Распределённая обучающая система с тестовым контролем

НУРМАТОВА Е.В., МИНОГИН А.В.
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Москва, Россия
ev8@mail.ru
РАСПРЕДЕЛЁННАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА
С ТЕСТОВЫМ КОНТРОЛЕМ ЗНАНИЙ
В работе изложен поэтапный процесс разработки обучающей
системы в распределённой среде. Проведен анализ классов
обучающих систем, описана структура разработанной системы.
Система
внедрена
в учебный процесс МГУПИ.
Повышение качества подготовки специалистов может быть
обеспечено при применении в учебном процессе образовательной
системы
трех
групп
психолого-педагогических
технологий:
исследования, проектирования и взаимодействия. Примером таких
эффективных педагогических технологий является использование
интерактивного обучения и компьютерных технологий.
C точки зрения управления учебным процессом, обучающие
системы можно разделить на два класса. Первый класс – обучающие
системы, в которых управление процессом обучения возложено
на пользователя. Содержит изложение учебной дисциплины
или ее раздела в соответствии с ее логикой на машинном носителе
в текстовом и графическом форматах. Обучающие системы данного
класса отличаются между собой функциональностью, свойствами,
способами их реализации.
Второй
класс:
обучающие
системы,
самостоятельно
управляющие учебным процессом (АОС). Содержит изложение
учебной дисциплины или ее раздела в соответствии с ее логикой на
машинном
носителе
в текстовом, графическом, аудио-, видеоформатах. В конце каждой
порции
изложения
учебной
дисциплины
предоставляются
проверочные задания. В отличие от систем первого класса, в данных
системах ответы и действия обучаемого влияют на дальнейший ход
процесса
обучения [1].
Степень управления учебным процессом напрямую зависит
от степени адаптации системы под конкретного обучаемого, поэтому
обучающие системы данного класса разделяются на подклассы
по степени их адаптивности и способами реализации адаптации:
АОС с линейной моделью обучения;
АОС с разветвленной моделью обучения;
АОС с адаптацией по форме изложения;
АОС с адаптацией по логике изложения;
мультиагентная АОС с адаптацией по объекту и целям
обучения [2].
Исходя из тематики работы, разработана и реализована
распределенная обучающая система (РАОС), в которой, помимо
обучающей
возможности,
имеется
возможность
проводить
тестирование теоретических и практических знаний. РАОС
предназначена:
а) для создания лекционного материала по дисциплинам, для
создания теоретического и практического контроля по темам, для
контроля успеваемости студентов; б) для изучения лекционного
материала, прохождения промежуточного и итогового контроля по
дисциплинам.
При разработке обучающей системы был составлен четкий
перечень модулей, имеющих строго определенное назначение.
Всего таких модулей 20. Необходимо отметить, что всю структуру
системы условно можно разбить на 3 части (см. рис. 1 ниже):
– «Администратор» – совокупность модулей, предназначенных
для внесения служебной информации в программу;
– «Преподаватель» – совокупность модулей, предназначенных для
создания лекционного материала по дисциплинам, для
создания теоретического и практического контроля знаний по
темам,
а также для создания итогового контроля успеваемости
студентов;
– «Студент» – совокупность модулей, предназначенных
для прохождения промежуточного и итогового контроля
по дисциплинам, а также просмотра лекционного материала.
–
–
–
–
–
Главный модуль
Роли и привелегии
Пользователи системы
Добавление роли
Идентификация
пользователя
Смена пароля
Диаграмма
обучения
Результаты
обучения
Модуль преподаватель
Модуль Студент
Тестирование практических
знаний (Лаб. работа)
Тестирование теоретических
знаний (Тестирование)
Дисциплины
Темы уроков
Лаб.работа
Вопросы
Оценка
Тест
Ответы
Выбор объекта для
добавления
Рис. 1. Структура распределенной обучающей системы.
После разработки структуры системы, был определён способ
хранения
информации,
необходимый
для
правильного
функционирования системы. Для хранения данных было принято
решение использовать БД «клиент-сервер».
Одним из основных модулей РАОС является обучающий модуль
– «Модуль Студент». В ходе выполнения данного модуля
запрашивается дисциплина. По введенному значению определяются
и выводятся все доступные темы дисциплины и работы по каждой из
тем.
Перед запуском «Итогового тестирования» производится проверка
на наличие результатов по каждой работе каждой темы изучаемой
дисциплины.
Для проверки контроля качества обучения разработаны
два модуля – модуль тестирования теоретических знаний
(тестирование) и модуль тестирования практических знаний
(лабораторная работа). Модуль тестирования теоретических знаний –
модуль, позволяющий контролировать знания по темам дисциплин,
путем задания пользователю вопросов и предложения вариантов
ответов по каждому из этих вопросов. Алгоритм можно разделить на
две части – загрузка теста и выполнение теста обучаемым. В
зависимости
от признака запуска данного модуля (признак итогового теста),
происходит либо промежуточный контроль знаний, т.е. тест по одной
из тем дисциплины, либо итоговой контроль, т.е. тест по всей
дисциплине. По данному тесту определяется количество вопросов,
введенных в БД, а также время выполнения теста и суммарный бал,
который необходимо набрать пользователю, чтобы получить оценку
«отлично». Затем производится выбор неповторяющихся вопросов
случайным образом, чтобы баллы по этим вопросам в сумме
не превысили суммарный бал по тесту. На следующем шаге работы
модуля, обучаемый выбирает одно из предложенных ему действий:
1) переход к следующему (предыдущему) вопросу; 2) выбор одного
из предложенного ответа на вопрос; 3) завершение тестирования.
Необходимо отметить, что при истечении отведенного времени
на
данную работу, завершение тестирования происходит
автоматически.
Модуль тестирования практических знаний – модуль, имеющий
узконаправленную специализацию. Данный модуль предназначен
для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Базы данных».
Обучаемый выбирает одно из предложенных ему действий:
1) написание запроса; 2) выполнение запроса (просмотр результата
выполнения запроса); 3) завершение работы. При написании запроса
учитываются синтаксические возможности языка Transact SQL,
вследствие чего при некорректном запросе пользователю выдается
сообщение. Оценка за лабораторную работу, в отличие от
тестирования, может принимать только значения: «Зачет» и «Не
зачет».
Таким образом, в ходе работы получены следующие результаты:
а) осуществлён анализ существующих обучаемых систем;
б) обоснована
актуальность
разработки
распределенной
обучающей системы;
в) разработана структура и алгоритмы модулей обучающей
системы.
Список использованной литературы:
1. Бакалов В.П., Крук Б.И., Журавлева О.Б. Дистанционное
обучение. Концепция, содержание, управление. – М. : Издательский
дом «Горячая линия – Телеком», 2007. – 107 с.
2. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных
учебников и обучающих систем. – М. : Информационно-издательский
дом «Филинъ», 2005. – 616 с.