ارزيابي شايستگي دانشجومعلمان آموزش زيست‌شناسي دانشگاه فرهنگيان با به كارگيري شبكه عصبي پيشخور هوش مصنوعي

پيشينه و اهداف: آموزش و پرورش يكي از اركان اصلي توليد دانش و علم در نيل به پيشرفت علمي و فرهنگي هر كشور توسط معلمان است و هرگونه ناكارآمدي در آن مي‌تواند به چالش‌ها و مشكلات گسترده‌اي از منظر اجتماعي، فرهنگي، علمي، سياسي، مذهبي و ... در جامعه بينجامد. ازاين‌رو تعيين ارزيابي شايستگي دانشجومعلمان به ويژه قبل از ورود به عرصه حرفه‌معلمي از منظر دانش، مهارت و نگرش ضروري به نظر مي‌آيد. در اين پژوهش، شايستگي نو معلمان قبل از ورود به آموزش و پرورش، با استفاده از شبكه‌عصبي هوش مصنوعي به‌عنوان يك ابزار محاسباتي دقيق ارزيابي شد.روش‌ها:‌ در پژوهش حاضر، روش تحقيق از نوع كاربردي و به‌صورت كمّي است. جامعه آماري، دانشجويان دانشگاه فرهنگيان و نمونه آماري به‌صورت خوشه‌اي، تعداد 91 دانشجو معلم ورودي 1395-1394 رشته آموزش زيست‌شناسي مركز آموزش عالي شهيد بهشتي دانشگاه فرهنگيان مورد ارزيابي قرار گرفتند. نمونه آماري با حجم500 داده (80% آموزش و 20% تست) به‌عنوان شركت‌كننده انتخاب و داده‌ها، براساس ريز نمرات فارغ‌التحصيلان در دروس عمومي، تربيتي، تخصصي تربيتي، تخصصي تئوري، كارنما، كارورزي و معدل كل جمع‌آوري و سپس با بهره‌گيري از تكنيك‌هاي استخراج ويژگي از ريزنمرات دانشجو معلمان مذكور، در فايل اكسل به داده‌هاي مناسب جهت تعيين شايستگي و عدم شايستگي آنها برچسب‌زني شد و براساس يافته‌ها، به روش شبكه‌ عصبي پيشخور مورد آموزش قرار گرفت. با توجه به بررسي‌هاي انجام شده بر روي لايه‌ها و تعداد نورون‌ها بر دادگان الگوريتم، شبكه عصبي سه لايه با دو لايه پنهان با تعداد نورون‌هاي 300 و يك لايه خروجي با تعداد 1 نورون طراحي شد.يافته‌ها: نتايج حاصل از بررسي شايستگي حرفه‌اي براساس ريزنمرات دانشجومعلمان و استخراج دادگان جديد در هفت بعد تخصصي تئوري، تخصصي تربيتي، عملي تربيتي، عمومي، كارورزي، كارنما و معدل كل نشان‌دهندۀ  بالاترين ميانگين با عدد 19.8 در دروس تربيتي و كمترين ميانگين با عدد 16.67 در دروس تخصصي تئوري بود. آناليز يافته‌ها با توجه به دادگان آموزشي موجود از فارغ التحصيلان و برچسب‌زني افراد خبره، ميزان شايستگي را به ميزان 17.77 نشان داد.نتيجه‌گيري: ارزيابي شايستگي دانشجومعلمان دانشگاه فرهنگيان، براساس شبكه‌عصبي پيشخور هوش مصنوعي به‌عنوان يك رويكرد جديد در كشور انجام شد. طراحي شبكه‌عصبي مورد نظر براساس معيارهاي موجود در روش‌ ماتريس درهم‌ريختگي صورت گرفت. بر اين اساس معيارهاي صحت و دقت براي شبكه عصبي پيشخور با دو لايه پنهان به ترتيب 94% و 95% بود و ميزان شايستگي دانشجويان دانشگاه فرهنگيان در دروس مختلف، نمرات بالاي 17 به‌عنوان شاخص مطلوب و نمرات پايين‌تر از 17 به‌عنوان شاخص نامطلوب در نظر گرفته شد. ميزان شايستگي دانشجويان در دروس تربيتي با ميانگين عددي 19.8 در حد مطلوب و در دروس تخصصي تئوري با ميانگين عددي 16.67 در حد نامطلوب برآورد شد. اين نتايج، لزوم توجه بيشتر به دروس تخصصي تئوري را خاطر نشان كرد؛ چرا كه هر معلمي، در كنار تمام شاخصه‌هاي تربيتي، بايستي دانش و سطح علمي مناسب و كافي جهت ارائه درست و اصولي مطالب علمي به دانش‌آموزان را داشته باشد. علاوه براين، پيشنهاد مي‌شود در پژوهش‌هاي ديگر با به‌كارگيري پرسش‌نامه‌هاي خاص مبتني بر نگرش دانشجويان از حرفه معلمي، ضريب شايستگي ارزيابي مي‌شود. از طرفي، دست‌خط دانشجو مي‌تواند به‌عنوان يك شاخص ديگر در كنار ساير دادگان، مورد بررسي و مطالعه قرار گيرد. همچنين از الگوي شبكه‌عصبي هوش مصنوعي، جهت تعيين شايستگي دانشجو معلمان در ساير رشته‌هاي علوم پايه و علوم انساني استفاده شود.