Pädagogik war für mich sehr lange von Interesse und als Student wurde ich viele Jahre lang ausgebildet, aber gleichzeitig von der bestehenden Ausbildungsorganisation geplagt und belästigt, dachte ich darüber nach, wie ich sie verbessern könnte. In letzter Zeit habe ich zunehmend die Möglichkeit erhalten, eine der Ideen in der Praxis zu testen. Insbesondere in diesem Frühjahr hatte ich die Gelegenheit, den Kurs „Signalverarbeitung“ an der Polytechnischen Universität (SPBPU) zu lesen. Seine Organisation, insbesondere die Organisation der Berichterstattung, ist das erste Experiment, dessen Ergebnisse mir einigermaßen erfolgreich erscheinen, und in diesem Artikel möchte ich über die Organisation dieses Kurses sprechen.
Ich habe immer noch kein klares Verständnis dafür, was in einem Kurs mit diesem Namen gelesen werden soll, aber im Allgemeinen geht es darum, was und wie Sie automatisch mit Bildern, Ton, Text, Video und anderen Beispielen natürlicher und künstlich erzeugter Signale umgehen können . Nach dem, was zuvor gelesen wurde und am nützlichsten wäre, ist dies eine Lösung für Probleme mit einer semantischen Lücke zwischen dem Eingangssignal und dem, was Sie daraus verstehen möchten. In diesem Artikel geht es nicht um den Inhalt des Kurses - auch auf Russisch gibt es einige Videos mit guten Kursen zu ähnlichen Themen.
Aber wenn der Inhalt interessant isthier zumindest in naher zukunft ein gültiger link zu den kurspräsentationen auf meinem google drive . Das meiste, was es gibt, ist aus Anton Konushins Kursen, csc und verschiedenen Internetartikeln herausgerissen, die es zu den relevantesten machen. Trotzdem gibt es an einigen Stellen Dinge, die ich nicht verständlich gefunden und versucht habe, meine eigenen zu finden, an einigen Stellen gibt es russische Beschreibungen dessen, was ich nur auf Englisch finden konnte - dies gilt insbesondere für das Clustering, zum Beispiel für den mcl-Algorithmus.
Der Umriss des Artikels ist ungefähr wie folgt: Zuerst wird die von mir gewählte Kursorganisation kurz beschrieben, dann gibt es eine Geschichte über die Probleme, deren Lösung ich für nützlich halte, dann darüber, wie ich dies beim Lesen des Kurses „Signalverarbeitung“ versucht habe und wie ich die Ergebnisse bewerte, welche Probleme ich sehe Was sind Ideen für ihre Lösung. All dies ist nichts weiter als meine Gedanken und Ideen, und ich freue mich sehr über Kommentare, Einwände und weitere Ideen! Darüber hinaus ist dies alles in der Hoffnung geschrieben, Ihre Ideen und Kommentare zu erhalten. Vielleicht hilft dieser Text dennoch jemandem, Interesse an qualitativ hochwertigem Unterricht zu finden, trotz allem, was um ihn herum geschieht.
Allgemeine Kursorganisation
Der Kurs besteht aus zwei Komponenten: theoretisch und praktisch. Beide Teile sind sehr wichtig: Die Theorie gibt einen großen Überblick über vorhandene Algorithmen und Ideen für deren Entwurf zur Lösung von Problemen mit einer semantischen Lücke. Die praktische sollte zumindest einen Überblick über vorhandene Bibliotheken geben und die Fähigkeiten zum Erstellen eigener Algorithmen trainieren. Dementsprechend war für beide Teile eine Berichterstattung erforderlich, die das Studium anregte und die Hauptarbeitslinie der Studenten festlegte.
Der theoretische Teil bestand wie üblich aus Vorlesungen. Nach jeder Vorlesung erhielten die Studenten eine breite Liste von Fragen zur Vorlesung zu Hause, die sowohl aus Routinefragen zu den Details der erzählten als auch aus kreativen Fragen bestand, wie und in welchen Fällen bestimmte Ideen verbessert werden können und wo sie verwendet werden können, bevor die Studenten aufgefordert werden, ihre Fragen zu stellen für eine Vorlesung (und Sie können sie auch beantworten). Alle Fragen wurden in einem Beitrag in der VKontakte-Gruppe dargelegt, die Antworten mussten in den Kommentaren geschrieben werden: Man konnte entweder eine Frage beantworten, die noch von niemandem berührt wurde, oder eine bereits vorhandene Antwort, einschließlich einer von einem anderen Schüler, kommentierten / ergänzen. Der Spielraum für Kreativität, der eng mit dem Thema verbunden ist, war meiner Meinung nach enorm!
Eine Ergänzung zu den Antworten auf die Fragen sollte ein Ranking sein: Nach Ablauf der Frist mussten mir die Schüler per E-Mail die Namen der Befragten zusenden, die je nach den verdienten Noten eingestuft wurden. Auch Kommentare zum Ranking waren willkommen. Nach all dem habe ich endlich für die Vorlesung getroffen. Basierend auf den Ergebnissen dieser Punkte und einer Reihe zusätzlicher Pluspunkte, einschließlich derjenigen, die aus dem praktischen Teil des Kurses hervorgegangen sind, wurden Noten für das Semester vergeben. Andersdenkende und Faulenzer könnten versuchen, ihre Noten in einer strengen Prüfung zu verbessern (Sie können absolut alles verwenden, aber ich bitte Sie um Verständnis).
Die allgemeine Botschaft des theoretischen Teils war ungefähr so: Ich versuche, wahnsinnig viel Material zu geben, in der Hoffnung, dass alle Schüler darin viel Neues und Nützliches finden. Gleichzeitig fordere ich sie nicht auf, sich mit allem auseinanderzusetzen, sie können entweder interessante / nützliche Momente für sich selbst auswählen und tief in sie eintauchen oder ein wenig von allem tun. Ich empfinde die Prüfung eher als Geldstrafe für diejenigen, die im Semester schlecht gearbeitet haben, als als Norm.
Der praktische Teil bestand aus
- drei Mini-Labs, in denen die Schüler vorgefertigten Code ausführen mussten, der aktiv verschiedene Bibliotheken verwendet, und Daten auswählten, bei denen er gut oder schlecht funktioniert;
- Hausarbeit, in der die Studierenden das Problem selbständig mit einer semantischen Lücke lösen mussten. Sie könnten die anfängliche Aufgabe entweder von den vorgeschlagenen übernehmen oder selbst wählen und sich mit mir abstimmen. Dann mussten sie eine Lösung finden, sie kodieren, sicherstellen, dass sie beim ersten Mal funktioniert, schlecht funktioniert, und dann versuchen, sie zu verbessern, geleitet von ihrem und meinem Rat. Das Ideal wäre, eine wirklich gute Qualität zu erreichen und die Schüler davon zu überzeugen, dass Geduld und Arbeit in die richtige Richtung ebenfalls scheitern werden, aber das kann natürlich nicht immer erhofft werden.
All dies musste für die Klassifizierung getan werden. Die Qualität der Arbeit und der Aufwand können erheblich variieren. Aufgrund der großen Anstrengungen konnten neben der Vorlesung weitere Punkte gesammelt werden.
Dies geschah im Frühjahrssemester des 4. Jahres, als das Semester aufgrund eines Bachelor-Studiums etwas mehr als einen Monat früher endete. Das heißt, ich hatte ungefähr 10-11 Wochen.
Ich hatte auch einen Insider in Form einer Schwester, die in einer von zwei Gruppen studierte, von denen ich Vorlesungen hielt. Meine Schwester konnte meine verrückten Ideen manchmal mit Geschichten über ihre Vision der realen Situation in der Gruppe und das Laden in andere Themen stoppen. In Kombination mit dem erfolgreichen Thema des Kurses bevorzugte das Schicksal die Durchführung von Experimenten wie nie zuvor!
Überlegungen zu den Problemen, die Sie lösen möchten
In diesem Abschnitt versuche ich über die Probleme zu sprechen, deren Überlegungen mich zu der beschriebenen Struktur des Kurses geführt haben. Diese Probleme hängen hauptsächlich mit zwei Tatsachen zusammen:
- Es gibt kreative und aktive Studenten, die in der Lage sind, ihr Studium unabhängig in die Richtung zu organisieren, die sie wirklich brauchen. Das bestehende Bildungssystem an den Universitäten schafft oft schwierige, nervöse und sinnlose Bedingungen für solche Studenten.
- Leider interessieren sich viele Lehrer nicht für die Qualität ihrer Arbeit. Oft ist dieses Desinteresse eine Folge der Frustration der Schüler. Aber die schlechte Arbeit der Schüler kann nur eine Folge der schlechten Arbeit der Lehrer sein. Die Situation kann sich verbessern, wenn qualitativ hochwertige Arbeit den Lehrern selbst und nicht nur den Schülern zugute kommt.
Natürlich gibt es viel mehr Probleme, die sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten nicht sehr zusammenhängen. Was tun zum Beispiel mit den Studenten, die sich nicht selbst organisieren können? Oder diejenigen, die es zu versuchen scheinen, aber immer noch nichts tun können?
Die Probleme, die mit den beiden beschriebenen Tatsachen verbunden sind, haben mich am meisten gelitten, und ich habe viel über ihre Lösung nachgedacht. Es scheint mir, dass es gleichzeitig eine „Silberkugel“ gibt, die sie entscheidet: Wenn kluge Schüler sich in komfortablen Bedingungen befinden, können sie für Lehrer sehr nützlich sein.
Lehrermotivation
Beginnen wir mit der Motivation des Lehrers. Natürlich ist es für einen guten Kurs notwendig. So kann der Lehrer aus dem Kurs erhalten:
- Vergnügen.
- Das Geld. Wir haben oft symbolische. Besonders für diejenigen, die gut in IT sind, ist dieses Geld lächerlich. In der Regel haben oder haben diese Personen in einem anderen Job ein vielfaches höheres Einkommen. Und sie können sicher nicht gut unterrichten, nur um des Gehalts willen.
- Der Reiz ist viel besser, in das Material einzutauchen. Ich war sehr besorgt über die Popularität meiner Vorträge. Und zumindest für den Moment hatte ich große Angst vor den wertenden Ansichten der Schüler und ihren negativen Meinungen: "Es gibt nichts anderes zu tun, als uns zu zwingen, Zeit mit einem Unsinn zu verbringen, den er selbst nicht einmal herausfinden konnte oder mit dem er sich befassen musste." .
- Die Ergebnisse des Eintauchens der Schüler in das Material. Sie können eine Atmosphäre schaffen, die die vernünftigen Fragen der Schüler in Vorlesungen anregt. Solche Fragen können dem Lehrer sehr helfen: Zeigen Sie einige Fehler und Mängel auf, ermutigen Sie dazu, die Dinge von der anderen Seite zu betrachten, und lassen Sie sich vielleicht sogar etwas Neues verstehen.
- Die Studierenden können ermutigt werden, über das Vorlesungsmaterial hinauszugehen. Dann können sie viele neue Informationen sammeln und Ergebnisse in einer bereits irgendwie verarbeiteten Form liefern. Ja, es ist immer noch schwer zu verstehen und zu überprüfen. Aber gerade bei solchen Inspektionen erweitert sich der Horizont. Und es gibt noch einen weiteren Bonus: Wenn etwas nicht klar ist, können Sie den Schüler manchmal fragen, anstatt es selbst zu verstehen. Eine solche Frage wäre auch ein Test dafür, wie gut der Schüler verstanden hat.
- Kommunikationstraining mit Menschen. Schulung in der Beurteilung von Menschen, Verstehen, was sie von ihnen erwarten können, auch abhängig von ihren eigenen Handlungen. Sie können versuchen, im Voraus zu bewerten, welcher Schüler die Arbeit gut und pünktlich erledigt, welcher schlecht ist, welcher das tut, was benötigt wird, aber für eine sehr lange Zeit. Trainieren Sie verschiedene Managementansätze (Erinnerungen usw.). Verstehe, wie einfach es ist und wie genau Schüler (und wahrscheinlich nicht nur sie) dich manipulieren können. Der Raum zum Experimentieren ist riesig. Die experimentellen Ergebnisse sind relativ schnell zu sehen.
- Die Praxis der kompetenten Präsentation von Gedanken, Vorträgen und anderen rednerischen Fähigkeiten. Schulung zum Verständnis der schlecht formulierten Antworten und Fragen der Schüler (manchmal muss dies alles im laufenden Betrieb erfolgen - Sie können Ihre eigene Reaktion trainieren).
- Die Ergebnisse des Testens einfacher Ideen in der Praxis durch die Hände der Schüler. Sowohl die Ergebnisse des Testens der eigenen Idee als auch die Idee, die dem Schüler einfiel, können nützlich sein. Wenn Sie eine wirklich interessante Aufgabe für den Schüler finden, ist es wahrscheinlich, dass der Schüler gute Ideen generiert und diese qualitativ testet.
"Freie" Nutzung der Schüler zur Lösung ihrer praktischen Probleme.Es wird allgemein angenommen, dass Lehrer den größten Nutzen daraus ziehen. Ich habe lange daran geglaubt, aber mit jedem weiteren Experiment nimmt mein Vertrauen in es ab. Bisher hatte ich nur einen Studenten aus der Zusammenarbeit, mit dem ich schließlich pünktlich genau das bekam, was ich wollte, und meine Zeit wirklich sparte. Ich habe es wahrscheinlich geschafft, denselben Schüler besser zu unterrichten als andere. Es ist also wahr, dass sich im Verlauf des Projekts herausstellte, dass ich eine Lösung für dieses Problem in einer etwas anderen Form brauchte, aber das ist definitiv meine Schuld.
Für alle anderen Studenten, denen ich begegnet bin, musste ich endlos rennen, sie an wissenschaftliche Arbeit erinnern und ihnen mehrmals dasselbe erklären. Am Ende erhielt ich etwas sehr Seltsames von ihnen und oft in dem Moment, in dem ich dieses Problem bereits selbst gelöst hatte. Ich verstehe nicht, wie nützlich dieses Format für sie ist (sie scheinen zu trainieren, etwas zu tun, aber irgendwie sehr schlecht). Für mich kostet dieser Prozess viel Nerven und Zeit. Das einzige Plus: Manchmal werde ich während der Diskussionen auf einige Details des Problems aufmerksam gemacht, die ich vorher nicht bemerkt habe.
- Ruhm, Prestige - mit qualitativ hochwertigem Unterricht
- Sichtbarkeit der Ergebnisse ihrer Aktivitäten und dankbare Studenten. Zwar ist es hier oft schwierig, die Wahrheit zu verstehen, die Schüler sind oft überhaupt nicht dankbar für das, was sie brauchen.
- Bekanntschaft mit zukünftigen Spezialisten auf ihrem Gebiet. Es ist besser, sie zu verstehen und zu verstehen, wie die neue Generation lebt. Sie können diejenigen hervorheben, die Ihnen gefallen haben, und dann zur Arbeit einladen.
Das ist alles, was ich gesammelt habe. Ich selbst versuche so klar wie möglich zu erkennen, was ich neben Freude und Prestige durch das Lesen des Kurses erhoffe. Was sollte es für mich sein, bereit zu sein, meine Zeit für dieses ganze Semester zu bezahlen? Ohne dieses Verständnis ist es schwer zu glauben, dass ein Kurs gut durchgeführt werden kann. Bei der Betrachtung der Kursstruktur muss die eigene Motivation berücksichtigt werden.
Komfortable Bedingungen für Fortgeschrittene
Der zweite Teil der Anforderungen an die Struktur des Kurses richtet sich an kreative und aktive Studenten, die eine gute Vorstellung davon haben, was sie brauchen. Trotz der Tatsache, dass viele Lehrer selbst die Möglichkeit der Existenz solcher Studenten zuversichtlich leugnen, existieren sie definitiv an fortgeschrittenen Universitäten. Durch Seniorenkurse wächst ihre Zahl erheblich, insbesondere durch qualitativ hochwertige Schulungen. Und kluge Studenten sind die Hoffnung unseres Landes und unserer Wissenschaft.
An fast allen Universitäten ist die Ausbildung bei weitem nicht so effektiv wie sie sein könnte. In Vorlesungen wird den Studenten oft etwas erzählt, das interessant, aber seltsam sein kann: wenn nötig, dann in einer Welt, zu der die Studenten noch nicht gereift sind. Es kommt oft vor, dass fortgeschrittene Schüler diese Dinge gehört oder gelesen, verstanden und dann vergessen haben - jetzt sind sie gezwungen, wieder zuzuhören. Oft müssen die Schüler seltsame praktische Aufgaben erledigen, die der Lehrer nur erfand, weil er glaubte, dass die Schüler zumindest etwas zum Laden brauchten. Berichte zu schreiben und zu korrigieren, die Lehrer oft nicht beim ersten Mal akzeptieren, einfach weil es ihnen nicht solide erscheint und zumindest etwas gelehrt werden muss.
Wenn all dies auf Leute fällt, die sonst nichts tun würden, ist es wahrscheinlich nicht schlecht. Wie die Praxis zeigt, verstehen diese Leute am Ende der Ausbildung etwas, die meisten von ihnen eignen sich gut für die Arbeit in ihrem Fachgebiet.
Es kommt jedoch vor, dass ein solches System auf fortgeschrittene Schüler angewendet wird, die bereits einen eigenen Aktionsplan, eine eigene Arbeit und ein eigenes Verständnis dafür haben, wohin sie sich bewegen sollen. Darüber hinaus ist dieses Verständnis im Allgemeinen richtig, und die Arbeit kann sehr gefragt ausgeführt werden, wenn sie leicht korrigiert wird. Und Vorlesungen mit abstraktem theoretischem Material, schlecht durchdachten praktischen Aufgaben und Berichten, die geschrieben und korrigiert werden müssen, fallen endlos auf diese Studenten. Selbst wenn das alles ist, was Sie brauchen, ist es viel effizienter, es mit den wissenschaftlichen Interessen des Studenten zu verbinden. Damit er versteht, wie diese Informationen ihm in der Praxis helfen.
Andernfalls wird nur ein kleiner Teil gelernt, wenn der Schüler nicht versteht. Ja, und es wird bald vergessen, wenn es in anderen Kursen nicht eng verwendet wird. Es bleibt nur eine allgemeine Idee. Sowie von nicht profilierten uninteressanten Schulfächern oder von Schülern, die an nichts interessiert sind. Vielleicht gibt es dennoch ein Verständnis dafür, wohin man laufen muss, um es herauszufinden.
Es dauert jedoch ziemlich viel persönliche Zeit, bis die Schüler diese Informationen erhalten. Viele fortgeschrittene Schüler könnten es zu einem großen Vorteil nutzen. Solche Leute sind bereit, das Wissen, das sie brauchen, fast im laufenden Betrieb und mit erstaunlicher Effizienz aufzunehmen, insbesondere in Seniorenkursen.
Ja, vielleicht ist Ihr Kurs genau das, was einem fortgeschrittenen Studenten fehlt. Und er, armer Kerl, versteht nicht. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass abstrakte theoretische Vorlesungen ihm helfen. Wenn Sie die Essenz einer interessanten Arbeit verstehen und Ihnen raten, mindestens ein kleines Stück Wissen, das Sie an der richtigen Stelle vermitteln, anzuwenden, wird der Schüler es mit Sicherheit verstehen und schätzen. Besonders wenn Ihr Verbesserungsvorschlag dazu beiträgt, ein qualitativ besseres Ergebnis zu erzielen.
Tatsächlich ist natürlich alles etwas komplizierter. Nicht alle nützlichen Kenntnisse können in einem Bereich angewendet werden, der für den Schüler interessant ist. Dann, besonders wenn es in den letzten Jahren passiert, wäre es gut zu versuchen zu verstehen, was für den Schüler vorteilhafter ist: zu tun, was Sie für notwendig halten oder was er für notwendig hält. Und handeln Sie entsprechend.
In diesem Kurs hatte ich fast kein solches Problem: Der Kurs zur Lösung von Problemen mit einer semantischen Lücke scheint mir überall anwendbar und für alle nützlich zu sein. Tatsächlich ist dies ein Kurs zum Entwurf von Algorithmen und Modellen in komplexen Situationen. Ich denke, dass es für jeden nützlich ist zu verstehen, dass dies existiert und wie es zumindest auf der obersten Ebene funktioniert. Der Kurs trainiert auch Modellierungsfähigkeiten und einen vernünftigen Ansatz zur Lösung vieler Probleme.
Viel mehr hatte ich Angst, ausschließlich zu erzählen, was viele Studenten bereits wissen. Ich wollte sie nicht zwingen, Aufgaben zu lösen, die nichts lehren würden. Ich wollte, dass fortgeschrittene Schüler nicht gezwungen werden, Aufgaben für eine Zecke zu erledigen, nur um den Test zu erhalten.
Dazu müssen Sie gute Schüler verstehen, verstehen, was sie wissen und wonach sie streben. Befragen Sie sie, holen Sie sich Meinungen, schauen Sie sich die Ergebnisse der Arbeit an, verstehen Sie etwas über sie. Machen Sie den Schülern keine Angst vor mir. Keine Angst, die Frage falsch zu beantworten. Ich habe keine Angst, meine Linie zu kritisieren.
Aber man muss nicht nur nicht beängstigend, sondern auch fordernd sein. , . , , , . , . , .
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, , .(aus der Online-Bildungsforschung, z. B. Waters, AE, Tinapple, D. und Baraniuk, RG: "BayesRank: Ein Bayes'scher Ansatz zur Einstufung von Peer-Bewertungen", 2015)
Ranking könnte mir sehr helfen. Dementsprechend sollten mir die Schüler nach Ablauf der Antwortfrist Ranglisten ihrer Kollegen zusenden. Die Kommentare in diesen Listen waren willkommen. Im Prinzip bestand ich nicht auf einem Ranking, sondern empfahl ihm nur, wer was wollte - er konnte es senden. Nach den Ergebnissen des Kurses stellte sich heraus, dass nach dem vollständigen Ranking das häufigste Antwortformular das Top-K wurde, das die nützlichsten Antworten schrieb.

Semantische Organisation des KursesDer nächste wichtige Teil war der semantische Inhalt des Kurses. Der theoretische Teil des Kurses war wie folgt:
- Null Vorlesung - Einführung, worum es in dem Kurs geht, welchen Schwerpunkt ich legen werde + Berichterstattung (die Regeln sind gigantisch und ich habe fast die Hälfte der Vorlesung ihrer Geschichte gewidmet)
- 1-3 Vortrag darüber, wie im Allgemeinen die Probleme der Bildverarbeitung vor dem Aufkommen des maschinellen Lernens gelöst wurden. Faltungen zur Suche nach Intensitätsunterschieden und zur Glättung, zur schlauen, morphologischen Bildverarbeitung, zum Betrachten von Bildern in verschiedenen Räumen (Fourier-Transformation / Wavelets), Ransac, Hough / Roden-Transformationen, Detektoren für singuläre Punkte, Blobs, Deskriptoren, Konstruktion eines Erkennungsalgorithmus.
- 2-3 Vorlesungen (nach Bedarf) über die Ideen des maschinellen Lernens, die Grundprinzipien, wie es hilft, die Probleme erfundener Algorithmen zu lösen. Automatische Aufzählung von Parameterwerten, Bedingungen, deren Sequenzen, was Sie mit Daten tun können und wovor Sie Angst haben müssen, welche Modelle besser als Grundlage dienen sollten, Dimensionsreduzierung, Annäherung an Netzwerkdaten, Clustering. Er hatte vor, den ersten Teil davon ziemlich schnell zu erzählen (es ist auch in anderen Kursen zu finden), über Clustering detaillierter (warum es gefährlich ist, sie zu verwenden, welchen Algorithmus man wählt und woran man sich erinnern muss).
- Vorlesungen, in denen Beispiele für reale Aufgaben verstanden werden (zumindest Gesichtserkennung und Videostream-Verarbeitung usw. - je nachdem, wie viel Zeit ausreicht, haben die Schüler möglicherweise Ideen oder den Wunsch, etwas Eigenes zu erzählen). Es wurde ein Semi-Seed-Format angenommen, in dem wir zuerst versuchen, die Aufgabe festzulegen, dann die Ideen der Schüler zu denjenigen bringen, die sie lösen, und dann zu den tatsächlich verwendeten und noch nicht vorhergesagten Methoden übergehen. Zum Beispiel werden bei der Identifizierung einer Person anhand eines Bildes die Ideen von PCA und LDA (Fisher-Metriken) verwendet, was zumindest in einer Vorlesung schwer vorstellbar ist.
Der praktische Teil sollte einige Aspekte der Theorie veranschaulichen, die Schüler in Bibliotheken einführen und sie dazu bringen, ein schwieriges Problem selbst zu lösen. Dementsprechend gab es drei Mini-Labors, in denen es notwendig war, eine Reihe von vorgefertigten Skripten zu nehmen und sie auszuführen, während verschiedene Ziele auf dem Weg erreicht wurden:
- Installieren Sie Python, Pycharm und verschiedene Bibliotheken. Die auszuführenden Skripte sind die einfachsten: Hochladen von Bildern, einfaches Filtern nach Farbe und Pixelposition.
- Eine Reihe von Skripten illustrierte einen Teil dessen, was in den Vorlesungen 1-3 erzählt wurde. Die Schüler mussten Bilder aufnehmen, auf denen Skripte gut oder schlecht funktionieren würden, und erklären, warum. Es stimmt, ich hatte nicht genug Skripte für dieses Labor und sie erwiesen sich als ziemlich spärlich.
- Für maschinelles Lernen: Sie mussten eine von zwei Bibliotheken auswählen: Catboost oder Tensorflow und sehen, was sie für einfache Aufgaben bieten (Aufgaben und Datensätze wurden fast ohne Änderungen aus Beispielbibliotheken entnommen, ich hatte auch nicht genug Zeit). Zuerst wollte ich beide Bibliotheken zusammen geben, aber dann schien es, dass es zu lange dauern könnte.
Ich habe versucht, alle drei Labore so auszuwählen, dass sie in 3 Stunden erstellt werden können - an einem Abend. Das überprüfte Ergebnis des Labors wurde entweder aus Bildsätzen und den Ergebnissen der Arbeit daran oder aus den Werten der Parameter der Bibliotheksfunktionen im Skript ausgewählt. Alle Labore waren erforderlich, aber dies konnte entweder qualitativ oder schlecht durchgeführt werden. Für eine qualitativ hochwertige Leistung und spezielle Aufgaben für Labore konnten Sie zusätzliche Punkte erhalten, die die Note für das Semester erhöhen.
Die Schüler könnten selbst eine schwierige Aufgabe wählen: zum Beispiel etwas im Zusammenhang mit einem Bachelor oder einer Arbeit oder aus den vorgeschlagenen. Es war wichtig, dass diese Aufgabe eine Aufgabe mit einer semantischen Unterbrechung ist. Es war wichtig, dass für die Lösung des Problems keine Programmierung in großen Mengen erforderlich war. Komplexität war nicht sehr wichtig - ich dachte, dass ein schlechtes Ergebnis auch ein Ergebnis sein würde. Es wurden fünf Phasen der Arbeit an der Aufgabe identifiziert, die Ergebnisse jeder Phase mussten mit mir abgestimmt werden.
- Aufgabenauswahl
- Datenauswahl: Eine wichtige Phase, in der in der Regel gleichzeitig eine viel realistischere Vorstellung vom Problem entsteht und Hypothesen der Algorithmen geboren werden, die es lösen.
- Erstellung der ersten Näherung: Ein Algorithmus, der die Aufgabe irgendwie lösen würde, von dem aus man sich abschieben und weiter verbessern könnte.
- Iterative Verbesserung der Problemlösung.
- Ein informeller Bericht, der den endgültigen Algorithmus und Änderungen am Algorithmus des ursprünglichen Algorithmus beschreibt, der durchgeführt wurde, um ihn zu erhalten.
Die Aufgabe selbst war wie bei Minilabors obligatorisch; Für seine hohe Leistung könnten Sie viele zusätzliche Punkte erhalten.
Ungefähr eine Woche vor dem Test habe ich eine alternative Version des Problems hinzugefügt, bei deren Lösung man auf maximal 4k zählen konnte: Ich nehme ein Signal, das durch eine komplexe mathematische Funktion beschrieben wird, und generiere Daten für das Training / Testen für Schüler. Ihre Aufgabe ist es, das Signal mit irgendetwas zu approximieren. Somit vermeiden sie die Datenerfassungsphase und lösen das künstliche Problem.
Benotung
Oben habe ich viel über Punkte geschrieben, es ist Zeit zu erklären, was sie gegeben haben.
Es gab mehrere Tätigkeitsbereiche, für die Punkte erzielt werden konnten. Am Ende wurden die Punkte für alle Richtungen multipliziert und auf den Grad „1 / <Anzahl der im Semester gehaltenen Vorlesungen>“ angehoben. Wegbeschreibung:
- Jede Vorlesung ist eine eigene Richtung.
- Mini-Labor
- Großes (komplexes) Labor
Organisatorische MomenteHier kommen Punkte für Ratschläge und Arbeit, die bei der Organisation des Kurses helfen, zum Beispiel für eine objektive Bemerkung, dass etwas fehlt, etwas schlecht gemacht wird oder für den Versuch, die Beschreibung des Berichts neu zu schreiben, damit er besser lesbar wird. Die Anzahl der Punkte variierte nach meinem Ermessen, abhängig von der Nützlichkeit, Relevanz, Verständlichkeit des Wortlauts usw.
Alles andere, was mit dem Thema des Kurses zu tun hat.Wenn ein Schüler beispielsweise den Aspekt der Signalverarbeitung ansprechen möchte, zu dem ich nichts gesagt habe, werden die Punkte hier behandelt. Sie können etwas ansprechen, indem Sie beispielsweise ein Fragment einer Vorlesung zu diesem Thema vorbereiten. Abhängig von der Qualität der geleisteten Arbeit und der Situation im Laufe der Zeit kann ich eine solche Vorlesung zulassen oder auch nicht, aber auf jeden Fall werde ich zumindest einige Punkte ansprechen und einige der aufgetretenen Kommentare aufschreiben - der Student hat die Möglichkeit, die nächste Iteration durchzuführen, sein Wissen zu vertiefen und neue zu bringen Punkte.
Anfangs hatte der Schüler für jede Richtung 1 Punkt (so dass er beim Multiplizieren definitiv keine 0 bekam). Ein weiterer Punkt konnte erhalten werden, um zur Vorlesung zu kommen (in der Richtung, die dieser Vorlesung entspricht), es war nicht so einfach - die Vorlesungen waren um 8 Uhr morgens. Ich konnte das für alle anderen Punkte erhaltene Punktevolumen nicht systematisieren, daher habe ich es nach meinem Ermessen festgelegt und offensichtlich häufig Fehler gemacht. Es gab nur das allgemeine Bild, nach dem ein versierter Student in der Vorlesung 25 Punkte bekommen konnte, versiert - 10 Punkte, versiert - 5 Punkte, weniger wurde jemandem gegeben, der etwas getan hatte. Natürlich konnte ich mich bei der Beurteilung nur auf das verlassen, was der Schüler schrieb, obwohl er häufiger faul oder etwas anderes sein konnte, wodurch sein wirkliches Wissen mich nicht erreichte.
Es ist wichtig, über Fristen zu schreiben. Die Vorträge fanden dienstags um 8 Uhr statt. Zunächst wurde die Frist für die Beantwortung der Vorträge am nächsten Sonntag für die Rangliste festgelegt - der nächstgelegene Donnerstag nach Sonntag. Dann wurde von Seiten der Studenten klar zum Ausdruck gebracht, worauf ich bei den ersten Vorlesungen selbst gekommen bin: Ich muss Feedback zu den Antworten schreiben, und danach ist es ratsam, den Studenten die Möglichkeit zu geben, sich zu verbessern. Gleichzeitig hörte man Stimmen, dass es nur sehr wenige 5 Tage für Antworten gab. Infolgedessen fügte ich entgegen den Bedenken anderer Studenten eine Woche zu den Antworten auf Fragen hinzu und begann, die Antworten zu kommentieren, die vor dem ersten Sonntag kamen. Die Entscheidung war eindeutig falsch: Sie antworteten nicht mehr und über den längeren Zeitraum wurden neue Vorträge gehalten, und selbst ich war verwirrt darüber, was geschah und was. Aber er hat nichts geändert: Er entschied, dass es so viele Änderungen gab.
Am Ende des Semesters entsprachen die Punkte für diejenigen, die den Test in der Praxis erhalten hatten, der Abschlussnote des Kurses. Diese Einschätzung könnte bei der Prüfung verbessert werden, die folgendermaßen ablaufen sollte:
Zum Verständnis werden vier schwierige Fragen zu verschiedenen Themen gestellt (ich werde Themen nach eigenem Ermessen auswählen). Alles, was bei den Vorträgen gesagt wurde oder in die Gruppe in VK fiel, kann in Fragen geraten. Eine vollständig gelesene Antwort auf die Frage beträgt +1 Punkt für die im Semester erzielten Punkte (wenn eine Person nur einen Teil der Frage versteht, werden 0 Punkte für die Frage vergeben, egal welcher Teil). Es wird möglich sein, alles zu verwenden, was auch immer, aber die Fragen werden wirklich komplex sein - ein tiefes Verständnis.
Das Verbot der Verwendung von Materialien für die Prüfung führt sehr oft dazu, dass die Schüler nicht verstehen, sondern sich vollstopfen oder abschreiben.
Die Dynamik des Scorings während des Semesters Ich sah ungefähr so: Fortgeschrittene Studenten werden in den ersten 6-7 Vorlesungen genug für 5 automatische Punkte gewinnen. Das heißt, irgendwann bis Ende März, wenn ich Ihnen die grundlegenden Informationen erläutere und zu Beispielen für das Setzen und Lösen realer Probleme übergehe. Mit etwas Übung hoffte ich, dass der Fleißige es bis April, höchstens bis Mitte, klären würde, wenn seine Priorität durch die Anforderungen anderer Kurse gesenkt würde. Ich habe das selbst beurteilt: Ich denke, als Student im 4. Jahr hätte ich einen solchen Kurs ungefähr zum angegebenen Zeitpunkt belegt, wenn nichts Unerwartetes passiert wäre. Von weniger fortgeschrittenen Studenten erwartete ich, dass zumindest die Möglichkeit, einen Automaten zu erhalten, viele von ihnen interessieren würde, sie würden die Antworten ihrer Kollegen und Fragmente von Vortragspräsentationen lesen. Themen sind im Allgemeinen interessant, und vielleicht können solche Schüler sie fangen und versuchen, sie besser zu verstehen.
Ich möchte eine Bemerkung über die gewählte multiplikative Kombination von Punkten zwischen den Richtungen machen und nicht über die additive (die Wurzel des Produkts, nicht die Menge geteilt durch eine Zahl). Dies entspricht der Notwendigkeit, mit einer großen Anzahl von Richtungen auf ungefähr derselben Ebene umzugehen; Selbst sehr, sehr tiefes Wissen in ein paar Richtungen wird dem Studenten keine gute Note für den Kurs geben, wenn er nicht über Kenntnisse in anderen Bereichen verfügt. Zum Beispiel schützt mich die Multiplikativität davor, 5 zu erreichen, und füllt mich mit Vorschlägen zur Verbesserung der Organisation des Kurses: Jeder nächste Satz, der so viele Punkte wie der vorherige bringt, würde immer weniger zur Abschlussnote beitragen.
Einer der sofort erkennbaren Mängel dieses Systems ist seine Komplexität. Da der Kurs selbst recht komplex ist und das Lösen von Problemen mit einer semantischen Lücke die Konstruktion und das Verständnis komplexer Algorithmen erfordert, sollten die Schüler dies meines Erachtens leicht verstehen können. Darüber hinaus ähnelt dieses Berichtssystem an sich der Lösung eines Problems mit einer semantischen Lücke: Im Kursmodell traten einige Probleme auf, die wichtigsten wurden ausgewählt, es wurden Annäherungen für ihre Lösung gesucht.
Ein weiterer Nachteil des Systems: Es kann für Studenten sehr viel Zeit in Anspruch nehmen. Deshalb habe ich versucht, eine langjährige Idee anzuwenden: Studenten, die das Material gut und ohne Kurs kennen oder sich mit wichtigeren Dingen beschäftigt fühlen, anzubieten, mich im ersten Monat zu kontaktieren. Ich bin bereit, mit ihnen zu sprechen, und biete ihnen je nach Kenntnisstand und den Gründen, die meinen Kurs verdrängen, eine automatische Maschine oder eine vereinfachte, für sie angepasste Möglichkeit an, den Kurs zu belegen. Nach dem ersten Monat wird das Angebot zurückgezogen - andernfalls kann es am Ende des Semesters von schwachen Studenten genutzt werden, die sich nicht zwingen konnten, etwas zu tun, dies aber möglicherweise möchten.
Darüber wurde den Studierenden in der ersten Vorlesung vorgestellt. Außerdem habe ich mir versprochen, dies nicht zu ändern, auch wenn ich sehe, dass es schlecht funktioniert und die Schüler deutlich weniger oder schlechter abschneiden als erwartet. Der Kurs hat begonnen.
Ergebnisse
Die Ergebnisse waren viel schlechter als meine Erwartungen, obwohl eine Reihe von Hoffnungen wahr wurden. Ich erinnere mich, dass ich nach der ersten Liste von Fragen in der Einführungsvorlesung voller Angst gewartet habe: Würde es zumindest einige Antworten geben und ob sie sinnvoll wären? Und jetzt tauchten zunächst die ersten Antworten auf, in den Kommentaren begann sogar eine Art Diskussion, wenn auch eher zu einem philosophischen Thema. Während des Semesters antworteten die Studierenden weiter. In der Regel gab es jedoch einige dominante Studenten, die etwa 70% aller nützlichen Dinge, die geschrieben wurden, beisteuerten.
Am Ende des Semesters nahm die Aktivität erheblich ab. Nach der vorletzten Vorlesung schickten sie mir eine Rangliste mit einem Nachnamen - der einzigen Person, die zumindest einige Fragen zu dieser Vorlesung beantwortete. Ich denke, die Gründe dafür könnten allgemeine Müdigkeit, möglicherweise einige Enttäuschungen, unzureichende Bewertungen und erfolglose Terminänderungen sein, die dazu führten, dass 3 Wochen gewartet werden musste, um das endgültige Ergebnis der Vorlesung zu erhalten, und die Belastung anderer Themen erhöhte.
Auch die Qualität der Antworten enttäuschte mich immer mehr: Es schien oft, dass viel von irgendwoher abgezogen wurde, ohne es zu verstehen, und die Menge neuer Ideen war bei weitem nicht so groß, wie ich erwartet hatte. Es gab sogar einen Kommentar von Studenten, dass das aktuelle System zumindest einige Antworten anregt; Die Punkte hängen nicht so sehr davon ab, wie tief der Schüler verstanden hat. Aber es gab definitiv diejenigen, die verstanden haben.
Da niemand in meine Pläne für ein Tor passte und dies drohte, dass alle außer ein paar Leuten eine Prüfung ablegen müssten, begann ich zu versuchen, höhere Punktzahlen zu erzielen. Es schien, als hätte ich die Punkte für diejenigen überschätzt, die nur mit Beispielen für Aufgaben geantwortet hatten, und der Unterschied zwischen diesen Abmeldungen und denen, die wirklich zu viel versucht hatten, war zu gering. Gegen Ende des Semesters wurde ich zunehmend von dem Gefühl begrüßt, dass es viele Studenten gibt, die fast nichts von dem verstehen, was gesagt wurde, obwohl sie relativ akzeptable Noten haben. Diese Sensation wurde bei der letzten Vorlesung noch größer, als ich versuchte, alle hintereinander zu fragen, in der Hoffnung, das letzte Level besser zu verstehen und denjenigen Punkte hinzuzufügen, die richtig geantwortet hatten - es stellte sich heraus, dass viele grundlegende Dinge nicht wissen, zum Beispiel, was neuronale Netze oder spezielle Punkte im Bild sind.
Die Hoffnungen auf ein Ranking waren nicht sehr gerechtfertigt: Es gab nur sehr wenige Kommentare in den Ranglisten, am Ende waren sie vollständig verschwunden. Oft schien es, dass sie eher visuell als sorgfältig lesen. Trotzdem erinnere ich mich mindestens ein paar Mal, als das Ranking wirklich geholfen hat und als ich es mir ansah, habe ich meine Noten angepasst. Aber es gab keine Frage, die es für mich bewerten würde. Die Bewertung hat ziemlich viel Zeit in Anspruch genommen, aber ich konnte es auf dem Weg zur U-Bahn tun, und daher hatte ich eher rechtzeitige Antworten als Studenten.
Eine separate Enttäuschung, obwohl erwartet und aufgrund der bestehenden Situation und der Tatsache, dass ich diese Situation fast nicht berücksichtigt habe, war in der Praxis.Selbst im April kam niemand am großen Labor vorbei. Und ich habe wirklich nicht verstanden, ob es schwierig war oder sie es immer noch nicht ertragen konnten, und ich wusste nicht, ob es notwendig war, etwas zu ändern und wie, was am Ende zu fordern war. Ich hatte maximal 4 Probleme, aber es hat die Situation nicht geändert. Im besten Fall wählten die Schüler Ende April ihre Aufgaben aus und sendeten Daten. Einige der ausgewählten Aufgaben erwiesen sich nach dem vorhandenen Wissensstand der Schüler als offen unlösbar. Zum Beispiel wollte ein Student Krebstumoren erkennen, aber gleichzeitig verstand er nicht, wie genau sie sich unterscheiden sollten - ich konnte natürlich in keiner Weise helfen.
Bei Mini-Labors war die Situation viel besser: Die ersten beiden wurden pünktlich geliefert oder konnten nicht viel herausholen. Auch der dritte war fast vorbei, aber ganz am Ende. Einige machten sie mit hoher Qualität und besser als ich erwartet hatte. Aber ich wollte den praktischen Schwerpunkt auf ein großes Labor legen.
Ich betrachte meinen anderen Fehler in der Organisation der Praxis als die anfängliche Planung des Schwerpunkts der Arbeit an einer schwierigen Aufgabe für die zweite Hälfte des Semesters, bis ich bereits in Vorlesungen die meisten Ideen für die Konstruktion von Algorithmen erzähle.Die Frage, ob es möglich ist, von den Schülern in der Praxis das zu fordern, was in den Vorlesungen noch nicht gesagt wurde, beunruhigte viele Lehrer, die ich kannte. Es schien die formell richtige Antwort zu sein: Natürlich nicht, denn es bedeutet, den Schülern zuerst zusätzliche Zeit für das unabhängige Studium dessen zu nehmen, was später erzählt wird, und dann zu erzählen, was sie bereits verstehen. Aber jetzt denke ich, dass der Schaden durch diese formale Position viel größer ist: Es ist nicht mehr möglich, die schwierigsten in der Praxis rechtzeitig zu versuchen. , , , , , .
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Fortsetzung
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- Ranking, das fast nicht hilft: Bis die Überprüfung der Antworten der Schüler durch die Schüler selbst noch sehr weit ist
Im Allgemeinen halte ich die Zeit, die für die Vorbereitung und Durchführung des Kurses aufgewendet wird, definitiv nicht für verschwendet. Zumindest für mich war es sehr nützlich.
Das ist alles, wie es scheint, und so stellte sich heraus, dass es zu überladen war.
Grundlagen von Bildern aus: Ich möchte danken:
- zur Überprüfung: meine Mutter, Margarita Melikyan (Klassenkameradin, jetzt Doktorandin an der Moskauer Staatsuniversität), Andrei Serebro (Klassenkameradin, jetzt Yandex-Angestellte)
- Alle Studenten, die daran teilgenommen und die Umfrage bestanden haben / Bewertungen geschrieben haben
- und alle, die mir jemals etwas Gutes beigebracht haben