών στους οποίους, αφού δοθούν κατάλληλες οδηγίες ως προς τον τρόπο αξιολόγησης, ανατίθεται η βαθμολόγηση μιας ή περισσοτέρων εργασιών και στη συνέχεια συλλέγονται, συγκρίνονται και συγχωνεύονται

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: ΠΛΗΣ - ∆ιπλωµατική Εργασία

1


Αρβανιτάκης Παναγιώτης,

"Βαθμολόγηση Εργασιών με Crowdsourcing"

τα αποτελέσματα. Η τεχνική αυτή έχει εφαρμοστεί σε διάφορα πανεπιστήμια όπου ωστόσο οι εργασίες αξιολογούνται από συναδέλφους (peers) των εξεταζόμενων, συνήθως άλλους φοιτητές. Σε νεότερες προσεγγίσεις προτείνεται η αξιοποίηση του ευρύτερου κοινού του διαδικτύου με την παροχή κινήτρων (π.χ. αμοιβής). Η ανωτέρω προσέγγιση για τη βαθμολόγηση εργασιών παρουσιάζει πολλές προκλήσεις: για παράδειγμα, απαιτείται η στάθμιση πολλαπλών βαθμολογήσεων για την ίδια εργασία, η στατιστική αξιολόγηση της ποιότητας του έργου κάθε βαθμολογητή, η ανάθεση των εργασιών βάσει της εμπειρίας αλλά και των προηγούμενων

αξιολογήσεών

του,

η

διαχείριση

του

συνόλου

των

αξιολογητών και η παρακολούθηση της εξέλιξής τους κ.ο.κ.

1.2. Ορισμός του προβλήματος - στόχος

Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η υλοποίηση διαδικασιών, αλγορίθμων και υποδομής για την βαθμολόγηση μέσω crowdsourcing, εργασιών Μαθηματικών, Πληροφορικής και πιθανώς και άλλων τομέων. Η διαδικτυακή πλατφόρμα που θα υλοποιηθεί θα επιτρέπει αφενός την ανάρτηση εργασιών από διδάσκοντες και την υποβολή απαντήσεων από φοιτητές. Αφετέρου, θα αναλαμβάνει τη διαχείριση του crowdsourcing αναθέτοντας εργασίες, συλλέγοντας τα αποτελέσματα και αξιολογώντας τους βαθμολογητές. Παράλληλα θα επιτρέπει την εγγραφή νέων μελών (φοιτητών, διδασκόντων, βαθμολογητών) και την εξαγωγή στατιστικών στοιχείων του έργου της βαθμολόγησης. Το πληροφοριακό αυτό σύστημα θα είναι στη διάθεση των εκπαιδευτικών και των μαθητών τους και μέσω αυτού οι μεν εκπαιδευτικοί θα έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθούν το επίπεδο των γνώσεων των μαθητών τους μέσω ικανού αριθμού ασκήσεων που θα αναθέτουν στους μαθητές τους, οι δε μαθητές θα έχουν τη δυνατότητα της εξάσκησης, αλλά

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: ΠΛΗΣ - ∆ιπλωµατική Εργασία

2


Αρβανιτάκης Παναγιώτης,

"Βαθμολόγηση Εργασιών με Crowdsourcing"

και της υποβολής για αξιολόγηση των απαντήσεών τους. Το σύστημα θα παρέχει την απαραίτητη ανατροφοδότηση. Χρησιμοποιώντας

το

συγκεκριμένο

πληροφοριακό

σύστημα,

οι

καθηγητές θα μπορούν να αντιληφθούν το προσωπικό επίπεδο γνώσεων και τις αδυναμίες των μαθητών τους και να εστιάσουν τη διδασκαλία τους σε συγκεκριμένα γνωστικά αντικείμενα. Επίσης, θα μπορούν να αντλήσουν εμπειρίες από τη βαθμολόγηση εργασιών μαθητών που τους είναι άγνωστοι καθώς και περιοχών γνώσης που ίσως να μην είχαν την ευκαιρία να ασχοληθούν σε βάθος. Η πρόσβαση στην εκπαιδευτική πλατφόρμα θα γίνεται μέσω διαδικτύου, γεγονός που προσανατολίζει την υλοποίηση προς συγκεκριμένες κατευθύνσεις χρήσης λογισμικού και θέτει ζητήματα ασφάλειας, αξιοπιστίας και διαθεσιμότητας του συστήματος. Η πλατφόρμα μεταξύ άλλων θα υποστηρίζει: 

την είσοδο του μαθητή και του εκπαιδευτικού στο σύστημα κατόπιν

αυθεντικοποίησης τη δυνατότητα του εκπαιδευτικού να υποβάλει ασκήσεις και να τις

 

διαχειρίζεται την υποβολή των απαντήσεων του μαθητή με σχετικό αρχείο. την δυνατότητα εκπαιδευτικών να θέτουν τις βαθμολογίες τους στις ασκήσεις την μαθητών και να καταχωρούν σχετικά σχόλια. Για την επίτευξη των ανωτέρω μελετήθηκαν αρχικά οι υπάρχουσες

ερευνητικές προσεγγίσεις καθώς και τα εργαλεία crowdsourcing για τον διαμοιρασμό εργασίας σε πολλά άτομα μέσω διαδικτύου. Στη συνέχεια υλοποιήθηκε η διαδικτυακή πλατφόρμα υποστήριξης της διαδικασίας και οι αλγόριθμοι ανάθεσης έργου, συγχώνευσης αποτελεσμάτων και αξιολόγησης των βαθμολογητών. Η πιλοτική εφαρμογή εμπλέκει τόσο διδάσκοντες που θα αναρτήσουν εργασίες, μαθητές που θα υποβάλλουν λύσεις και ανώνυμους βαθμολογητές. Η εργασία ολοκληρώνεται με την εξαγωγή συμπερασμάτων

σε

σχέση

με

την

εφικτότητα

βαθμολόγησης

μέσω

crowdsourcing και τη διερεύνηση της καταλληλότητας προγραμματιστικών και μαθηματικών ασκήσεων για το σκοπό αυτό.

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: ΠΛΗΣ - ∆ιπλωµατική Εργασία

3


Αρβανιτάκης Παναγιώτης,

"Βαθμολόγηση Εργασιών με Crowdsourcing"

1.3. Δομή της εργασίας

Η εργασία είναι οργανωμένη σε κεφάλαια, στα οποία παρουσιάζεται η βιβλιογραφία και το θεωρητικό επιστημονικό υπόβαθρο και περιγράφεται η εκπαιδευτική πλατφόρμα και οι υπηρεσίες που παρέχει. Το παρόν 1ο κεφάλαιο αποτελεί μία εισαγωγή στις έννοιες της αξιολόγησης στην εκπαίδευση και πως αυτές αντιμετωπίζονται σε σχέση με τη διδασκαλία. Παράλληλα περιλαμβάνει μία συνοπτική περιγραφή της εκπαιδευτικής πλατφόρμας που αναπτύχθηκε στα πλαίσια αυτής της εργασίας. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται βιβλιογραφική επισκόπηση crowd-based τεχνικών

και

φιλοσοφίας.

Γίνεται

αναφορά

σε

τεχνικές

αυτόματης

διόρθωσης κώδικα ή Μαθηματικών και αναπτύσσεται το θεωρητικό επιστημονικό υπόβαθρο πάνω στο οποίο αναπτύσσεται η εργασία. Στο 3ο κεφάλαιο περιγράφονται σε φυσική γλώσσα οι απαιτήσεις της εφαρμογής, δηλαδή, η λογική αρχιτεκτονική της πλατφόρμας, οι κατηγορίες των χρηστών και οι απαιτήσεις του συστήματος λειτουργικές και μη. Στο 4ο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι προδιαγραφές της εφαρμογής, που αποτέλεσαν και τη βάση για την υλοποίηση της. Αναλύεται η αρχιτεκτονική του συστήματος, παρουσιάζονται οι λειτουργίες και το μοντέλο περιπτώσεων χρήσης, αναλύονται οι περιπτώσεις χρήσης και παρουσιάζονται

τα

αντίστοιχα

διαγράμματα

δραστηριότητας

(activity

diagrams). Στο 5ο κεφάλαιο παρουσιάζεται η εφαρμογή (με screenshots κλπ) Στο

6ο

κεφάλαιο

παρουσιάζεται

η

πειραματική

δοκιμή

της

εφαρμογής.

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: ΠΛΗΣ - ∆ιπλωµατική Εργασία

4


Αρβανιτάκης Παναγιώτης,

"Βαθμολόγηση Εργασιών με Crowdsourcing"

Στο 7ο κεφάλαιο αναφέρονται συμπεράσματα και προτάσεις για μελλοντική έρευνα.

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: ΠΛΗΣ - ∆ιπλωµατική Εργασία

5


Βαθμολόγηση εργασιών με crowdsourcing