Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Педагогіка цікавіла мяне вельмі даўно і, шмат гадоў, я, будучы студэнтам, выхаваны, але ў той жа час зняволены і затронуты існуючай арганізацыяй навучання думаў пра тое, як бы яе палепшыць. У апошні час мне ўсё часцей даецца выпадак праверыць якія-небудзь з ідэй на практыцы. У прыватнасці, гэтай вясной мне ў палітэху (СПБПУ) прадаставілася магчымасць прачытаць курс "Апрацоўка сігналаў". Яго арганізацыя, асабліва арганізацыя справаздачнасці - першы эксперымент, вынікі якога мне здаюцца колькі-небудзь удалымі, і ў гэтым артыкуле я хачу пра арганізацыю гэтага курса распавесці.

Выразнага разумення таго, што павінна чытацца ў курсе з такой назвай у мяне няма да гэтага часу, але ў цэлым гэта курс, пра тое, што і як можна аўтаматычна рабіць з выявамі, гукам, тэкстам, відэа і іншымі прыкладамі натуральных і штучна спараджаюцца сігналаў . Па тым, што чыталася раней і было б найболей карысна, гэтае рашэнне задач з семантычным парывам паміж уваходным сігналам і тым, што па ім жадаецца зразумець. Гэты артыкул не пра змест курса – нават на рускай мове існуе даволі шмат відэазапісаў добрых курсаў па падобнай тэматыцы.

Але, калі змест цікава

вось прынамсі ў бліжэйшы час дзеючая спасылка на прэзентацыі курса, якія ляжаць на маім гугл дыску. Большасць з таго, што там ёсць, вырвана з курсаў Антона Конушына, csc і розных артыкулаў інтэрнэту, якія трапляюць у топ самых рэлевантных. Тым не менш, месцамі ёсць рэчы, зразумелых апісанняў якіх я не знайшоў і спрабаваў прыдумаць свае, месцамі ёсць рускія апісанні таго, што я змог знайсці толькі на англійскай - асабліва гэта адносіцца да кластарызацыі, напрыклад, да алгарытму mcl.

План артыкула прыкладна наступны: спачатку коратка апісваецца абраная мной арганізацыя курса, затым ідзе аповед пра тыя праблемы, якія я лічу карысным вырашыць, потым пра, як я гэта спрабаваў зрабіць пры чытанні курса "апрацоўка сігналаў" і як я ацэньваю вынікі, якія праблемы бачу. , якія ідэі па іх рашэнні ёсць. Усё гэта - не больш чым мае думкі і ідэі, і я буду вельмі рады каментарам, пярэчанням і яшчэ ідэям! Больш за тое, гэта ўсё напісана шмат у чым менавіта ў надзеі на атрыманне вашых ідэй і каментароў. Яшчэ, магчыма, камусьці гэты тэкст дапаможа знайсці цікавасць у якасным выкладанні, нягледзячы на ​​ўсё тое, што адбываецца навокал.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Агульная схема арганізацыі курса

Курс мае два складнікі: тэарэтычную і практычную. Абедзве часткі вельмі важныя: тэарэтычная дае вялікі агляд існуючых алгарытмаў і ідэй іх канструявання для рашэння задач з семантычным разрывам; практычная павінна даць хоць нейкі агляд існуючых бібліятэк, а таксама патрэніраваць навыкі канструявання ўласных алгарытмаў. Адпаведна, для абедзвюх частак патрабавалася стымулюючая да іх вывучэння справаздачнасць, якая задае асноўную лінію працы студэнтаў.

Як звычайна, тэарэтычная частка складалася з лекцый. Пасля кожнай лекцыі студэнтам на дом даваўся шырокі спіс пытанняў па лекцыі, якія складаюцца як з руцінных пытанняў пра дэталі расказанага, так і з творчых ад таго, як і ў якіх выпадках можна палепшыць пэўныя расказаныя ідэі і дзе іх можна выкарыстоўваць да прапановы студэнтам прыдумаць свае пытанні. па лекцыі (а можна заадно і адказы да іх). Усе пытанні выкладаліся ў пастом у групу ўкантакце, адказы трэба было пісаць у каментарах: можна было альбо адказаць на яшчэ не закранутае нікім пытанне, альбо пракаментаваць / дапоўніць ужо існуючы адказ, у тым ліку зроблены іншым студэнтам. Прастора для цесна звязанай з прадметам творчасці, на мой погляд, быў велізарны!

Дадаткам да адказаў на пытанні павінна было стаць ранжыраванне: пасля дэдлайну студэнты павінны былі мне на пошту скідваць прозвішчы тых, хто адказваў ранжыраваныя ў залежнасці ад заслужаных адзнак. Таксама пры гэтым віталіся каментарыі да ранжыравання. Пасля ўсяго гэтага я канчаткова выстаўляў балы за лекцыю. Па выніках гэтых балаў і яшчэ шэрагу дадатковых плюшак, у тым ліку якія растуць з практычнай часткі курса, выстаўляліся адзнакі за семестр. Нязгодныя і лайдакі маглі спрабаваць павысіць адзнаку на суровым іспыце (карыстацца можна абсалютна ўсім, але я цвёрда пытаю на разуменне).

Агульны пасыл тэарэтычнай часткі быў прыкладна такім: я імкнуся даць вар'яцка шмат матэрыялу, спадзяючыся, што ўсе студэнты знойдуць у ім шмат новага і карыснага. Пры гэтым я не патрабую ад іх унікаць ва ўсё, яны могуць або абраць цікавыя/карысныя для сябе моманты і глыбока паглыбіцца ў іх, або рабіць патроху ўсё. Іспыт я ўспрымаю хутчэй як штраф для тых, хто дрэнна працаваў у семестры, чым як норму.

Практычная частка складалася з

  • трох міні-лабараторных, у якіх студэнтам трэба было запускаць гатовы код, які актыўна выкарыстоўвае розныя бібліятэкі і падбіраць дадзеныя, на якіх ён добра ці дрэнна працуе,
  • курсавой працы, у якой студэнтам патрабавалася самастойна вырашаць задачу з семантычным разрывам. Зыходную задачу яны маглі ўзяць або з прапанаваных, або абраць самі і ўзгадніць са мной. Далей яны павінны былі прыдумаць рашэнне, закадзіраваць яго, убачыць, што яно працуе з першага разу працуе дрэнна і затым спрабаваць яго паляпшаць, кіруючыся сваімі і маімі парадамі. Ідэалам было б дасягненне сапраўды добрай якасці, якая пераконвае студэнтаў з тым, што і ў гэтай галіне цярпенне і праца ў правільным кірунку - усё ператруць, але, натуральна, на гэта можна спадзявацца не заўсёды.

Усё гэта трэба было зрабіць на залік. Якасць працы і аб'ём затрачаных намаганняў маглі істотна вар'іравацца. За рахунак вялікіх высілкаў можна было атрымаць больш дадатковых балаў дадатак да лекцыйных.

Адбывалася гэта ў вясновым семестры 4-га курса, калі семестр заканчваецца крыху больш чым на месяц раней з-за бакалаўрскіх. Гэта значыць, у мяне было прыкладна 10/11 тыдняў.

Яшчэ ў мяне быў інсайд у выглядзе сястры, які вучылася ў адной з двух груп, у якіх я чытаў лекцыі. Сястра часам магла спыніць мае вар'яцкія ідэі апавяданнямі пра яе бачанне рэальнай сітуацыі ў групе і загрузцы па іншых прадметах. У спалучэнні з удалай тэмай курса, лёс сапраўды спрыяла правядзенню эксперыментаў як ніколі!

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Разважанні аб праблемах, якія хочацца вырашыць

У гэтым раздзеле я спрабую расказаць пра праблемы, разважанні над якімі прывялі мяне да апісанай структуры курса. Гэтыя праблемы пераважна звязаныя з двума фактамі:

  • Ёсць творчыя і актыўныя студэнты, якія ў стане самастойна арганізаваць сваё навучанне ў сапраўды патрэбным ім напрамку. Падганяючы ўсіх пад сярэдні ўзровень, існуючая сістэма адукацыі ў ВНУ часта стварае для такіх студэнтаў цяжкія, нервовыя і бессэнсоўныя ўмовы.
  • Многія выкладчыкі, на жаль, не зацікаўлены ў якасці сваёй працы. Часта такая незацікаўленасць з'яўляецца следствам расчаравання ў студэнтах. Але і дрэнная праца студэнтаў не можа не з'яўляцца следствам дрэннай працы выкладчыкаў. Сітуацыя можа палепшыцца, калі якасная праца будзе прыносіць карысць і самім выкладчыкам, а не толькі студэнтам.

Канешне, ёсць яшчэ шмат праблем, не вельмі звязаных як з першым, так і з другім. Напрыклад, што рабіць з тымі студэнтамі, якія ня ў стане арганізаваць сябе самастойна? Ці тымі, якія нібы стараюцца, але ўсё роўна нічога не могуць зрабіць?

Праблемы, звязаныя з двума апісанымі фактамі, мной найбольш выпакутаваны, і я шмат думаў над іх вырашэннем. Як мне падаецца, існуе адначасова вырашальная іх "сярэбраная куля": калі разумныя студэнты знаходзяцца ў камфортных умовах, то яны могуць прыносіць вельмі вялікую карысць выкладчыкам.

Матывацыя выкладчыка

Пачнём з матывацыі выкладчыка. Натуральна, яна неабходна для добрага курса. Такім чынам, ад вядзення курса выкладчык можа атрымліваць:

  • Задавальненне.
  • Грошы. У нас - часцяком сімвалічныя. Тым больш для тых, хто добра выкладае ў ІТ, гэтыя грошы зусім смешныя. Як правіла, гэтыя людзі маюць ці могуць мець у разы большы заробак на іншай працы. І яны дакладна не могуць выкладаць добра толькі дзеля заробку.
  • Стымул значна лепш акунуцца ў матэрыял. Мяне вельмі хвалявала папулярнасць маіх лекцый. І я, прынамсі пакуль, вельмі баяўся асуджальных поглядаў студэнтаў і іх адмоўнай думкі: "вось яшчэ аднаму заняцца няма чым, акрамя як прымушаць нас марнаваць час на нейкае глупства, з якой ён нават сам не змог або не палічыў патрэбным разабрацца" .
  • Вынікі студэнцкага апускання ў матэрыял. Можна стварыць атмасферу, якая будзе стымуляваць разумныя пытанні студэнтаў на лекцыях. Такія пытанні могуць моцна дапамагаць выкладчыку: указваць на нейкія памылкі і недапрацоўкі, заахвочваць зірнуць на рэчы з іншага боку, а, можа, увогуле прымусіць разабрацца ў нечым новым.
  • Можна стымуляваць дзейнасць студэнтаў, якая выходзіць за рамкі чытэльнага на лекцыях матэрыялу. Тады яны могуць збіраць шмат новай інфармацыі і даваць вынікі ва ўжо хоць неяк перапрацаваным выглядзе. Так, гэта ўсё роўна потым цяжка разумець і правяраць. Але менавіта падчас такіх праверак пашыраецца далягляд. І ёсць яшчэ адзін бонус: калі нешта незразумела, часам можна спытаць студэнта замест таго, каб разбірацца самому. Такое пытанне таксама будзе праверкай, наколькі добра студэнт разабраўся.
  • Трэнінг зносін з людзьмі. Трэніроўка ацэньвання людзей, разумення, чаго ад іх можна чакаць, у тым ліку ў залежнасці ад уласных учынкаў. Можна спрабаваць загадзя ацаніць, які студэнт зладзіцца з задачай добра і своечасова, які дрэнна, які будзе рабіць тое, што трэба, але вельмі доўга. Трэніраваць розныя падыходы менеджменту (нагадванняў і да т.п.). Разумець, наколькі лёгка, і як менавіта студэнты (а мусіць і не толькі яны) могуць табой маніпуляваць. Прастора для эксперыментаў велізарна. Вынікі эксперыментаў можна бачыць адносна хутка.
  • Практыку пісьменнага выкладання думак, лекцыйных выступаў і іншых аратарскіх навыкаў. Трэніроўку разумення дрэнна сфармуляваных студэнтамі адказаў і пытанняў (часам усё гэта даводзіцца рабіць на ляту - можна патрэніраваць уласную рэакцыю).
  • Вынікі праверкі нескладаных ідэй на практыцы рукамі студэнтаў. Карысныя могуць быць як вынікі праверкі ўласнай ідэі, так і ідэі, якая прыйшла ў галаву студэнту. Калі знайсці сапраўды цікавую для студэнта задачу, вялікая імавернасць таго, што студэнт будзе генераваць добрыя ідэі і якасна іх правяраць.
  • 'Бясплатнае' выкарыстанне студэнтаў для вырашэння сваіх практычных задач.

    Распаўсюджана меркаванне, што з гэтага выкладчыкі атрымліваюць найбольшую выгаду. Я ў гэта даволі доўга верыў, але з кожным наступным эксперыментам мая вера ў гэта меншае. Пакуль у мяне быў толькі адзін студэнт, ад супрацоўніцтва з якім я ў выніку атрымаў менавіта тое, што хацеў своечасова, і сапраўды зэканоміў свой час. Гэтага ж студэнта ў мяне, напэўна, атрымалася навучыць лепш за іншых. Праўда і тут, потым, падчас праекта, высветлілася, што рашэнне гэтай задачы мне трэба ў крыху іншым выглядзе, але гэта ўжо адназначна мая віна.
    За ўсімі астатнімі студэнтамі, з якімі я сутыкаўся, бясконца даводзілася бегаць, нагадваць ім пра навуковую працу, тлумачыць ім адно і тое ж па некалькі разоў. У рэшце рэшт, я атрымліваў ад іх нешта вельмі дзіўнае, і часта ў той момант, калі я гэтую задачу ўжо вырашаў самастойна. Дрэнна разумею, наколькі такі фармат карысны для іх (накшталт яны і трэніруюцца чагосьці рабіць, але неяк вельмі няякасна). У мяне ж гэты працэс з'ядае шмат нерваў і чакай. Адзіны плюс: часам, падчас абмеркаванняў, мая ўвага звяртаецца на некаторыя дэталі задачы, якіх я раней не заўважаў.

  • Вядомасць, прэстыж - пры якасным выкладанні
  • Бачнасць вынікаў сваёй дзейнасці і ўдзячных студэнтаў. Праўда, тут часта цяжка зразумець праўду, студэнты часта бываюць удзячныя зусім не за тое, за што трэба.
  • Знаёмства з будучымі спецыялістамі ў сваёй вобласці. Лепш іх разумець, разумець, чым новае пакаленьне жыве. Можна выдзяляць тых, хто спадабаўся, і потым запрашаць на працу.

Вось і ўсё, што ў мяне атрымалася сабраць. Для сябе я спрабую як мага выразней усвядоміць, што менавіта, апроч задавальнення і прэстыжу, я спадзяюся атрымаць ад чытання курса. Чым гэта павінна быць, каб я быў готаў увесь семестр плаціць за гэта сваім часам? Без гэтага разумення цяжка паверыць у магчымасць правесці курс добра. Уласную матывацыю неабходна ўлічваць пры прадумванні структуры курса.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Камфортныя ўмовы для прасунутых студэнтаў

Другая частка патрабаванняў да структуры курса арыентавана на творчых і актыўных студэнтаў, якія нядрэнна прадстаўляюць, што ім трэба. Нягледзячы на ​​тое, што многія выкладчыкі ўпэўнена адмаўляюць нават магчымасць існавання такіх студэнтаў, у прасунутых ВНУ яны адназначна існуюць. Да старэйшых курсаў іх колькасць істотна расце, асабліва пры якасным навучанні. І менавіта разумныя студэнты з'яўляюцца надзеяй нашай айчыны і навукі.

Амаль ва ўсіх ВНУ навучанне праходзіць далёка не так эфектыўна, як магло б. На лекцыях студэнтам часта расказваюць нешта можа і цікавае, але дзіўнае: калі і патрэбнае, то ў нейкім свеце, да якога студэнты пакуль не дараслі. Часта бывае, што прасунутыя студэнты пра гэтыя рэчы ўжо чулі ці чыталі, зразумелі, а потым забыліся - зараз іх прымушаюць слухаць нанова. Часта студэнтам даводзіцца рабіць дзіўныя практычныя заданні, якія выкладчык прыдумаў толькі таму, што лічыў, што студэнтаў трэба хоць нечым загрузіць. Пісаць і выпраўляць справаздачы, якія выкладчыкі часта не прымаюць з першага разу проста таму, што гэта здаецца ім несалідным, ды і трэба ж хоць нечаму навучыць.

Калі гэта ўсё звальваецца на людзей, якія інакш бы нічога не рабілі - гэта, напэўна, нядрэнна. Як паказвае практыка, да канца навучання гэтыя людзі нечага разумеюць, большасць з іх цалкам падыходзяць для работы па спецыяльнасці.

Але бывае, такая сістэма прымяняецца да прасунутых студэнтаў, у якіх і так ёсць свой план дзеянняў, свая праца, сваё разуменне, куды трэба рухацца. Прычым гэтае разуменне ў цэлым правільна, а працу можна зрабіць вельмі запатрабаванай, калі крыху падкарэктаваць. І вось на гэтых студэнтаў звальваюцца лекцыі з абстрактным тэарэтычным матэрыялам, непрадуманыя практычныя заданні і справаздачы, якія трэба бясконца пісаць і выпраўляць. Нават калі гэта ўсё і трэба, нашмат больш эфектыўна звязваць гэта з навуковымі інтарэсамі студэнта. Так, каб ён разумеў, чым яму гэтыя звесткі дапамогуць на практыцы.

Інакш, калі студэнт не зразумее, засвоена будзе толькі невялікая частка. Ды і яна неўзабаве забудзецца, калі не будзе ўшчыльную выкарыстоўвацца ў іншых курсах. Застанецца толькі агульнае ўяўленне. Як і ад няпрофільных нецікавых школьных прадметаў ці ў ні ў чым не зацікаўленых студэнтаў. Яшчэ, можа, застанецца разуменне, куды бегчы, каб разабрацца.

Але на атрыманне гэтай інфармацыі ў студэнтаў ідзе даволі шмат асабістага часу. Многія прасунутыя студэнты маглі б выдаткаваць яго з вялікай карысцю. Такія людзі гатовы ўбіраць веды, якія ім патрэбны амаль на лета і з дзіўнай эфектыўнасцю, асабліва на старэйшых курсах.

Так, можа быць, Ваш курс - гэта менавіта тое, чаго прасунутаму студэнту не хапае. І ён, небарака, не разумее. Але абстрактныя тэарэтычныя лекцыі яму ці наўрад дапамогуць. Калі ж зразумець сутнасць нейкай цікавай яму працы і ў патрэбным месцы параіць прымяніць хаця б невялікі фрагмент ведаў, якія Вы даяце, - студэнт напэўна зразумее і ацэніць. Асабліва, калі Ваша прапанова па паляпшэнні дапаможа дабіцца якасна лепшага выніку.

На справе ўсё, вядома, крыху больш складана. Далёка не ўсе карысныя веды могуць быць ужытыя ў вобласці, якая студэнту цікавая. Тады, асабліва калі справа адбываецца на старэйшых курсах, добра было б паспрабаваць зразумець, што для студэнта больш карысна: займацца тым, чым Вы лічыце патрэбным, ці тым, што ён сам лічыць патрэбным для сябе. І дзейнічаць у адпаведнасці з гэтым.

У гэтым курсе ў мяне такой праблемы амаль не было: курс па рашэнні задач з семантычным разрывам мне здаецца дастасавальным усюды і карысным усім. Па сутнасці, гэта курс па праектаванні алгарытмаў і мадэляў у складаных сітуацыях. Лічу, што ўсім карысна разумець, што гэта існуе, ды і як працуе хаця б на верхнім узроўні. Таксама курс добра трэніруе навыкі мадэлявання і разумны падыход да вырашэння вельмі многіх задач.

Значна больш я баяўся расказваць выключна тое, што многія студэнты і так ведаюць. Не хацеў прымушаць іх вырашаць заданні, якія нічаму не навучаць. Жадаў, каб прасунутыя студэнты не былі змушаныя рабіць заданні для галачкі, толькі каб атрымаць залік.

Для гэтага трэба разумець добрых студэнтаў, разумець, што яны ведаюць і да чаго імкнуцца. Апытваць іх, даведвацца меркаванні, глядзець на вынікі работ, нешта разумець па іх. Зрабіць так, каб студэнты не баяліся мяне. Не баяліся няправільна адказаць на пытанне. Не баяліся крытыкаваць маю лінію.

Але трэба быць не толькі не страшным, але і патрабавальным. Нават прасунутым студэнтам разумная патрабавальнасць дапамагае, іх будуе. Выдзелены на выкананне задання час дапамагае зразумець, які шлях абраць, наколькі глыбока закопвацца, калі прасіць дапамогі. Патрабаванні да выніку дапамагаюць зразумець, на чым сканцэнтравацца. І ўсё гэта арганізуе, дапамагае расставіць прыярытэты паміж плоймай справаў, што зваліліся.

Быць не страшным і патрабавальным для выкладчыка не проста. Асабліва, калі студэнтаў шмат. Гультаям важней патрабавальнасць. З імі замучышся быць справядлівым у кожным канкрэтным выпадку. Для прасунутых студэнтаў - наадварот. Яны істотна больш баяцца самадурства выкладчыкаў, чым астатнія. Бо ў іх больш пастаўлена на карту, больш залежыць ад заліку і вылету. Першае ж неразумнае патрабаванне падае ў сумненне: “ці разумны выкладчык? Ці адэкватна адрэагуе на маю крытыку?”. Кожны наступны гэты сумнеў узмацняе, выкладчык у вачах студэнта ператвараецца ў дзівака, якому трэба дагадзіць, затраціўшы як мага менш часу.

Здаецца, вырашыць праблему можа толькі разумная цвёрдая сістэма справаздачнасці. Загадзя прадуманая, якая не будзе мяняцца ў семестры. Захаванне гэтай сістэмы павінна стаць важней за меркаванне выкладчыка, як бы дзіўна гэта не гучала. Гэтым дыктуецца высокі ўзровень патрабаванняў да разумнасці зыходнай сістэмы. Зразумела, што ўсяго прадугледзець немагчыма, ды і не жадаецца марнаваць час. Таму можна відавочна ўказаць межы, пры выхадзе за якія выкладчык дзейнічае па сваім меркаванні. Напрыклад, здадзеная пасля дэдлайна лаба будзе правярацца невядома калі, а пасля двух няздадзеных своечасова лаб наступствы могуць быць непрадказальнымі. Далей, у залежнасці ад прычын, якія прывялі да гэтага, можна або памілаваць, або пакараць. Але калі зробленае задавальняе патрабаванням, выкладчык павінен зрабіць, што абяцаў.

Такім чынам, трэба было прыдумаць цвёрдую разумную сістэму справаздачнасці. Трэба, каб яна была больш лаяльнай да разумных студэнтаў. Станоўча улічвала ўсё карыснае, што ім можа прыйсці ў галаву і што будзе звязана з курсам. Але і не ставіла добрых адзнак ні завошта, а стымулявала менавіта да якаснай працы.

Яшчэ важна, каб сістэме справаздачнасці верылі і спакойна сябе з ёй адчувалі. Каб студэнт мог паставіць сабе задачу зрабіць усё ў пачатку семестра, атрымаць адзнаку і спакойна сябе адчуваць. Не баяцца, што выкладчык у сярэдзіне семестра падумае: “нешта ў яго ўсё занадта добра. Напэўна, можна даць больш складаныя заданні і зрабіць адзнаку залежнай і ад іх“.

Таксама, як вынікае з мінулага раздзела, сістэма справаздачнасці павінна ўлічваць пажаданні выкладчыка. І аказалася, што многія патрабаванні ўжо ўлічаны: яны супалі з патрабаваннямі лаяльнасці да разумных студэнтаў і да якаснай працы. Калі прасунутыя студэнты могуць свабодна задаваць пытанні - яны спытаюць у тым ліку тое, што выкладчык не ведае. Калі можна выходзіць за рамкі курса - яны выйдуць і знойдуць новую інфармацыю. Калі яны разумеюць, што яны робяць і навошта - яны зробяць гэта якасна. А звесткі аб выніках такіх эксперыментаў, зразумела, пашыраюць далягляд выкладчыка. Няхай не адразу, але рана ці позна знойдзецца нешта новае, карыснае і для яго.

Задаволены разумны студэнт - задаволены выкладчык!

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Праблемы ацэньвання

Сістэма справаздачнасці не можа матываваць студэнтаў без разумнага ацэньвання іх дзейнасці. Як ацаніць па выніках семестра, які студэнт заслугоўвае большую адзнаку, а які меншую?

Найбольш часта прымяняецца крытэрый у нас - гэта ацэнка за іспыт. Выкладчык спрабуе падчас некаторых зносін або па напісаным зразумець, наколькі добра студэнт разбіраецца ў тэме менавіта на момант здачы іспыту. Гэта само па сабе складана. Часта амаль усе разумелыя, але нясмелыя і няўмелыя казаць, студэнты атрымліваюць ніжэйшыя адзнакі, чым студэнты не дасведчаныя прадмет, але выкрутлівыя і нахабныя. Пісьмовы іспыт дазваляе панізіць ступень нахабства, якую студэнт можа выкарыстоўваць. Але губляецца інтэрактыўнасць: немагчыма зразумець, ці разумее студэнт тое, чаго ён не дапісаў (ды і тое, што напісаў). Яшчэ адна праблема - спісванне. Я знаёмы з некаторымі майстрамі педагогікі, у якіх адзнакі зваротна карэлявалі ведам студэнтаў: заданні ахоплівалі шалёны аб'ём матэрыялу і нават той, хто добра рыхтаваўся не мог гэтага здаць на звычайную адзнаку. Але спісваючыя атрымлівалі 5 і выкладчык на іх аснове ўпэўнена рабіў выснову, што справіцца можна - калі падрыхтавацца.

Ідэі вырашэння гэтых праблем існуюць. Але нават калі гэтыя праблемы і ўдасца вырашыць, усё роўна не з'явіцца магчымасці ацаніць рэшткавыя веды студэнта.

Верагоднасць павелічэння аб'ёму рэшткавых ведаў расце, калі веды ў галаве студэнта знаходзяцца не толькі ў момант правядзення іспыту, але і на працягу большай часткі курса. А калі веды яшчэ падмацаваныя практычнай дзейнасцю - яны напэўна застануцца. Атрымліваецца, што веды студэнта добра было б ацэньваць некалькі разоў за семестр. А ў канцы ставіць адзнаку аўтаматам, калі ў семестры студэнт добра папрацаваў. Але пры гэтым губляецца агульны агляд курса, які студэнт павінен быў атрымаць пры падрыхтоўцы да іспыту.

На гэтым праблемы не канчаюцца: усе студэнты розныя, бывае, што аднаму нешта відавочна, а другому над гэтым трэба доўга думаць. Можа быць, справядліва ацэньваць не толькі іх выніковыя веды, але і аб'ёмы затрачаных намаганняў? Як іх ацэньваць? Што лепш: пераацаніць студэнта ці недаацаніць? Ці мэтазгодна пры ацэнцы студэнтаў параўноўваць іх узровень з узроўнем групы / патоку? З аднаго боку здаецца так: калі з усім патокам праблема - значыць выкладчык дрэнна папрацаваў. З іншага боку паніжэнне планкі будзе садзейнічаць падзенню ўзроўню студэнтаў.

Ёсць сістэмы, у якіх студэнты першапачаткова ставяцца ва ўмовы залежнасці ад іншых студэнтаў: напрыклад, як я зразумеў, у курсе CSC на падобную тэматыку балы ўсіх студэнтаў кластарызуюцца і студэнт атрымлівае адзнаку ў адпаведнасці з тым, у якім кластары яго бал апынуўся. Такія падыходы падвышаюць спаборніцкі інтарэс, але ствараюць нявызначанасць, якая можа лішні раз нерваваць студэнтаў, а таксама могуць перашкаджаць каманднай працы.

Усё гэта я так нармальна і не здолеў абдумаць. Як чалавек, які зусім нядаўна сам быў студэнтам, мне здаецца, асноўнае - забяспечыць, каб чалавек мог вялікай працай у семестры забяспечыць сабе вялікую ацэнку - тую, якую ён хоча. Спосабаў атрымання гэтай адзнакі павінна быць шмат: за практыку і за тэорыю ў самых розных фарматах. Але, калі курс важны, неабходна, каб студэнт мог атрымаць добрую адзнаку толькі калі ён або сапраўды якасна працаваў і моцна прасунуўся, або першапачаткова ведае курс на ўзроўні выкладчыка. Прыкладна такую ​​сістэму я і спрабаваў прыдумаць.

Разам я стараўся зрабіць курс максімальна камфортным і карысным перш за ўсё для старанных студэнтаў. Ад іх жа я чакаў пытанняў і пасылаў, якія штурхалі б і мае веды далей. Але праблема, як не забыцца і аб астатніх, вядома таксама была актуальная. Тут сітуацыя вельмі неспрыяльная: я ведаў, што ў выніку шэрагу прычын, да 4-га курса многія групы прыходзяць ва ўжо вельмі разваленым стане: большая частка студэнтаў яшчэ закрываюць папярэдні семестр; ёсць тыя, хто ўжо не можа прымусіць сябе практычна нічога рабіць па вучобе своечасова і каму гадамі гэта ўжо сыходзіла з рук. Своечасовы feedback жа вельмі важны для выкладчыка: можна своечасова перабудавацца.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Падрабязная схема арганізацыі курса

Магчымыя патэрны справаздачнасці і паводзін выкладчыка, якія вырашаюць пералічаныя вышэй праблемы, я стаў актыўна прадумваць яшчэ калі вучыўся на 5-ым курсе. Некаторыя з іх я ўжо спрабаваў тэсціраваць, але было вельмі шмат падстаў, па якіх атрымаць рэлевантныя адзнакі не атрымлівалася. З улікам усяго гэтага я сабраў курс і расказваю, што менавіта атрымалася.

Першае пытанне: што ад гэтага курса хачу я? Мне, перш за ўсё, было цікава паспрабаваць мае ідэі на практыцы і вельмі хацелася, каб з іх нечага добрае выйшла. Другім па важнасці аргументам было ўдасканаленне ўласных ведаў, але ў цэлым у нейкай ступені мелі месца ўсе пералічаныя вышэй мэты выкладчыка ад задавальнення да прэстыжу.

У тым ліку ў сувязі з мэтай удасканалення ведаў хацелася б, каб студэнты не баяліся мяне, маглі свабодна задаваць пытанні і адкрыта выказваць незадаволенасць тым, што адбываецца — усё гэта было б добрымі стымуламі для мяне. Таксама хацелася атрымліваць веды ад іх - хацелася стымуляваць іх да калектыўнага пашырэння атрыманай інфармацыі і не абмяжоўваць абшары іх дзейнасці. Старацца пазбягаць бяздумных паўтораў у іх дзейнасці.

Такім чынам з'явілася меркаванне, што студэнты павінны адказваць на розныя пытанні па курсе (у тым ліку творчыя і тыя, на якія я не ведаю адказаў), бачыць адказы адзін аднаго і дапаўняць іх. Але не дубляваць — такім чынам, мне не трэба разбірацца, хто спісаў, а хто не, а для студэнтаў узнікае лішняя нагода пашырыць спазнанні, выйсці за рамкі ўжо расказанага на лекцыі і напісанага аднагрупнікамі. Таксама ўзнікае неабходнасць зразумець, што напісалі апярэдзіўшыя іх. Яшчэ гэта можа дапамагаць стымуляваць раннія адказы: зыходна выбар магчымых пытанняў крыху больш.

Была створана група ўкантакце, у яе пасля кожнай лекцыі пастом выкладваліся пранумараваныя пытанні (штук 15, даволі аб'ёмныя). на якія студэнты ў каментарах адказвалі, дапаўняючы адказы адзін аднаго.

Пытанні ў асноўным былі:

  • На паўтарэнне расказанага на лекцыі. Часам адказ на такое пытанне можна было знайсці напрамую ў прэзентацыі лекцыі, якая перадаецца студэнтам пасля яе чытання.
  • На прыдумванне практычных прыкладаў выкарыстання расказанага.
  • На выяўленне закранутых на лекцыі праблем у расказаных алгарытмах. А таксама на прадумванне алгарытмаў, якія вырашаюць пазначаныя на лекцыі праблемы. Разумелася, што студэнты могуць як цягнуць алгарытмы з іншых крыніц, так і прыдумляць свае.
  • На адзнакі эфектыўнасці расказаных алгарытмаў - у тым ліку, для лепшага разумення саміх алгарытмаў.
  • На параўнанне алгарытмаў, якія вырашаюць падобныя задачы.
  • На матэматычныя доказы некаторых выкарыстаных або звязаных фактаў (напрыклад, тэарэмы аб скрутку, тэарэмы Кацельнікава).
    Трэба сказаць, што на лекцыях я фармальныя доказы амаль не расказваў, больш выкарыстаў доказы “на пальцах” з вялікай колькасцю набліжэнняў і спрашчэнняў. Па-першае, таму што я сам фармальныя доказы ў практычным жыцці не асоба выкарыстоўваю і, як следства, у іх не вельмі добрае разбіраюся; па-другое, лічу, што на 4-м курсе асноўны націск ужо трэба рабіць на практычнае разуменне, а не на тэорыю, без якой у цэлым можна жыць.
  • Яшчэ чыннік: прагледжаныя мной курсы лекцый па дадзенай тэматыцы, багата забяспечаныя тэарэтыка-матэматычнымі азначэннямі і доказамі мне здаваліся або вельмі складанымі для разумення ўсяго адразу, або якія закранаюць занадта маленькі аб'ём інфармацыі - апусканне ў іх мне цяпер здаецца закопваннем у тое, што амаль не будзе выкарыстоўвацца.
  • На асабістыя ўражанні ад курса і ідэі па яго паляпшэнні - пасля апошняй лекцыі.

Яшчэ можна было разумным чынам звесці адказы студэнтаў і мае заўвагі ў адзіны лёгкачытальны дакумент — гэта таксама ацэньвалася баламі. А сам дакумент пасля быў бы карысны як студэнтам, так і мне.

Асноўным якое бянтэжыла мяне пытаннем было: добра, усім сапраўды спадабаецца і яны пачнуць сапраўды шмат і добра пісаць. Але ж далей гэта ўсё нехта павінен правяраць – ці хопіць у мяне на гэта часу? Апроч чытання гэтых лекцый, у мяне была асноўная праца, аспірантура + навуковая праца, якую я, праўда, у гэты семестр у выніку амаль закінуў. Здавалася, што гэтую праблему можна спрабаваць вырашаць схемай, якая дазваляе перакладаць хоць частку праверкі з выкладчыка на студэнтаў. Апроч палягчэння працы выкладчыка, гэта таксама бясспрэчна карысна для студэнтаў: праз пошук памылак і бачанне іншага чалавека нярэдка прыходзіць істотна лепшае разуменне. Некаторых студэнтаў такая "аля выкладчыцкая" дзейнасць дадаткова зацікаўлівае.

У бягучым выпадку я спыніўся на ранжыраванні студэнтамі вынікаў:

ёсць гіпотэза, што студэнтам прасцей параўнаць дзве працы, чым выставіць канкрэтныя адзнакі.

(з даследаванняў анлайн-адукацыі, напрыклад Waters, AE, Tinapple, D., and Baraniuk, RG: "BayesRank: A Bayesian Approach to Ranked Peer Grading", 2015)

Мне ж і ранжыраванне магло б моцна дапамагчы. Адпаведна, пасля дэдлайну на адказы, студэнты павінны былі мне дасылаць ранжыраваныя спісы сваіх калег, з каментары ў гэтых спісах віталіся. У прынцыпе, на ранжыраванні я не настойваў, а толькі яго рэкамендаваў, хто што хацеў - той мог гэта і пасылаць. Па выніках курса аказалася, што пасля поўнага ранжыравання самай распаўсюджанай формай адказу стаў топ k тых, хто напісаў самыя карысныя адказы.
Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў
Сэнсавая арганізацыя курса

Наступнай важнай часткай з'яўлялася сэнсавае напаўненне курса. План тэарэтычнай часткі курса атрымаўся такі:

  1. Нулявая лекцыя - увядзенне, пра што курс, якія акцэнты я збіраюся рабіць + справаздачнасць (яе правілы гіганцкія і на іх аповяд я адвёў ледзь не падлогу лекцыі)
  2. 1/3 лекцыя аб тым, як у агульным выпадку вырашалі задачы апрацоўкі малюнкаў да з'яўлення машыннага навучання. Згорткі для пошуку перападаў інтэнсіўнасці і згладжванняў, canny, марфалагічная апрацоўка малюнкаў, прагляд выявы ў розных прасторах (пераўтварэнне Фур'е / вэйвлеты), ransac, пераўтварэнні Хафа / Радэна, дэтэктары асаблівых кропак, блобаў, дэскрыптары, пабудова распазнаючага алгарытму.
  3. 2/3 лекцыі (колькі будзе трэба) аб ідэях машыннага навучання, асноўныя прынцыпы, як яно дапамагае вырашыць праблемы прыдуманых алгарытмаў. Аўтаматычны перабор значэнняў параметраў, умоў, іх паслядоўнасцяў, што можна рабіць з дадзенымі і чаго трэба баяцца, якія мадэлі лепш браць за аснову, паніжэнне памернасці, якія апраксімуюць дадзеныя сеткі, кластарызацыя. Першую частку гэтага планаваў распавесці даволі хутка (яна сустракаецца і ў іншых курсах), пра кластарызацыі падрабязней (чаму іх небяспечна выкарыстоўваць, які алгарытм абраць і пра што трэба не забыцца).
  4. Лекцыі, на якіх разбіраюцца прыклады рэальных задач (як мінімум, распазнанне асоб і апрацоўка відэаструменю, а так - гледзячы на ​​колькі хопіць часу, можа ў студэнтаў будуць ідэі ці жаданне распавесці нешта сваё). Меркаваўся паўсеменарны фармат, у якім спачатку мы спрабуем паставіць задачу, потым давесці студэнцкія ідэі да вырашальных яе, потым перайсці да рэальна выкарыстоўваных і яшчэ няўгаданых імі метадаў. Напрыклад, у задачы ідэнтыфікацыі асобы па малюнку выкарыстоўваюцца ідэі PCA і LDA (метрыкі Фішэра), да чаго дадумацца, прынамсі на лекцыі, складана.

Практычная частка павінна ілюстраваць некаторыя аспекты тэарэтычнай, знаёміць студэнтаў з бібліятэкамі і прымусіць самастойна вырашыць складаную задачу. Адпаведна, было тры міні-лабараторныя, у іх трэба было ўзяць набор гатовых скрыптоў і запускаць іх дасягаючы адначасна розныя мэты:

  1. ўсталяваць python, pycharm і розныя бібліятэкі. Скрыпты для запуску самыя простыя: загрузка карцінак, нейкія найпростыя фільтраванні па колерах і месцазнаходжання пікселяў.
  2. набор скрыптоў ілюстраваў частку расказанага на лекцыях 1-3, студэнтам трэба было падабраць карцінкі, на якіх скрыпты б добра ці дрэнна працавалі, растлумачыць чаму. Праўда, на скрыпты да гэтай лабараторнай мяне не хапіла і яны атрымаліся даволі куртатымі.
  3. на машыннае навучанне: трэба было выбраць адну з дзвюх бібліятэк: catboost ці tensorflow і паглядзець, што яны даюць на прасценькіх задачах (задачы і датасеты былі ўзяты з прыкладаў бібліятэк амаль без змен, у мяне таксама не хапіла часу). Спачатку я хацеў даць абедзве бібліятэкі разам, але потым здалося, што на гэта можа спатрэбіцца занадта шмат часу.
    Усе тры лабы я стараўся падабраць так, каб іх можна было зрабіць гадзіны за 3 - за адзін вечар. Правяраемым вынікам лаб былі падабраныя альбо наборы малюнкаў і вынікаў працы на іх, альбо значэнні параметраў бібліятэчных функцый у скрыпце. Усе лабы былі абавязковыя, але гэта можна было рабіць або якасна, або няякасна, за якаснае выкананне і спецзаданні да лабаў можна было атрымаць дадатковыя балы, якія падвышаюць адзнаку за семестр.

Складаную задачу студэнты маглі выбраць як самі: напрыклад, узяць нешта звязанае з бакалаўрскай ці працай, так і з прапанаваных. Было важна, каб гэтая задача была задачай з семантычным разрывам. Было важна, каб рашэнне задачы не патрабавала праграмавання ў вялікіх аб'ёмах. Складанасць была не вельмі важная - я лічыў, што дрэнны вынік таксама будзе вынікам. Было выдзелена 5 этапаў працы над задачай, вынікі кожнага этапу трэба было ўзгадняць са мной.

  1. выбар задачы
  2. Падбор даных: важны этап, у ходзе якога, як правіла, заадно фарміруецца куды больш рэалістычнае ўяўленне аб задачы, нараджаюцца гіпотэзы вырашальных яе алгарытмаў.
  3. Складанне першага набліжэння: алгарытму, які хоць бы неяк вырашаў пастаўленую задачу, ад якога можна было б адштурхнуцца і далей паляпшаць.
  4. Ітэрацыйнае паляпшэнне рашэння задачы.
  5. Нефармальная справаздача, якая апісвае выніковы алгарытм і мадыфікацыі алгарытму зыходнага алгарытму, якія рабіліся для яго атрымання.

Сама задача, як і міні-лабы, была абавязковай; за яе якаснае выкананне можна было атрымаць шмат дадатковых балаў.

Прыкладна за тыдзень да заліковага я дадаў альтэрнатыўны варыянт задачы, пры рашэнні якой можна было разлічваць максімум на 4ку: я бяру сігнал, які апісваецца складанай матэматычнай функцыяй, і генерую студэнтам па ім дадзеныя для навучання/тэставанні. Іх задача - апраксімаваць сігнал чым заўгодна. Такім чынам, яны пазбягаюць этапу збору даных і вырашаюць штучную задачу.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

ацэньванне

Вышэй я шмат пісаў пра балы, надышоў час растлумачыць, што яны давалі.

Існавала некалькі напрамкаў дзейнасці, за якія балы можна было атрымліваць. У канцы балы за ўсе напрамкі перамнажаліся і ўзводзіліся ў ступень "1/<лік прачытаных у семестры лекцый>". Напрамкі:

  • Кожная лекцыя - асобны напрамак
  • Міні-лабараторныя
  • Вялікая (складаная) лабараторная
  • Арганізацыйныя моманты

    сюды ідуць балы за парады і працу, якая дапамагае арганізаваць курс, напрыклад за аб'ектыўную заўвагу аб тым, што чагосьці не хапае, нешта робіцца дрэнна ці за спробу перапісаць апісанне справаздачнасці так, каб яно стала больш чытаным. Колькасць балаў вар'іравалася на маё меркаванне ў залежнасці ад карыснасці, актуальнасці, выразнасці фармулёўкі і тп.

  • Усё іншае, звязанае з тэмай курса

    напрыклад, калі студэнт хоча закрануць аспект апрацоўкі сігналаў, пра які я нічога не расказваў — балы пойдуць сюды. Закрануць нешта можна, напрыклад, падрыхтаваўшы фрагмент лекцыі па гэтай тэме; у залежнасці ад якасці зробленага і сітуацыі з часам я магу вырашыць ці не дазволіць праводзіць такое на лекцыі, але ў любым выпадку пастаўлю хоць нейкую колькасць балаў і напішу частку ўзніклых заўваг — у студэнта будзе магчымасць наступнай ітэрацыі, якая паглыбляе яго спазнанні і прыносіць новыя балы.

    Зыходна за кожны накірунак студэнт меў 1 бал (каб пры перамнажэнні дакладна не атрымаўся 0). Яшчэ 1 бал можна было атрымаць за прыход на лекцыю (у напрамак, які адпавядае гэтай лекцыі), гэта было не так проста — лекцыі былі а 8-й раніцы. Сістэматызаваць аб'ёмы балаў, якія атрымліваюцца за ўсё астатняе я так і не змог, таму ставіў на сваё меркаванне, адназначна часта памыляючыся. Была толькі агульная карціна, паводле якой цудоўна які разабраўся ў лекцыі студэнт мог атрымаць балаў 25, добра разабраўся — балаў 10, цярпіма разабраны — балаў 5, менш ставілася таму, хто хоць чагосьці зрабіў. Натуральна, пры ацэньванні я мог абапірацца толькі на тое, што студэнт напісаў, хаця часцей яму магло быць лянота ці яшчэ чагосьці, у выніку чаго яго рэальныя веды да мяне не даходзілі.

Важна напісаць пра дэдлайны. Лекцыі былі па аўторках а 8 раніцы. Спачатку на адказы па лекцыях быў усталяваны дэдлайн бліжэйшую нядзелю, на ранжыраванне — найбліжэйшы за нядзеляй чацвер. Потым з боку студэнтаў было відавочна выказана тое, навошта я прыйшоў за пару першых лекцый сам: мне неабходна пісаць feedback па адказах, а пасля яго пажадана даваць студэнтам магчымасць выправіцца. Разам з гэтым сталі раздавацца галасы аб тым, што 5 дзён на адказы вельмі мала. У выніку я, насуперак выказваным асцярогам іншых студэнтаў дадаў тыдзень на адказы на пытанні, а адказы, якія прыйшлі да першай нядзелі стаў каментаваць. Рашэнне было адназначна няправільным: адказваць больш не сталі, а за які павялічыўся тэрмін праходзілі новыя лекцыі і нават я блытаўся, што і да чаго ставіцца. Але мяняць нічога ўжо не стаў: вырашыў, што змен і так шмат.

У канцы семестра для тых, хто атрымліваў залік па практыцы, набраныя балы адпавядалі выніковай адзнацы за курс. Гэтую адзнаку можна было палепшыць на іспыце, які павінен быў праходзіць так:

Даецца чатыры складаныя пытанні па розных тэмах на разуменне (тэмы буду выбіраць на сваё меркаванне). У пытанні можа патрапіць усё, што было сказана на лекцыях або трапляла ў групу ў вк. Цалкам зачытаны адказ на пытанне +1 бал да набраных у семестры (калі чалавек разумее толькі частку пытання, то ставіцца 0 балаў за пытанне, якая б частка не была). Карыстацца можна будзе ўсім, чым заўгодна, але пытанні будуць рэальна складаныя -на глыбокае разуменне.

Забарона выкарыстання матэрыялаў на іспыце вельмі часта прыводзіць да таго, што студэнты замест разумення зубраюць або спісваюць.

Дынаміку набору балаў падчас семестра я бачыў прыкладна так: прасунутыя студэнты набяруць дастаткова для 5 аўтаматам балаў прыкладна за першыя 6-7 лекцый. Гэта значыць, недзе да канца сакавіка, якраз тады, калі я раскажу асноўную інфармацыю і перайду да прыкладаў пастаноўкі і вырашэння рэальных задач. З практыкай, я спадзяваўся, што старанныя разбяруцца таксама да красавіка, максімум да сярэдзіны, калі яе прыярытэт будзе паніжацца патрабаваннямі іншых курсаў. Ацэньваў гэта па сабе: лічу, што калі я быў студэнтам 4-га курса, я б здаў такі курс прыкладна ва ўказаныя тэрміны, калі б не здарылася нічога нечаканага. Ад менш прасунутых студэнтаў я чакаў, што пытанні хаця б як магчымасць атрымання аўтамата многіх з іх зацікавяць, яны будуць чытаць адказы сваіх калег і фрагменты прэзентацый лекцый. Тэмы ў цэлым цікавыя, магчыма, і такіх студэнтаў атрымаецца зачапіць, і яны будуць імкнуцца глыбей разабрацца.

Жадаецца зрабіць заўвагу пра абранае мультыплікатыўнае спалучэнне балаў паміж кірункамі, а не адытыўнае (корань з твора, а не сума, падзеленая на нейкі лік). Гэта адпавядае неабходнасці разбірацца з вялікай колькасцю напрамкаў прыкладна на адным узроўні; нават вельмі-вельмі глыбокія спазнанні ў пары-тройцы кірункаў не забяспечаць студэнту добрай адзнакі за курс пры адсутнасці яго спазнанняў у астатніх кірунках. Напрыклад, мультыплікатыўнасць абараняе ад магчымасці атрымаць 5, заваліўшы мяне прапановамі па паляпшэнні арганізацыі курса: кожная наступная прапанова, прыносячы столькі ж балаў, колькі папярэдняя, ​​уносіла б усё меншы ўклад у выніковую ацэнку.

Адзін з адразу прыкметных недахопаў дадзенай сістэмы - яе складанасць. Але, паколькі сам курс даволі складаны і вырашэнне задач з семантычным разрывам патрабуе канструявання і разумення складаных алгарытмаў, я лічу, што студэнты павінны ўмець у такім лёгка разбірацца. Больш за тое, гэтая сістэма справаздачнасці нечым сама па сабе падобная да рашэння задачы з семантычным разрывам: у мадэлі курса ўзнікалі нейкія праблемы, з іх выбіраліся найважнейшыя, для іх вырашэння шукаліся набліжэнні.

Іншы недахоп сістэмы: яна сапраўды можа заняць шмат часу ў студэнтаў. Таму я паспрабаваў прымяніць даўнюю ідэю: прапанаваць студэнтам, якія добра ведаюць матэрыял і без курсу або якія лічаць сябе занятымі важнейшымі рэчамі, у першы месяц звярнуцца да мяне. Я гатовы з імі паразмаўляць, і, у залежнасці ад узроўню іх ведаў і прычын, якія выцясняюць мой курс, прапанаваць ім аўтамат або спрошчаны, скарэкціраваны пад іх, спосаб здачы курса. Пасля першага месяца прапанова здымаецца - інакш яна можа быць выкарыстана ў канцы семестра слабымі студэнтамі, якія так і не змаглі сябе прымусіць нешта зрабіць, але, патэнцыйна, хацелі б.

Прыкладна гэта было выкладзена студэнтам на першай лекцыі. Далей я даў сабе слова не мяняць гэта, нават калі ўбачу, што яно працуе дрэнна і студэнты робяць істотна менш ці горш, чым чакалася. Курс пачаўся.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Вынікі

Вынікі былі горшыя за мае чаканні, хоць шэраг надзей апраўдаўся. Памятаю, пасля першага спісу пытанняў па ўступнай лекцыі, я ў асцярогі чакаў: ці з'явяцца хоць нейкія адказы і ці будуць яны асэнсаваны. І вось нарэшце пачалі з'яўляцца першыя адказы, у каментарах нават завязалася нейкая дыскусія, праўда, хутчэй на філасофскую тэму. Далей, падчас семестра, студэнты працягнулі адказваць; праўда, як правіла, была пара-тройка дамінантных студэнтаў, якія прыўносілі каля 70% ад усяго карыснага, што было напісана.

Да канца семестра актыўнасць істотна знізілася, пасля перадапошняй лекцыі мне даслалі ранжыраваны спіс, які складаецца з аднаго прозвішча - адзінага чалавека, які адказаў хоць на нейкія пытанні па той лекцыі. Чыннікамі да гэтага, думаю, маглі служыць агульная стомленасць, магчыма нейкае расчараванне, неадэкватнасць ацэньвання, няўдалая змена дэдлайнаў, якія прыводзілі да неабходнасці чакаць 3 тыдні на атрыманне канчатковага выніку па лекцыі, узрослая нагрузка па іншых прадметах.

Таксама мяне ўсё больш расчароўвала якасць адказаў: часта здавалася, што многае аднекуль садрана без разумення, ды і аб'ём новых ідэй быў далёка не такі вялікі, як я разлічваў. Нават ад студэнтаў была заўвага, што бягучая сістэма стымулюе хоць нейкія адказы; ад ступені таго, наколькі глыбока студэнт разабраўся, балы залежаць не так моцна. Але сапраўды былі тыя, хто разбіраўся.

Паколькі ніхто не ўкладваўся ў намечаныя мной планы па наборы балаў і гэта пагражала тым, што ўсім за выключэннем пары-тройкі чалавек прыйшлося б здаваць іспыт, я стаў імкнуцца ставіць больш высокія балы. Стала здавацца, што я занадта завышаю балы тым, хто адказваў толькі прыкладамі задач і адрозненне паміж гэтымі адпіскамі і тымі, хто рэальна шмат імкнуўся было занадта мала. Да канца семестра мяне ўсё мацней ахоплівала адчуванне, што ёсць шмат студэнтаў, якія не разумеюць амаль нічога з расказанага, хаця маюць адносна прымальныя балы. Яшчэ больш гэтае адчуванне стала на апошняй лекцыі, калі я стаў спрабаваць пытацца ўсіх запар у надзеі лепш зразумець выніковы ўзровень і дадаць балаў правільна якія адказваюць - высветлілася, што шматлікія не ведаюць базавых рэчаў, напрыклад, што такое нейронавыя сеткі або адмысловыя кропкі на малюнку.

Не вельмі апраўдаліся і спадзяванні на ранжыраванне: каментароў у ранжыраваных спісах было зусім мала, да канца яны ўвогуле зніклі. Часта здавалася, што ацэньваюць хутчэй візуальна, чым уважліва учытваючыся. Тым не менш, памятаю, як мінімум пару разоў, калі ранжыраванне рэальна дапамагло і я гледзячы на ​​яго скарэктаваў свае адзнакі. Але пра тое, каб яно ацэньвала за мяне не было і гаворкі. На ацэньванне спатрэбілася даволі шмат часу, але я мог рабіць гэта па дарозе ў метро і ў выніку хутчэй хапіла мяне на своечасовыя адказы, чым студэнтаў.

Асобнае расчараванне, праўда чаканае і вынікаючае з існуючай сітуацыі і таго, што я гэтую сітуацыю амаль не ўлічыў, было з практыкай.

Вялікую лабараторную ніхто не здаў нават у красавіку. І я толкам не разумеў, ці складаная яна ці ўсё ніяк не могуць узяцца і не ведаў, ці трэба нешта мяняць і як, што ў выніку патрабаваць. Прыдумаў задачу на 4 максімум, але і яна не змяніла сітуацыі. У лепшым выпадку да канца красавіка студэнты абралі сабе задачы і даслалі дадзеных. Некаторыя выбраныя задачы аказваліся адкрыта невырашальнымі на ўзроўні ведаў, якія ёсць у студэнтаў. Напрыклад, студэнт хацеў распазнаваць ракавыя пухліны, але пры гэтым сам не разумеў, чым менавіта яны павінны адрознівацца - я тут, натуральна, ніяк не мог дапамагчы.

З міні-лабараторнымі справа ішла істотна лепш, першыя дзве шматлікія здалі ў тэрмін ці не моцна вылазячы за яго; трэцюю таксама амаль усё здалі, але ў самым канцы. Некаторыя рабілі іх якасна і лепш, чым я чакаў. Але асноўны практычны ўпор я хацеў зрабіць на вялікай лабараторнай.

Яшчэ адной сваёй памылкай у вобласці арганізацыі практыкі я лічу зыходнае планаванне асноўнага ўпора прац па складанай задачы на ​​другую палову семестра, да моманту, калі я ўжо распавяду на лекцыях вялікую частку ідэй пабудовы алгарытмаў.

Пытанне, ці можна патрабаваць ад студэнтаў на практыцы таго, што яшчэ не расказана на лекцыях, хвалявала розумы многіх знаёмых мне выкладчыкаў. Здавалася, што фармальны правільны адказ: вядома, не - бо гэта значыць спачатку адымаць у студэнтаў лішні час на самастойнае вывучэнне таго, што потым будзе расказана, а потым распавядаць тое, што ім і так зразумела. Але зараз я думаю, шкоды ад гэтай фармальнай пазіцыі атрымліваецца істотна больш: своечасова паспрабаваць самае складанае на практыцы ўжо не ўяўляецца магчымым. Разам з тым, зразумела, што разбірацца з матэрыялам самастойна студэнту неабходна, а паўтарэнне матэрыялу можна правесці арыгінальна, напрыклад, прапанаваць студэнту, які добра разабраўся, самому старанна падрыхтавацца і прачытаць гэты фрагмент лекцыі.

Ці дала ў выніку такая сістэма больш, чым, напрыклад, класічная сістэма з іспытам? Пытанне складанае, я спадзяюся, што ўсё ж так, матэрыялу было дадзена даволі шмат, пры падрыхтоўцы да іспыту яго частка абавязкова б выпала з разгляду нават у добрых студэнтаў. Хаця дадаткаў да курсу ў адказах было далёка не так шмат, як я спадзяваўся.

Дадатковая заўвага хочацца сказаць пра сумную асаблівасць сітуацыі, у якой студэнты не баяцца выкладчыка.

Звязана яна з тым, што бывае, здараецца цуд і выкладчыку ўдаецца навучыць студэнтаў нечаму глабальна новаму. Напрыклад, на маіх вачах студэнт пачынае істотна разумней падыходзіць да рашэння задачы з семантычным разрывам. Крокі ён робіць у цэлым правільныя, атрымлівае прымальны вынік, але тлумачыць не ўмее. І тут я, выкладчык, спрабую разабрацца ў тым, што ён зрабіў. Тлумачыць ён незразумела - я задаю масу дзіўных пытанняў, раблю дзіўныя здагадкі, нарэшце, прадзіраюся праз тэрміналогію студэнта і разумею. Прапаную парады па паляпшэнні, часам дрэнныя, як заўважае ўжо які разбіраецца ў задачы студэнт. І тут атрымліваю рэакцыю падобную са звычайнай: "Навошта гэта яшчэ трэба рабіць?" і "не патрэбны мне вашыя парады" да "Я і сам усё выдатна ўмеў і без вас".

Асабліва моцна гэта можа выяўляцца, калі пачынаецца прыкладна так: студэнт зыходна прыходзіць са сваёй самаўпэўненай і непрадуманай прапановай па рашэнні задачы выгляду "тут трэба проста ўзяць нейронавую сетку і навучыць". Ты кажаш, што проста так зрабіць нельга, трэба яшчэ, прынамсі, шмат падумаць, ды і наогул гэтую задачу лепш не нейронавымі сеткамі вырашаць. Студэнт, бывае, прадумвае, мучыцца, але, малайчына, сапраўды разбіраецца і прыносіць добра прадуманае рашэнне, заснаванае ўсёткі на нейронавых сетках і ўсім сваім выглядам кажа "я так бы і без вашых парад спачатку зрабіў". Прашу прабачэння ў тых студэнтаў, якія так не робяць, вы існуеце і я з некаторымі з вас знаёмы, дзякуй вам. Тым не менш студэнты, якія праяўляюць такую ​​няўдзячнасць, існуюць, ды я і сам, на жаль, таксама так сябе неаднаразова паводзіў.

Праблема выказвання такой няўдзячнасці многімі выкладчыкамі лёгка вырашаецца з пазіцыі сілы: можна навязваць сваё рашэнне задачы, перарываць студэнта, калі ён гаворыць не тое, што хочацца пачуць і да т.п. Гэта бывае дзейсна, асабліва для дрэнных студэнтаў, але добрых гэта пазбаўляе магчымасці падумаць і ўсвядоміць няправільнасць сваіх ідэй, гіпотэз - і атрымаць досвед, які сапраўды запомніцца. Вар'яцкія ўльтыматыўныя патрабаванні да рашэння задачы без зразумелых тлумачэнняў у такім прадмеце выклікаюць абурэнне, асноўнай задачай студэнта становіцца дагадзіць выкладчыку, а не атрымаць веды ці вырашыць задачу. Лаяльнасць прыводзіць да таго, што лянівыя студэнты шмат чаго не робяць, а некаторыя яшчэ і крыўдзяць выкладчыка.

Заўважаў я гэтую асаблівасць і раней, але пасля гэтага семестра я неяк больш яе адчуў, перажыў. Магчыма таму, што сапраўды навучыў некаторых студэнтаў. Такая няўдзячнасць, відаць, паходзіць ад унутранага гонару такіх студэнтаў, іх комплексаў, жадання паказаць сябе апушчанамуся амаль да іх узроўню выкладчыку. Апроч ускладнення арганізацыі навучальнага працэсу, такія паводзіны і паказная няўдзячнасць студэнтаў часта выводзіць з сябе: страшна жадаецца як-небудзь зразумела паказаць студэнту, што ён перайшоў рысу. Пры гэтым розумам разумееш, што па сутнасці студэнт разабраўся, ацэнка павінна быць станоўчай. Аказваешся амаль у бязвыхаднай сітуацыі, застаецца толькі паглядзець на гэтую справу з гумарам і спісаць усё на дурасць студэнта, але гэта складана. У мяне атрымлівалася дрэнна і я крыўдзіўся.

Такім чынам, няўдзячнасць студэнтаў здольная вельмі часта атруціць настрой менавіта чамусьці выкладчыку, які іх навучыў. Падобных атрутных настрой рэчаў можа быць вельмі шмат. Яны асабліва хворыя, калі ўсё, што выкладчык спадзяваўся атрымаць ад навучання гэтых студэнтаў - задавальненне. Мяне такая сітуацыя лішні раз умацавала ва ўпэўненасці, што добра чытаць цэлы курс на адным задавальненні нельга, трэба разлічваць атрымаць нешта яшчэ, хаця б мару.

У чым я сапраўды ўпэўнены - курс вельмі атрымаўся ў сэнсе прасоўвання і сістэматызацыі маіх ведаў. Вядома, большасць з таго, што я расказваў, я ў цэлым і так уяўляў, але многія рэчы адчуў глыбей. Былі алгарытмы, пра існаванне якіх я ведаў і нават выкарыстоўваў, але не да канца разумеў, як яны працуюць, не ведаў шматлікіх альтэрнатыў ці ведаў толькі назвы. Пры падрыхтоўцы курса я быў змушаны ў гэтым разабрацца. Таксама быў шэраг новых рэчаў, на якія я звярнуў увагу пад відавочным уплывам студэнтаў, напрыклад, на аўтаэнкадзёры. Я атрымаў шмат, можа быць, не вельмі часта выкарыстоўваюцца, але адназначна неабходных для добрай арыентацыі ў прадметнай вобласці ведаў. Думаю, што тое, што здарылася, удасканаленне ведаў ужо нават паўплывала на некаторыя рашэнні, якія я прымаў у працы пры прадумванні алгарытмаў, спадзяюся, што ў лепшы бок. Задавальненне, вядома, чытанне курса мне таксама прыносіла, але разам з тым прыносіла і засмучэнні з расчараваннямі.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў

Працяг

Можа стацца, што мне давядзецца чытаць дадзены курс яшчэ раз, напрыклад, у наступным годзе. Далёка не для ўсіх праблем у мяне ёсць ідэі па рашэнні, але для некаторых ёсць, і я пастараюся іх апісаць.

  1. Асноўную праблему: адсутнасць своечасовых прасоўванняў па складанай задачы я думаю вырашаць з дапамогай абмеркавання аналагічных фрагментаў іншых задач на семінарах і дакладных хатніх заданняў з невялікімі дэдлайн. Кожнае з хатніх заданняў будзе патрабаваць выкананні невялікага фрагмента вялікай лабараторнай, як, напрыклад, складанне пастаноўкі задачы, першы падбор дадзеных, прадумванне крытэра якасці,… За кожны выкананы своечасова фрагмент будуць налічвацца балы. Калі студэнт адстае, яму давядзецца даганяць, каб пачаць іх атрымліваць.
  2. Таксама я планую больш выразна і часцей прамаўляць асноўную думку курса ў розных кантэкстах. Хоць і не ўпэўнены, што гэта дапаможа: часта, калі кажаш адно і тое ж, яно пачынае наадварот выклікаць абурэнне. Асноўная думка, калі што, была, у тым, што навык рашэння задачы гэта не бяздумны перабор розных мадэляў ML у розных канфігурацыях, а ручная пабудова індывідуальнай мадэлі для задачы з выкарыстаннем прыдатных да задачы кавалачкаў існуючых мадэляў з разумнымі мадыфікацыямі. Чамусьці вельмі многія людзі гэтага альбо не разумеюць, альбо старанна робяць такі выгляд. Можа, некаторыя гэтую думку ўвогуле могуць усвядоміць толькі праз практыку, праз набітыя гузы.
  3. Яшчэ я планую перастаць ставіць 1 бал усім, хто прыйшоў на лекцыю; а ставіць, па змаўчанні, істотна менш, напрыклад 0,1. Для таго, каб атрымаць больш балаў, трэба будзе ў дзень лекцыі даслаць ці паказаць мне запісы асноўных тэзісаў лекцыі ці іх фота. Напісана можа быць амаль усё, што заўгодна, фармат і аб'ём мяне не цікавяць. Але за добрыя канспекты я гатовы ставіць істотна больш за 1 бал.

    Дадаць гэта жадаецца, каб дадаткова стымуляваць студэнтаў слухаць лекцыю, а не спаць і займацца сваімі справамі. Яшчэ многія значна лепш запамінаюць тое, што запішуць. Інтэлектуальная нагрузка для стварэння такіх нататак не вельмі патрэбна. Таксама здаецца, што гэта не будзе занадта моцна нагружаць студэнтаў, якія не вядуць канспект, тыя, якія яго вядуць - змогуць проста яго прадастаўляць.
    Праўда, крытыкамі гэтай ідэі выступаюць усе апытаныя студэнты. Яны, у прыватнасці, указваюць на тое, што не так цяжка спісаць гэтыя нататкі ў суседа ў канцы лекцыі ці проста запісаць нешта са слайдаў, не асабліва звяртаючы пры гэтым увагу на лекцыю. У дадатак, неабходнасць пісаць некаторых можа адцягваць увагу ад разумення.
    Так што, магчыма, добра было б неяк памяняць форму. Але ў цэлым такая форма справаздачнасці мне падабаецца, яна ўжывалася, напрыклад, на курсе мат статыстыкі ў csc: трэба ў дзень лаб даслаць невялікую даробленую лабу - і, як мне здаецца, шматлікіх студэнтаў гэта стымулявала сесці за яе адразу і дарабіць. Хоць знаходзіліся вядома і тыя, якія казалі, што ў гэты вечар яны ніяк не могуць і апыняюцца ў невыгодным становішчы. Тут, мне падаецца, можа дапамагчы іншая ідэя: даваць кожнаму студэнту магчымасць ссунуць дэдлайны на некалькі дзён за семестр.

  4. Была думка замяніць плоскую структуру адказаў на пытанні драўнянай. Каб адказы на ўсе пытанні не ішлі суцэльным спісам, а былі хаця б двухузроўневымі: тады адказы на адно пытанне будуць побач, а не былі ўперамешку з адказамі на іншыя пытанні. Двухузроўневую структуру каментароў да пастоў падтрымлівае, напрыклад, facebook. Але ў яго значна радзей заходзяць і рабіць яго асноўным сродкам камунікацыі не хочацца. Адначасова весці дзве групы: вконтакте і facebook дзіўна. Буду рады, калі хто параіць яшчэ якое-небудзь рашэнне.

Шмат праблем, якія я пакуль не ведаю, як вырашаць і не ведаю, ці можна ўвогуле. Асноўнае, што хвалюе:

  • занадта простыя адказы студэнтаў на мае пытанні
  • дрэннае ацэньванне адказаў: мая ацэнка далёка не заўсёды карэлюе з рэальнасцю
  • ранжыраванне, якое амаль не дапамагае: да праверкі студэнцкіх адказаў сіламі саміх студэнтаў пакуль вельмі далёка

У цэлым я адназначна не лічу дарма выдаткаваным час, які пайшоў на падрыхтоўку і правядзенню курса; прынамсі, для мяне гэта было вельмі карысна.

На гэтым усё, здаецца, і так атрымалася надта перагружана.

Арганізацыя ўніверсітэцкага курса па апрацоўцы сігналаў
Асновы карцінак узятыя з:

https://too-interkonsalt-intelekt.satu.kz/p22156496-seminar-dlya-praktikuyuschih.html
http://language-school.ru/seminar-trening-tvorcheskie-metodyi-rabotyi-na-urokah-angliyskogo-yazyika-pri-obuchenii-shkolnikov-mladshego-vozrasta/
http://vashcons.ru/seminar/

Жадаю падзякаваць:

  • за рэцэнзаванне: маю маму, Маргарыту Мелікян (аднакласніца, зараз аспірант МДУ), Андрэя Серабро (аднагрупнік, зараз супрацоўнік Яндэкса)
  • усіх студэнтаў, якія ў гэтым удзельнічалі і прайшлі апытанне / напісалі водгукі
  • ды і ўсіх, хто мяне калі-небудзь чаму-небудзь добраму навучыў

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар