Organisation d'un cours universitaire en traitement du signal

La pédagogie m'intéresse depuis très longtemps et, pendant de nombreuses années, en tant qu'étudiant, j'ai été éduquée, mais en même temps tourmentée et harcelée par l'organisme de formation existant, j'ai réfléchi à la façon de l'améliorer. Récemment, j'ai eu de plus en plus la possibilité de tester l'une des idées dans la pratique. En particulier, ce printemps, j'ai eu l'occasion de lire le cours «Traitement du signal» à l'Université polytechnique (SPBPU). Son organisation, en particulier l'organisation du reporting, est la première expérience dont les résultats me semblent quelque peu fructueux, et dans cet article je veux parler de l'organisation de ce cours.


Je n'ai toujours pas une compréhension claire de ce qui doit être lu dans un cours avec ce nom, mais en général, c'est un cours sur ce que vous pouvez faire automatiquement avec des images, du son, du texte, de la vidéo et d'autres exemples de signaux naturels et artificiellement générés. . D'après ce qui a été lu plus tôt et serait le plus utile, c'est une solution aux problèmes avec un écart sémantique entre le signal d'entrée et ce que vous voulez en comprendre. Cet article ne concerne pas le contenu du cours - même en russe, il y a pas mal de vidéos de bons cours sur des sujets similaires.


Mais si le contenu est intéressant

ici au moins dans un avenir proche un lien valide vers les présentations de cours qui se trouvent sur mon Google Drive . La plupart de ce qui existe est arraché aux cours d'Anton Konushin, au csc et à divers articles Internet qui en font les plus pertinents. Néanmoins, à certains endroits, il y a des choses que je n'ai pas trouvé de descriptions compréhensibles et j'ai essayé de trouver les miennes, à certains endroits, il y a des descriptions russes de ce que je ne pouvais trouver qu'en anglais - cela s'applique particulièrement au clustering, par exemple, à l'algorithme mcl.


Le plan de l'article est approximativement le suivant: d'abord, l'organisation du cours que j'ai choisie est brièvement décrite, puis il y a une histoire sur les problèmes que je trouve utile de résoudre, puis sur la façon dont j'ai essayé de le faire en lisant le cours «traitement du signal» et comment j'évalue les résultats, quels problèmes je vois quelles sont les idées sur leur solution. Tout cela n'est rien de plus que mes pensées et idées, et je serai très heureux pour les commentaires, les objections et plus d'idées! De plus, tout cela est écrit en grande partie dans l'espoir de recevoir vos idées et commentaires. Néanmoins, ce texte aidera peut-être quelqu'un à s'intéresser à un enseignement de haute qualité, malgré tout ce qui se passe autour.


image

Organisation générale du cours


Le cours comporte deux volets: théorique et pratique. Les deux parties sont très importantes: la théorie donne un grand aperçu des algorithmes existants et des idées pour leur conception pour résoudre les problèmes avec un écart sémantique; la pratique devrait donner au moins un aperçu des bibliothèques existantes, ainsi que former les compétences de construction de vos propres algorithmes. En conséquence, pour les deux parties, il fallait des rapports stimulant leur étude, définissant la ligne de travail principale des étudiants.


Comme d'habitude, la partie théorique consistait en conférences. Après chaque conférence, les étudiants ont reçu une large liste de questions sur la conférence à la maison, comprenant à la fois des questions de routine sur les détails des questions narrées et créatives sur la façon et dans quels cas certaines idées peuvent être améliorées et où elles peuvent être utilisées avant que les étudiants soient invités à poser leurs questions. pour une conférence (et vous pouvez également y répondre). Toutes les questions ont été formulées dans un message sur le groupe VKontakte, les réponses devaient être écrites dans les commentaires: on pouvait soit répondre à une question qui n'avait encore été touchée par personne, soit commenter / compléter une réponse déjà existante, y compris celle faite par un autre étudiant. À mon avis, les possibilités de créativité étroitement liées au sujet étaient énormes!


Un complément aux réponses aux questions devait être classé: après la date limite, les étudiants devaient m'envoyer par e-mail les noms des répondants classés en fonction des notes méritées. De plus, les commentaires sur le classement étaient les bienvenus. Après tout cela, j'ai finalement marqué pour la conférence. Sur la base des résultats de ces points et d'un certain nombre d'avantages supplémentaires, y compris ceux qui découlent de la partie pratique du cours, des notes pour le semestre ont été mises. Les dissidents et les mocassins pourraient essayer d'améliorer leurs notes dans un examen rigoureux (vous pouvez utiliser absolument tout, mais je demande beaucoup de compréhension).


Le message général de la partie théorique était quelque chose comme ceci: j'essaie de donner énormément de matériel, en espérant que tous les étudiants y trouveront beaucoup de nouveautés et d'utilité. En même temps, je ne leur demande pas de se plonger dans tout, ils peuvent soit choisir des moments intéressants / utiles pour eux-mêmes et se plonger profondément dans eux, soit faire un peu de tout. Je perçois l'examen comme une amende pour ceux qui ont mal travaillé au cours du semestre plutôt que comme une norme.


La partie pratique consistait en


  • trois mini-laboratoires dans lesquels les étudiants ont dû exécuter du code prêt à l'emploi qui utilise activement différentes bibliothèques et sélectionner des données sur lesquelles il fonctionne bien ou mal,
  • article à terme dans lequel les étudiants devaient résoudre de façon indépendante le problème avec un écart sémantique. Ils pourraient prendre la tâche initiale soit parmi celles proposées, soit choisir par eux-mêmes et se coordonner avec moi. Ensuite, ils ont dû trouver une solution, l'encoder, voir que cela fonctionne la première fois, cela fonctionne mal et ensuite essayer de l'améliorer, guidé par leurs et mes conseils. L'idéal serait d'atteindre une très bonne qualité, convaincre les étudiants que la patience et le travail dans la bonne direction vont également échouer, mais, bien sûr, cela ne peut pas toujours être espéré.

Tout cela devait être fait pour le classement. La qualité du travail et la quantité d'efforts déployés peuvent varier considérablement. Grâce à de grands efforts, il a été possible d'obtenir plus de points supplémentaires en plus de la conférence.


Cela s'est produit au semestre de printemps de la 4e année, lorsque le semestre se termine un peu plus d'un mois plus tôt en raison du premier cycle. Autrement dit, j'ai eu environ 10-11 semaines.


J'ai également eu un initié sous la forme d'une sœur qui a étudié dans l'un des deux groupes, dont j'ai enseigné. Ma sœur pouvait parfois arrêter mes idées folles avec des histoires sur sa vision de la situation réelle dans le groupe et le chargement dans d'autres sujets. En combinaison avec le thème réussi du cours, le destin a vraiment préféré mener des expériences comme jamais auparavant!


image

Réflexions sur les problèmes que vous souhaitez résoudre


Dans cette section, j'essaie de parler des problèmes, réflexions qui m'ont amené à la structure décrite du cours. Ces problèmes sont principalement associés à deux faits:


  • Il y a des étudiants créatifs et actifs qui sont capables d'organiser indépendamment leurs études dans la direction dont ils ont vraiment besoin. En ajustant tout le monde à un niveau intermédiaire, le système éducatif existant dans les universités crée souvent des conditions difficiles, nerveuses et inutiles pour ces étudiants.
  • De nombreux enseignants ne sont malheureusement pas intéressés par la qualité de leur travail. Ce désintérêt est souvent le résultat de la frustration des étudiants. Mais le mauvais travail des élèves ne peut être que la conséquence du mauvais travail des enseignants. La situation peut s'améliorer si un travail de qualité profite aux enseignants eux-mêmes, et pas seulement aux élèves.

Bien sûr, il y a beaucoup plus de problèmes qui ne sont pas très liés au premier et au second. Par exemple, que faire des élèves qui ne sont pas en mesure de s'organiser seuls? Ou ceux qui semblent essayer, mais qui ne peuvent toujours rien faire?


Les problèmes liés aux deux faits décrits, c'est moi qui ai le plus souffert et j'ai beaucoup réfléchi à leur solution. Il me semble qu'il y a en même temps une «solution miracle» qui les décide: si les élèves intelligents sont dans des conditions confortables, alors ils peuvent être très utiles pour les enseignants.


Motivation des enseignants


Commençons par la motivation de l'enseignant. Naturellement, c'est nécessaire pour un bon cours. Ainsi, à partir du cours, l'enseignant peut recevoir:


  • Du plaisir.
  • L'argent. Nous en avons souvent des symboliques. Surtout pour ceux qui sont bons en informatique, cet argent est ridicule. En règle générale, ces personnes ont ou peuvent avoir plusieurs fois plus de revenus dans un autre emploi. Et ils ne peuvent certainement pas bien enseigner juste pour le salaire.
  • Le stimulus est beaucoup mieux pour s'immerger dans le matériau. J'étais très inquiet de la popularité de mes conférences. Et au moins pour le moment, j'avais très peur des opinions des étudiants et de leurs opinions négatives: "il n'y a rien d'autre à faire que de nous forcer à passer du temps sur des bêtises qu'il ne pouvait même pas comprendre ou qu'il devait gérer" .
  • Les résultats de l'immersion des étudiants dans le matériel. Vous pouvez créer une atmosphère qui stimulera les questions raisonnables des étudiants dans les cours. De telles questions peuvent grandement aider l'enseignant: signaler certaines erreurs et lacunes, encourager à regarder les choses de l'autre côté et peut-être même vous faire comprendre quelque chose de nouveau.
  • Les étudiants peuvent être encouragés à aller au-delà du matériel de cours. Ensuite, ils peuvent collecter de nombreuses nouvelles informations et donner des résultats sous une forme déjà en quelque sorte traitée. Oui, c'est encore difficile à comprendre et à vérifier. Mais c'est précisément au cours de telles inspections que l'horizon s'élargit. Et il y a un autre bonus: si quelque chose n'est pas clair, vous pouvez parfois demander à l'élève au lieu de le comprendre vous-même. Une telle question serait également un test de la compréhension de l'élève.
  • Formation à la communication avec les gens. Formation à l'évaluation des personnes, compréhension de ce qu'elles peuvent en attendre, y compris en fonction de leurs propres actions. Vous pouvez essayer d'évaluer à l'avance quel étudiant fera bien son travail et à temps, lequel est mauvais, lequel fera ce qu'il faut, mais pour très longtemps. Former différentes approches de gestion (rappels, etc.). Comprenez à quel point c'est facile et comment exactement les étudiants (et probablement pas seulement eux) peuvent vous manipuler. L'espace d'expérimentation est immense. Les résultats expérimentaux sont visibles assez rapidement.
  • La pratique de la présentation compétente de pensées, de conférences et d'autres compétences oratoires. Formation pour comprendre les réponses et les questions mal formulées des élèves (parfois tout cela doit être fait à la volée - vous pouvez former votre propre réaction).
  • Les résultats du test d'idées simples dans la pratique par les mains des étudiants. Les résultats du test de sa propre idée et de l'idée qui est venue à l'élève peuvent être utiles. Si vous trouvez une tâche vraiment intéressante pour l'étudiant, il est probable que l'étudiant générera de bonnes idées et les testera qualitativement.
  • Utilisation «gratuite» des étudiants pour résoudre leurs problèmes pratiques.

    Il est largement admis que les enseignants en tirent le meilleur parti. J'y ai cru pendant un certain temps, mais à chaque expérience ultérieure, ma foi en elle diminue. Jusqu'à présent, je n'avais qu'un seul étudiant, de la collaboration avec qui j'ai finalement obtenu exactement ce que je voulais, à temps, et vraiment gagné mon temps. J'ai probablement réussi à enseigner ce même élève mieux que les autres. Il est vrai ici, puis, au cours du projet, il s'est avéré que j'avais besoin d'une solution à ce problème sous une forme légèrement différente, mais c'est certainement ma faute.
    Pour tous les autres étudiants que j'ai rencontrés, j'ai dû courir sans fin, leur rappeler des travaux scientifiques, leur expliquer la même chose plusieurs fois. Au final, j'ai reçu quelque chose de très étrange de leur part, et souvent au moment où j'ai déjà résolu ce problème moi-même. Je ne comprends pas à quel point ce format leur est utile (ils semblent s’entraîner à faire quelque chose, mais en quelque sorte très mal). Pour moi, ce processus mange beaucoup de nerfs et de temps. Le seul plus: parfois, au cours des discussions, mon attention est attirée sur certains détails du problème, que je n'avais pas remarqués auparavant.




  • Renommée, prestige - avec un enseignement de qualité
  • Visibilité des résultats de leurs activités et étudiants reconnaissants. Certes, il est souvent difficile de comprendre la vérité ici, les étudiants sont souvent reconnaissants de ne pas avoir besoin de ce dont ils ont besoin.
  • Connaissance de futurs spécialistes dans leur domaine. Il vaut mieux les comprendre, comprendre comment vit la nouvelle génération. Vous pouvez mettre en évidence ceux qui ont aimé, puis inviter à travailler.

C'est tout ce que j'ai réussi à collecter. Pour ma part, j'essaie de réaliser le plus clairement possible ce que, en plus du plaisir et du prestige, j'espère recevoir de la lecture du cours. Que dois-je faire pour être prêt à payer mon temps pour tout ce semestre? Sans cette compréhension, il est difficile de croire en la capacité de bien conduire un cours. La motivation personnelle doit être prise en compte lors de la réflexion sur la structure du cours.


image

Des conditions confortables pour les étudiants avancés


La deuxième partie des exigences pour la structure du cours est axée sur les étudiants créatifs et actifs, qui ont une bonne idée de ce dont ils ont besoin. Malgré le fait que de nombreux enseignants nient avec confiance même la possibilité de l'existence de ces étudiants, ils existent certainement dans les universités avancées. Par les cours seniors, leur nombre augmente de manière significative, notamment avec une formation de qualité. Et les étudiants intelligents sont l'espoir de notre pays et de la science.


Dans presque toutes les universités, la formation est loin d'être aussi efficace qu'elle pourrait l'être. Dans les cours, on dit souvent aux étudiants quelque chose qui peut être intéressant, mais étrange: si nécessaire, alors dans une sorte de monde dans lequel les étudiants n'ont pas encore mûri. Il arrive souvent que les étudiants avancés aient entendu ou lu sur ces choses, compris, puis oublié - maintenant ils sont obligés d'écouter à nouveau. Souvent, les étudiants doivent effectuer d'étranges tâches pratiques, ce que le professeur a proposé uniquement parce qu'il pensait que les étudiants avaient besoin d'au moins quelque chose à charger. Pour rédiger et corriger des rapports que les enseignants n'acceptent souvent pas la première fois, tout simplement parce que cela ne leur semble pas solide, et au moins quelque chose doit être enseigné.


Si tout cela tombe sur des gens qui autrement ne feraient rien - ce n'est probablement pas mauvais. Comme le montre la pratique, à la fin de la formation, ces personnes comprennent quelque chose, la plupart d'entre elles sont tout à fait adaptées au travail dans leur spécialité.


Mais il arrive qu'un tel système soit appliqué aux étudiants avancés qui ont déjà leur propre plan d'action, leur propre travail, leur propre compréhension de l'endroit où aller. De plus, cette compréhension est généralement correcte, et le travail peut être fait très demandé, s'il est légèrement corrigé. Et des conférences avec du matériel théorique abstrait, des tâches pratiques mal conçues et des rapports qui doivent être rédigés et corrigés incombent sans cesse à ces étudiants. Même si c'est tout ce dont vous avez besoin, il est beaucoup plus efficace de le connecter aux intérêts scientifiques de l'étudiant. Pour qu'il comprenne comment ces informations l'aideront dans la pratique.


Sinon, si l'élève ne comprend pas, seule une petite partie sera apprise. Oui, et il sera vite oublié s'il n'est pas utilisé de près dans d'autres cours. Il ne reste qu'une idée générale. Ainsi que de matières scolaires sans profil et sans intérêt ou d'élèves qui ne s'intéressent à rien. Pourtant, il y aura peut-être une compréhension de l'endroit où courir pour le découvrir.


Mais il faut beaucoup de temps aux étudiants pour obtenir ces informations. De nombreux étudiants avancés pourraient l'utiliser à bon escient. Ces personnes sont prêtes à absorber les connaissances dont elles ont besoin presque à la volée et avec une efficacité incroyable, en particulier dans les cours pour seniors.


Oui, peut-être que votre cours est exactement ce qui manque à un étudiant avancé. Et lui, pauvre garçon, ne comprend pas. Mais les cours théoriques abstraits sont peu susceptibles de l'aider. Si vous comprenez l'essence d'un travail intéressant et vous conseillez d'appliquer au moins un petit morceau de connaissance que vous donnez au bon endroit, l'étudiant le comprendra certainement et l'appréciera. Surtout si votre suggestion d'amélioration vous aidera à obtenir un résultat qualitativement meilleur.


En fait, tout, bien sûr, est un peu plus compliqué. Toutes les connaissances utiles ne peuvent pas être appliquées dans un domaine intéressant pour l'étudiant. Ensuite, surtout si cela se produit dans les années supérieures, il serait bon d'essayer de comprendre ce qui est le plus bénéfique pour l'étudiant: faire ce que vous jugez nécessaire, ou ce qu'il juge nécessaire pour lui-même. Et agissez en conséquence.


Dans ce cours, je n'ai eu pratiquement aucun problème de ce type: le cours sur la résolution de problèmes avec un fossé sémantique me semble applicable partout et utile à tous. En fait, il s'agit d'un cours sur la conception d'algorithmes et de modèles dans des situations complexes. Je pense qu'il est utile pour tout le monde de comprendre que cela existe et comment cela fonctionne au moins au niveau supérieur. Le cours forme également des compétences en modélisation et une approche raisonnable pour résoudre de nombreux problèmes.


J'avais bien plus peur de dire exclusivement ce que de nombreux étudiants savent déjà. Je ne voulais pas les forcer à résoudre des tâches qui n'enseignaient rien. Je voulais que les étudiants avancés ne soient pas obligés de faire des tâches pour une tique, seulement pour passer le test.


Pour ce faire, vous devez comprendre les bons élèves, comprendre ce qu'ils savent et ce qu'ils recherchent. Interviewez-les, obtenez des opinions, regardez les résultats du travail, comprenez quelque chose à leur sujet. Faites en sorte que les élèves n'aient pas peur de moi. Pas peur de répondre incorrectement à la question. Pas peur de critiquer ma ligne.


Mais il faut non seulement ne pas être effrayant, mais aussi exigeant. , . , , , . , . , .


. , . . . — . , . , . : “ ? ?”. , , , .


, . , . , . . , , . , . , , . , , , , . , , , .


, . , . , . , .


, . , . , : “- . , “.


, , . , : . — , . — . , — . , , . , - , .


— !


image


. , , ?


— . , . . , , , , . , . : , , ( , ). — . , : , . 5 , — .


. , , .


, , . — . , . , . , .


: , , - , . , , ? ? : ? / ? : — . .


, : , , CSC , . , , , .


. , , , — , — , . : . , , , , . .


, . , . , , . : , , 4- : ; , . feedback : .


image


, , 5- . , , . , .


: ? , , , - . , - .


, , — . — . .


, ( , ), . — , , , , , . , . : .


, ( 15, ). , .


:
  • . , .
  • .
  • . , . , , .
  • — , .
  • , .
  • (, , ).
    , , “ ” . -, , , ; -, , 4- , , .
  • : , - , — , .
  • — .

— . , .


: , . - — ? , , + , , , . , , . , : . “ ” .


:


, , .

(à partir de la recherche en ligne sur l'éducation, par exemple Waters, AE, Tinapple, D. et Baraniuk, RG: "BayesRank: A Bayesian Approach to Classé Peer Grading", 2015)


Le classement pourrait m'aider beaucoup. En conséquence, après la date limite de réponse, les étudiants devraient m'envoyer des listes classées de leurs collègues, les commentaires dans ces listes étant les bienvenus. En principe, je n'insistais pas sur le classement, mais je le recommandais seulement à qui voulait quoi - il pouvait l'envoyer. Selon les résultats du cours, il s'est avéré qu'après classement complet, la forme de réponse la plus courante était le top k qui avait écrit les réponses les plus utiles.
image

Organisation sémantique du cours

La prochaine partie importante était le contenu sémantique du cours. La partie théorique du cours était la suivante:


  1. Conférence zéro - introduction, de quoi parle le cours, quelle importance je vais faire + rapport (ses règles sont gigantesques et j'ai consacré presque la moitié de la conférence à leur histoire)
  2. 1 à 3 conférences sur la manière dont les problèmes de traitement d'image ont été résolus en général avant l'avènement de l'apprentissage automatique. Convolutions pour la recherche de différences d'intensité et de lissage, traitement d'image morphologique rusé, visualisation d'images dans différents espaces (transformée de Fourier / ondelettes), ransac, transformées de Hough / Rodin, détecteurs de points singuliers, blobs, descripteurs, construction d'un algorithme de reconnaissance.
  3. 2-3 conférences (au besoin) sur les idées de l'apprentissage automatique, les principes de base de la façon dont il aide à résoudre les problèmes des algorithmes inventés. Énumération automatique des valeurs des paramètres, des conditions, de leurs séquences, de ce que vous pouvez faire avec les données et de ce que vous devez avoir peur, quels modèles sont mieux à prendre comme base, réduction de la dimensionnalité, approximation des données réseau, clustering. Il a prévu de raconter la première partie de cela assez rapidement (on le trouve également dans d'autres cours), sur le clustering plus en détail (pourquoi il est dangereux de les utiliser, quel algorithme choisir et ce dont vous devez vous souvenir).
  4. Des conférences sur lesquelles des exemples de tâches réelles sont compris (au moins, la reconnaissance faciale et le traitement de flux vidéo, et ainsi - selon le temps qui leur est suffisant, les étudiants peuvent avoir des idées ou le désir de dire quelque chose d'eux-mêmes). Un format semi-initial était supposé, dans lequel nous essayons d'abord de définir la tâche, puis d'amener les idées des élèves à celles qui le résolvent, puis de passer aux méthodes réellement utilisées et non encore prédites par eux. Par exemple, dans la tâche d'identification d'une personne à partir d'une image, les idées de PCA et de LDA (Fisher Fisher Metrics) sont utilisées, ce qui est difficile à penser, du moins dans une conférence.

La partie pratique doit illustrer certains aspects de la théorie, initier les étudiants aux bibliothèques et leur faire résoudre par eux-mêmes un problème difficile. En conséquence, il y avait trois mini-laboratoires, en eux, il était nécessaire de prendre un ensemble de scripts prêts à l'emploi et de les exécuter tout en atteignant différents objectifs en cours de route:


  1. installez python, pycharm et diverses bibliothèques. Les scripts à exécuter sont les plus simples: téléchargement de photos, filtrage simple par couleur et emplacement des pixels.
  2. un ensemble de scripts a illustré une partie de ce qui a été dit dans les conférences 1-3, les étudiants ont dû prendre des photos sur lesquels les scripts fonctionneraient bien ou mal, expliquer pourquoi. Certes, je n'avais pas assez de scripts pour ce laboratoire et ils se sont avérés plutôt rares.
  3. pour l'apprentissage automatique: vous avez dû choisir l'une des deux bibliothèques: catboost ou tensorflow et voir ce qu'elles donnent sur des tâches simples (les tâches et les jeux de données ont été extraits d'exemples de bibliothèques avec presque aucun changement, je n'avais pas non plus assez de temps). Au début, je voulais donner les deux bibliothèques ensemble, mais il semblait que cela pouvait prendre trop de temps.
    J'ai essayé de sélectionner les trois laboratoires afin qu'ils puissent être réalisés en 3 heures - en une soirée. Le résultat vérifié du laboratoire a été sélectionné soit des ensembles d'images et les résultats du travail sur eux, soit les valeurs des paramètres des fonctions de bibliothèque dans le script. Tous les laboratoires étaient nécessaires, mais cela pouvait être fait qualitativement ou mal, pour des performances de haute qualité et des tâches spéciales pour les laboratoires, vous pouviez obtenir des points supplémentaires qui augmentaient la note pour le semestre.

Les étudiants peuvent choisir eux-mêmes une tâche difficile: par exemple, prendre quelque chose en rapport avec un baccalauréat ou un travail, ou parmi ceux proposés. Il était important que cette tâche soit une tâche avec une rupture sémantique. Il était important que la solution au problème ne nécessite pas de programmation en grands volumes. La complexité n'était pas très importante - je pensais qu'un mauvais résultat serait aussi un résultat. Cinq étapes de travail sur la tâche ont été identifiées, les résultats de chaque étape ont dû être coordonnés avec moi.


  1. Sélection des tâches
  2. La sélection des données: une étape importante, au cours de laquelle, en règle générale, une idée beaucoup plus réaliste du problème se forme en même temps, naissent des hypothèses des algorithmes qui le résolvent.
  3. Élaboration de la première approximation: un algorithme qui résoudrait en quelque sorte la tâche, à partir de laquelle il serait possible de pousser et d'améliorer encore.
  4. Amélioration itérative de la solution du problème.
  5. Un rapport informel décrivant l'algorithme final et les modifications apportées à l'algorithme de l'algorithme d'origine entrepris pour l'obtenir.

La tâche elle-même, comme les mini-laboratoires, était obligatoire; pour ses performances de haute qualité, vous pourriez obtenir beaucoup de points supplémentaires.


Environ une semaine avant le test, j'ai ajouté une version alternative du problème, en résolvant laquelle il était possible de compter sur un maximum de 4k: je prends un signal décrit par une fonction mathématique complexe et génère des données pour la formation / tests pour les étudiants. Leur tâche consiste à rapprocher le signal de n'importe quoi. Ainsi, ils évitent la phase de collecte des données et résolvent le problème artificiel.


image

Classement


Ci-dessus, j'ai beaucoup écrit sur les points, il est temps d'expliquer ce qu'ils ont donné.


Il y avait plusieurs domaines d'activité pour lesquels des points pouvaient être obtenus. À la fin, les points pour toutes les directions ont été multipliés et élevés au degré de «1 / <nombre de cours dispensés au cours du semestre>». Directions:


  • Chaque conférence est une direction distincte.
  • Mini laboratoire
  • Grand laboratoire (complexe)
  • Moments d'organisation

    voici des points de conseil et de travail pour aider à organiser le cours, par exemple, pour une remarque objective selon laquelle quelque chose manque, quelque chose est mal fait ou pour essayer de réécrire la description du rapport afin qu'il devienne plus lisible. Le nombre de points variait à ma discrétion, selon l'utilité, la pertinence, l'intelligibilité de la formulation, etc.




  • Tout autre élément lié au thème du cours.

    par exemple, si un étudiant veut aborder l'aspect du traitement du signal, sur lequel je n'ai rien dit, les points iront ici. Vous pouvez aborder quelque chose, par exemple, en préparant un fragment d'une conférence sur ce sujet; en fonction de la qualité du travail effectué et de la situation au fil du temps, je peux ou non autoriser une telle conférence, mais en tout cas je vais mettre au moins quelques points et noter certains des commentaires qui ont surgi - l'étudiant aura l'occasion de la prochaine itération, approfondissant ses connaissances et apportant de nouvelles des points.


    Au départ, pour chaque direction, l'élève avait 1 point (de sorte qu'en multipliant, il n'obtenait certainement pas 0). Un point de plus pourrait être obtenu pour venir à la conférence (dans le sens correspondant à cette conférence), ce n'était pas si simple - les conférences étaient à 8 heures du matin. Je ne pouvais pas systématiser le volume de points reçus pour tout le reste, alors je l'ai mis à ma discrétion, faisant souvent souvent des erreurs. Il n'y avait qu'une image générale, selon laquelle un étudiant bien versé dans la conférence pourrait obtenir 25 points, bien versé - 10 points, bien versé - 5 points, moins était mis à quelqu'un qui avait fait quelque chose. Naturellement, lors de l'évaluation, je ne pouvais compter que sur ce que l'élève avait écrit, bien que le plus souvent, il pouvait être paresseux ou autre chose, ce qui ne m'a pas permis d'atteindre sa véritable connaissance.



Il est important d'écrire sur les délais. Les conférences ont eu lieu le mardi à 8 h. Premièrement, la date limite pour les réponses aux conférences a été fixée dimanche prochain, pour le classement - le jeudi le plus proche après dimanche. Ensuite, de la part des étudiants, il a été clairement exprimé ce que je suis venu pour les deux premières conférences moi-même: je dois écrire des commentaires sur les réponses, et après cela, il est conseillé de donner aux étudiants la possibilité de s'améliorer. Parallèlement à cela, des voix ont commencé à se faire entendre qu'il y avait très peu de 5 jours pour les réponses. Par conséquent, contrairement aux préoccupations exprimées par d'autres étudiants, j'ai ajouté une semaine aux réponses aux questions et commencé à commenter les réponses qui ont été fournies avant le premier dimanche. La décision était clairement erronée: ils ne répondirent plus, et au cours de la longue période de nouvelles conférences ont eu lieu et même moi j'étais confus sur ce qui se passait et quoi. Mais il n'a rien changé: il a décidé qu'il y avait tellement de changements.


A la fin du semestre, pour ceux qui ont passé le test en pratique, les points gagnés correspondaient à la note finale du cours. Cette évaluation pourrait être améliorée sur l'examen, qui devait se dérouler comme suit:


Quatre questions difficiles sont posées sur différents sujets de compréhension (je choisirai les sujets à ma discrétion). Tout ce qui a été dit lors des conférences ou est tombé dans le groupe en VK peut poser des questions. Une réponse entièrement lue à la question est de +1 point pour ceux notés au cours du semestre (si une personne ne comprend qu'une partie de la question, alors 0 point est attribué à la question, quelle que soit la partie). Il sera possible de tout utiliser, peu importe, mais les questions seront vraiment complexes - une compréhension profonde.

L'interdiction d'utiliser du matériel sur l'examen conduit très souvent au fait qu'au lieu de comprendre, les étudiants s'entassent ou se radient.


La dynamique de la notation au cours du semestre, j'ai vu quelque chose comme ceci: les étudiants avancés gagneront assez pour 5 points automatiques dans environ les 6-7 premières conférences. C'est-à-dire d'ici la fin du mois de mars, juste au moment où je vais vous donner les informations de base et passer à des exemples de définition et de résolution de problèmes réels. Avec la pratique, j'espérais que les diligents régleraient le problème d'ici avril, tout au plus au milieu, si sa priorité était réduite par les exigences des autres cours. J'ai évalué cela par moi-même: je pense que lorsque j'étais étudiant de 4e année, j'aurais suivi un tel cours à peu près à l'heure indiquée si rien d'inattendu ne s'était produit. Des étudiants moins avancés, je m'attendais à ce qu'au moins la possibilité de recevoir un automate intéresse beaucoup d'entre eux, ils liraient les réponses de leurs collègues et des fragments de présentations magistrales. Les sujets sont généralement intéressants, et peut-être que ces élèves seront capables de saisir et ils essaieront de comprendre plus profondément.


Je voudrais faire une remarque sur la combinaison multiplicative choisie de points entre les directions, et non sur l'additif (la racine du produit, pas la quantité divisée par un certain nombre). Cela correspond à la nécessité de traiter un grand nombre de directions à peu près au même niveau; même une connaissance très, très approfondie dans deux directions ne fournira pas à l'étudiant une bonne note pour le cours en l'absence de ses connaissances dans d'autres domaines. Par exemple, la multiplicativité me protège de pouvoir en obtenir 5, me remplissant de suggestions pour améliorer l'organisation du cours: chaque phrase suivante, apportant autant de points que la précédente, contribuerait de moins en moins à la note finale.


L'une des lacunes immédiatement perceptibles de ce système est sa complexité. Mais, comme le cours lui-même est assez complexe et que la résolution de problèmes avec un écart sémantique nécessite la construction et la compréhension d'algorithmes complexes, je pense que les étudiants devraient être capables de comprendre cela facilement. De plus, ce système de rapport est en soi quelque peu similaire à la résolution d'un problème avec une lacune sémantique: dans le modèle de cours, certains problèmes sont survenus, les plus importants ont été sélectionnés, des approximations ont été recherchées pour leur solution.


Autre inconvénient du système: cela peut vraiment prendre beaucoup de temps aux étudiants. Par conséquent, j'ai essayé d'appliquer une idée de longue date: proposer aux étudiants qui connaissent bien le matériel et sans cours ou qui se considèrent occupés avec des choses plus importantes de me contacter le premier mois. Je suis prêt à discuter avec eux et, en fonction du niveau de leurs connaissances et des raisons d'éviction de mon parcours, leur proposer une machine automatique ou une manière simplifiée et adaptée à eux de suivre le cours. Après le premier mois, l'offre est retirée - sinon elle peut être utilisée à la fin du semestre par des étudiants faibles qui ne pourraient pas se forcer à faire quelque chose, mais le souhaiteraient potentiellement.


À ce sujet a été présenté aux étudiants lors de la première conférence. De plus, je me suis promis de ne pas changer cela, même si je vois que cela fonctionne mal et que les élèves font beaucoup moins ou moins bien que prévu. Le cours a commencé.


image

Résultats


Les résultats ont été bien pires que mes attentes, même si un certain nombre d'espoirs se sont réalisés. Je me souviens, après la première liste de questions sur la conférence introductive, j'ai attendu dans la peur: y aurait-il au moins quelques réponses et si elles seraient significatives. Et maintenant, au début, les premières réponses ont commencé à apparaître, dans les commentaires une sorte de discussion a même commencé, bien que plus probablement sur un sujet philosophique. De plus, au cours du semestre, les étudiants ont continué de répondre; cependant, en règle générale, il y avait quelques étudiants dominants qui ont contribué environ 70% de toutes les choses utiles qui ont été écrites.


À la fin du semestre, l'activité a diminué de manière significative, après l'avant-dernière conférence, ils m'ont envoyé une liste classée comprenant un nom de famille - la seule personne qui a répondu au moins à quelques questions sur cette conférence. Je pense que cela pourrait être dû à une fatigue générale, peut-être une certaine déception, des évaluations inadéquates, des changements infructueux dans les délais, qui ont conduit à la nécessité d'attendre 3 semaines pour obtenir le résultat final de la conférence, une charge accrue sur d'autres sujets.


De plus, la qualité des réponses m'a déçu de plus en plus: il semblait souvent que beaucoup de choses avaient été arrachées de quelque part sans comprendre, et le volume de nouvelles idées était loin d'être aussi important que ce à quoi je m'attendais. Les étudiants ont même déclaré que le système actuel stimule au moins certaines réponses; les points ne dépendent pas tellement du degré de compréhension de l'étudiant. Mais il y avait certainement ceux qui comprenaient.


Étant donné que personne ne correspondait à mes plans de notation et que cela menaçait que tout le monde, à l'exception de quelques personnes, doive passer un examen, j'ai commencé à essayer de mettre des scores plus élevés. Il semble que j'ai surestimé les points pour ceux qui n'ont répondu qu'avec des exemples de tâches et la différence entre ces désabonnements et ceux qui ont vraiment trop essayé était trop peu. Vers la fin du semestre, j'ai été de plus en plus embrassé par le sentiment qu'il y a beaucoup d'étudiants qui ne comprennent presque rien de ce qui a été dit, bien qu'ils aient des scores relativement acceptables. Cette sensation est devenue encore plus grande lors de la dernière conférence, quand j'ai commencé à essayer de demander à tout le monde d'affilée, dans l'espoir de mieux comprendre le niveau final et d'ajouter des points aux bons - il s'est avéré que beaucoup de gens ne connaissent pas les choses de base, par exemple, ce que sont les réseaux de neurones ou les points spéciaux dans l'image.


Les espoirs de classement n'étaient pas très justifiés: il y avait très peu de commentaires dans les listes de classement, à la fin ils avaient complètement disparu. Il semblait souvent qu'ils évaluent visuellement plutôt que de lire attentivement. Néanmoins, je me souviens au moins quelques fois où le classement a vraiment aidé et quand je l'ai regardé, j'ai ajusté mes notes. Mais il ne faisait aucun doute que cela évaluerait pour moi. Il m'a fallu beaucoup de temps pour évaluer, mais je pouvais le faire sur le chemin du métro, et par conséquent, j'étais plus susceptible d'avoir des réponses opportunes que les étudiants.


Une déception distincte, bien qu'attendue et résultant de la situation actuelle et du fait que je n'ai presque pas pris en compte cette situation, était liée à la pratique.

Personne n'a dépassé le grand laboratoire, même en avril. Et je ne comprenais vraiment pas si c'était difficile ou ils ne pouvaient toujours pas le faire, et je ne savais pas s'il était nécessaire de changer quelque chose et comment, quoi exiger à la fin. Je suis venu avec un maximum de 4 problèmes, mais cela n'a pas changé la situation. Dans le meilleur des cas, fin avril, les étudiants ont choisi leurs tâches et envoyé des données. Certaines des tâches sélectionnées se sont révélées ouvertement insolubles au niveau de connaissance existant des étudiants. Par exemple, un étudiant voulait reconnaître les tumeurs cancéreuses, mais en même temps, il ne comprenait pas en quoi elles devaient différer exactement - moi, bien sûr, je ne pouvais pas aider en aucune façon.


La situation était bien meilleure avec les mini-laboratoires: les deux premiers ont été livrés à temps ou n'en ont pas tiré grand-chose; le troisième aussi passa presque tous, mais à la toute fin. Certains les ont fabriqués de haute qualité et mieux que ce à quoi je m'attendais. Mais je voulais mettre l'accent pratique principal sur un grand laboratoire.


Je considère que mon autre erreur dans l'organisation de la pratique est la planification initiale de l'accent principal du travail sur une tâche difficile pour la seconde moitié du semestre, au moment où je dis déjà dans les conférences la plupart des idées pour la construction d'algorithmes.

La question de savoir s'il est possible d'exiger des étudiants dans la pratique ce qui n'a pas encore été dit dans les cours inquiète l'esprit de nombreux enseignants que je connais. Il semblait que la bonne réponse formelle: bien sûr que non, car cela signifie d'abord priver les étudiants de temps supplémentaire pour étudier de manière indépendante ce qui sera dit plus tard, puis dire ce qu'ils comprennent déjà. Mais maintenant, je pense que les dommages causés par cette position formelle sont beaucoup plus importants: il n'est plus possible d'essayer les plus difficiles en temps opportun dans la pratique. , , , , , .


, , , ? , , - , , . , .


, .

, , - . , . , , . , , , . — , , , . , , . : “ ?” “ ” “ ”.


, : “ ”. , , , , , . , , , , , , , - “ ”. , , , . , , , .


: , , , . , , , — , . , , . , , .


, - , . , , . , , , , . , : - , . , , . , , . .


, - . . , , — . , , - , .


— . , , , , . , , , , . . , , , . , , , . , , , , . , , , .


image

Continuation


, , , . , , .


  1. : . , , , , , ,… . , , .
  2. . , : , , . , , , , ML , . - , . , , .
  3. 1 , ; , , , 0,1. , , . , , . 1 .

    , , . , . . , , , , — .
    , . , , , - , . , .
    , , - . , , , csc: — , , . , , . , , : .


  4. . , : , . , , facebook. . : facebook . , - - .

, , , . , :


  • :
  • classement qui n'aide presque pas: jusqu'à ce que la vérification des réponses des étudiants par les étudiants eux-mêmes soit encore très loin

En général, je ne considère certainement pas le temps consacré à la préparation et à la conduite du cours comme une perte; au moins pour moi, c'était très utile.


C'est tout, semble-t-il, et cela s'est avéré trop surchargé.


image


Je veux remercier:


  • pour examen: ma mère, Margarita Melikyan (camarade de classe, maintenant étudiante diplômée à l'Université d'État de Moscou), Andrei Serebro (camarade de classe, maintenant employée de Yandex)
  • tous les étudiants qui ont participé à cette étude et réussi le sondage / ont rédigé des critiques
  • et tous ceux qui m'ont jamais appris quelque chose de bon

Source: https://habr.com/ru/post/fr414317/


All Articles