Система автоматизированного тестирования знаний

Система автоматизированного тестирования знаний Программа «Тестирование знаний» разработана в соответствии с переходом на кредитно-модульную систему подготовки специалистов, проведения анализа результатов и возможностью внесения изменений в программу и предлагаемые студентам тесты.

Интерфейс программы представлен в статье на украинском языке, поскольку она эксплуатируется в данный момент на территории Украины. Имеется вариант с интерфейсом на русском языке.

Тестирование может проводиться как по одной дисциплине, так и по нескольким одновременно, например, на одном компьютере тестируется студент по дисциплине «Режущий инструмент», а затем по дисциплине «Основы САПР».

1. История компьютерного тестирования

Идея компьютерного тестирования напрямую проистекает от идеи программированного контроля знаний. Программированный контроль знаний, в свою очередь, явился неизбежной реакцией на некоторые проблемы, прежде всего высшего образования.

Основной проблемой любого образования является отсутствие четкого контроля качества усвоения материала. Причем если в школьной практике учитель еще более-менее имеет возможность с определенной периодичностью проверять уровень текущих знаний ученика, то в ВУЗе преподаватель целый семестр выдает материал и лишь в конце семестра убеждается в уровне его усвоения. Само собой, в системе высшего образования подразумевается, что студенты должны в достаточной степени заниматься и самостоятельным образованием, однако, это предполагаемое самостоятельное получение знаний остается целиком и полностью на совести студента, и преподаватель абсолютно не может знать, кто именно из студентов хоть что-то делает самостоятельно. С получением доступа в Internet положение усугубилось еще и тем, что теперь даже сдача рефератов не подразумевает абсолютно никакой работы с информацией; часто студенты даже не считают нужным целиком прочесть то, что распечатывают из Сети.

Необходимость систематического контроля над усвоением материала сомнений не вызывает. Прежде всего, это давало бы экономию времени преподавателя, который при отсутствии обратной связи вынужден или повторять положения, которые студентами давно усвоены, или излагать положения, основанные на фактах, плохо усвоенных студентами. Во вторую очередь, систематический контроль над уровнем знаний студентов стимулирует повышение качества обучения за счет усиления акцента на трудных для усвоения положениях и повышения ответственности обучаемых за результаты самостоятельной работы.

Важным моментом систематического программированного контроля знаний является его объективность, что обусловлено переносом акцента с контрольной функции на информативную. Только в таком случае студент не будет бояться контроля, и изобретать способы получения повышенной оценки, и только в таком случае преподаватель будет получать реальную картину знаний студента.

Технически программированный контроль знаний прост — студентам выдается некий бумажный носитель, на котором записаны вопросы и варианты ответов, один (или несколько) из которых являются правильными. Студенту остается лишь расставить крестики против правильных ответов.

Подобная технология позволила совершить качественный скачок в осуществлении обратной связи между преподавателем и студентом. Программированный контроль, состоящий из 8-10 вопросов, проводится за очень короткий срок — от 5 до 10 минут, и при этом преподаватель может получить полноценную информацию об усвоении пройденного материала всей учебной группой одновременно. Кроме того, техническая реализация программированного контроля позволила полностью избежать списывания, давая возможность предложить каждому студенту свой вариант программированной карты.

Недостатком программированного контроля в его до компьютерном виде — высокая трудоемкость создания программированных карт, которые требовались на каждое занятие, сложность их последующей обработки. С появлением компьютерных технологий у преподавателей появилась возможность резко снизить трудоемкость и подготовки контроля, и обработки результатов.

Что спрашивать? Вопрос далеко не праздный. Дело в том, что в попытках привести все предметы к передовой технологии преподаватели зачастую не отдают себе отчет, что программированный контроль может и должен использоваться только в тех предметных областях, которые поддаются формализации. Внедрение программированного контроля в таких дисциплинах, как философия, литература, риторика, большей частью не только бесполезны, но и крайне вредны, так как формализуют попытки мышления там, где им надо давать полную свободу.

Программированный контроль знаний идеален там, где на каждый вопрос существует один или несколько конкретных правильных ответов, где вопрос не является двусмысленным, многозначным, неопределенным или зависящим от конкретной научной школы. Последний момент, кстати, гораздо шире, чем может показаться на первый взгляд. Практика показывает, что даже в пределах одной учебной кафедры преподаватели способны использовать — и спрашивать со студентов — совершенно различную терминологию.

Одной из главных проблем разработки контролирующих, педагогических, да и вообще специализированных программ являются их разработчики. С самого начала «компьютеризации» возникла следующая ситуация, которая не исправилась и по сей день: специалисты, обладающие знаниями в конкретной предметной области (в нашем случае — преподаватели какого-то предмета), существенно боятся компьютера, не понимают и сами всячески критикуют компьютерные технологии. В тех редких случаях, когда преподаватель все-таки садится за компьютер, все его попытки что-либо создать завершаются, как правило, рождением очередного контролирующего теста, концентрирующего в себе все возможные ошибки, как программирования, так и педагогики.

Очевидно, что контролирующие системы должны разрабатываться в тесном симбиозе профессиональных программистов и педагогов-теоретиков, а информационное наполнение таких систем должен осуществлять эксперт-практик.

2. Структура программы «тестирование знаний»

Программа «Тестирование знаний» (ТЗ) представляет собой систему автоматизированного тестирования знаний (рис. 1), состоящую из следующих основных частей:

· Программы «Тестирование знаний – СТУДЕНТ» (ТЗС);

· Программы «Тестирование знаний – ПРЕПОДАВАТЕЛЬ» (ТЗП);

· Базы данных «Тест»;

· Системы управления базой данных (СУБД) FireBird, состоящей из клиентской и серверной части.

Программа ТЗС устанавливается на компьютеры лаборатории САПР (рабочие станции), где студенты проходят тестирование, а программа ТЗП – на преподавательский компьютер или сервер локальной сети. База данных (БД), в которой содержатся сведения о тестах и результатах тестирования может располагаться на сервере или любом другом компьютере локальной сети, к которому студентам нет доступа. Поскольку при разработке программ использовалась технология «клиент-сервер» на основе системы управления базами данных FireBird (InterBase), то вместе с программами необходимо установить на компьютерах клиентскую часть СУБД, а на компьютере с базой данных – серверную часть. Поскольку СУБД FireBird является полностью совместимой с СУБД InterBase, то предпочтение следует отдать системе бесплатного и свободного распространения FireBird.

В качестве программного сервера выступает база данных и серверная часть системы управления базами данных FireBird, клиентским программным обеспечением является программа «Тестирование знаний – СТУДЕНТ» (ТЗС), преподавательская программа «Тестирование знаний – ПРЕПОДАВАТЕЛЬ» (ТЗП) и клиентская часть СУБД FireBird.

структура и функционирование программы

2.1. Описание базы данных

СУБД FireBird является кроссплатформенным продуктом, поддерживающим большое количество различных операционных систем, включая Microsoft Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows 98/ME, Linux и несколько Unix-платформ. FireBird отличается чрезвычайно низкими системными требованиями и при этом высокой производительностью и легкостью администрирования. Работать можно с FireBird, используя несколько сетевых протоколов: TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX. FireBird обладает высокой надежностью и устойчивостью.

База данных представляет собой одинадцать связанных между собой таблиц.

2.2. Описание программы «Тестирование знаний — <студент>»

Является именно той программой, с которой должен работать студент в процессе тестирования знаний.

Главное окно программы «Тестирование знаний – Студент»

Рис.2 Главное окно программы «Тестирование знаний – Студент»

Загрузка программы осуществляется путем загрузки файла client.exe. После чего появляется главное окно программы, состоящее из главного меню, клиентской области с полями ввода информации и кнопки <Тестування>.

В нижней строке статуса отображается текущая дата, время и бегущая строка с рекламой.

Поля ввода данных содержат сведения об учебном году, группе, фамилии, имени и отчестве студента, дате тестирования и наименовании теста. В поля ввода данных студент не имеет возможность вносить информацию, а только выбирать из предлагаемых списков. Заполняться должны все поля, в противном случае тестирование проводиться не будет. Только после выбора данных можно нажать на кнопку <Тестування>. По умолчанию тестирование можно проводить один раз. Если начав тестирование студент прервет его и попытается начать его снова, ничего не получится, повторное тестирование возможно только с «разрешения» преподавателя.

В связи с тем, что на компьютерах устанавливается различное разрешение экрана и размеры мониторов отличаются, для оптимального отображения информации в программе применено масштабирование. Т.е., если растягивать границы окна программы, то элементы интерфейса пропорционально изменяются.

Пункт главного меню <Про програму> выводит следующее окно, содержащее сведения о разработчиках (рис. 3).

Вид окна о программе

Рис.3 Вид окна <Про программу…>

После ввода данных в главном окне программы и нажав на кнопку <Тестування>, появляется окно проведения тестирования (рис.4).

Окно тестирования

Рис.4 Окно тестирования

В верхней части окна отображается наименование теста, номер вопроса, общее количество вопросов, текст вопроса, варианты ответов, время, которое отводится для принятия решения. Таймер работает в обратном направлении. С вопросом может быть связана графическая информация (фотография, рисунок и т.п.), которая отображается с левой стороны от вопроса, а к вариантам ответов графическая информация отображается справа от ответа (на рис. 4 не показана). Рисунок можно при необходимости увеличить, для чего необходимо нажать на нём левой кнопкой мыши. Появится окно с увеличенным изображением (рис. 5). А нажатие левой кнопкой мыши по окну с изображением, возвращает все в исходное положение.

Окно с увеличенным графическим изображением

Рис.5 Окно с увеличенным графическим изображением.

Могут использоваться графические изображения в форматах: BMP, JPG, TIFF, PCX, ICO, CUR, PNG, WMF, EMF, TGA, TARGA, VDA, ICB, VST, PIX, PXM, PPM, PGM, JPEG2000.

Если за указанное время студент не дал ответа, то программа оценивает его как ноль и переходит на следующий вопрос.

После ответа на последний вопрос, программа выдает сообщение о количестве набранных баллов и оценку по пятибалльной шкале (рис.6).

Результаты тестирования

Рис.6 Результаты тестирования

2.3. Описание программы «Тестирование знаний — <преподаватель>»

Поскольку данная программа разработана для преподавателей, располагаться она должна на преподавательском компьютере. Для запуска программы – загрузить файл Test_Server.exe. В самом начале программа запросит пароль (рис.7).

ввести пароль

Рис.7. Для входа в программу необходимо ввести пароль.

После ввода пароля, появляется главное окно программы (рис.8).

Главное окно программы

Рис.8 Главное окно программы

В левой части окна располагается иерархическое дерево информации об учебных годах и группах студентов. Выделив учебный год, группу, в центральной части окна отобразится информация о студентах группы, а в правой части – наименования пройденных студентом тестов, заданные вопросы и результаты его ответов, набранное количество баллов и оценка.

В главном меню можно вызвать окно, содержащее информацию о преподавателях кафедры (рис.9).

Сведения о преподавателях

Рис.9 Сведения о преподавателях кафедры

Для создания или изменения тестов используется пункт главного меню программы <Створення тесту>. Программа попросит Вас ввести пароль, разрешающий выполнение этой операции и появится окно для создания тестов (рис.10).

создание или редактирование тестов

Рис.10 Окно программы для создания или редактирования тестов

В этом окне создаются тексты вопросов, ответов, связывается при необходимости графическая информация, определяется время на один вопрос. В правом верхнем углу располагается кнопка с изображением принтера для печати текстов только вопросов и вопросов с вариантами ответов (рис.11).

просмотра перед печатью

Рис.11. Окно просмотра перед печатью

В главном окне программы имеется кнопка с надписью <Архивация>, которая вызывает окно для создания резервных копий базы данных и для приведения работающей базы данных в оптимальное состояние (рис.12).

архивация и восстановление базы данных

Рис.12 Окно для архивации и восстановления базы данных

Результаты тестирования группы хранятся в базе данных и могут быть выведены на печать в виде ведомости тестирования. Для вывода результатов использовалась технология COM, а в качестве сервера автоматизации используется известный текстовый редактор Microsoft Word.

3. МЕТОДИКА ОЦЕНОК

За каждый ответ на вопрос студент может получить от 0 до 1 балла. Для получения 1 балла студент должен отметить ТОЛЬКО ВСЕ правильные варианты ответов.

Оценка за ответ рассчитывается по формуле:

Mark := КВП / ОКП / (КВН + 1), где

КВП — Кол-во выбранных правильных вариантов;

ОКП — Общее кол-во правильных вариантов в вопросе;

КВН — Кол-во выбранных неправильных вариантов.

Система оценок достаточно строга даже при малом количестве вариантов ответа. Увеличение количества вариантов ответа и соотношения количества правильных вариантов к количеству неправильных сводит вероятность угадывания ответа к нулю.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данный вариант программы тестирования знаний следует считать 1-й версией. Предполагается дальнейшая работа над программой с целью совершенствования системы оценок, автоматизации подготовки тестов, анализа полученных результатов, повышения быстродействия, расширения сервиса. Предполагается рассмотреть вопрос о возможности использования при тестировании видео информации.

Примечание (создана 2-я версия программы)

Разработана уже 2-я версия программы, где каждому тесту можно устанавливать свое максимальное количество баллов. Также сделаны изменения, связанные с одновременным тестированием группы студентов, каждому студенту будут задаваться разные вопросы.

Условия приобретения программы…

Александр Малыгин

Объект обсуждения - программное обеспечение для выполнения автоматизированного конструкторского и технологического проектирования, разработки управляющих программ, вопросы, связанные с разработкой прикладных САПР.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *