Разработка подсистемы генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Формирование требований к подсистеме генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного образования

1.1 Требования на входные данные

1.2 Требования на выходные данные

1.3 Разработка диаграммы вариантов использования

2. Анализ предметной области

2.1 Методические аспекты тестирования

2.2 Компьютерное тестирование

2.2.1 Типы и формы тестовых заданий

2.2.2 Проектирование модели знаний

2.2.3 Этапы разработки компьютерных тестов

2.3 Дистанционное обучение

2.3.1 Виды дистанционного обучения

2.3.2 Модели дистанционного обучения

3. Проектирование подсистемы генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения

3.1 Определение архитектуры подсистемы

3.2 Проектирование интерфейса подсистемы

4. Программная реализация подсистемы

4.1 Выбор средств реализации подсистемы

4.2 Реализация пользовательского интерфейса

4.3 Реализация функциональности подсистемы

4.4 Руководство пользователя

5. Тестирование подсистемы

Заключение

Список литературы

Приложение А. Листинг

Приложение Б. Диаграмма потоков данных

Приложение В. Диаграмма вариантов использования

Введение

компьютерный тест проектирование

В процессе написания курсового проекта должна быть разработана подсистема, способная генерировать новое задание для каждого испытуемого и проводить анализ правильности его ответа.

На сегодняшний день актуальность использования тестирования в учебном процессе повышается с каждым днем. Тесты используются для контроля знаний, как в процессе обучения, так и для подведения итогов изучения того или иного предмета. Обычно, любой вид проверки или испытаний называют тестированием. В переводе с английского тест означает пробу, испытание. На языке науки тестирование - это исследовательский метод, в основе создания и использования которого лежат определенные правила. Тест - задания стандартной формы, по результатам, выполнения которых можно судить о психофизиологических и личностных характеристиках, а также о знаниях, умениях, навыках испытуемого. Педагогический тест - это система заданий специфической формы возрастающей трудности, позволяющая оценить структуру и измерить уровень знаний по определенной учебной дисциплине. Это комплекс заданий, приспособленных к определенному содержанию обучения таким образом, чтобы на основе результатов тестирования можно было установить, в какой степени это содержание, предназначенное для решения в течение одного учебного занятия, усвоено учащимися. При таком подходе тесты являются одной из эффективных форм проверки и самопроверки знаний.

Тесты - это не только инструмент контроля. Задания такого типа способствуют и усвоению новой информации, и формированию интеллектуальных умении, и систематизации знаний. Они ориентированы на основной материал по предмету, прежде всего на базовые знания. Благодаря стандартизированной форме оценки тесты позволяют соотнести учебные достижения школьников по предмету в целом и по отдельным его компонентам с аналогичными показателями в классе.

Любая тестовая методика представляет собой совокупность тестовых заданий, объединенных определенной целью. Тестовые задания предусматривают определённый ответ, или ответы. Учитель сможет на уроках, используя тестовые задания, провести фронтальный опрос учеников, превратив сам процесс в увлекательную и познавательную игру. Быстрота контроля за уровнем подготовки школьников, возможность существенно снизить эмоциональную нагрузку на учителя и учащихся, широкий охват учебного материала - некоторые положительные стороны использования заданий-тестов в практике преподавания.

В современных образовательных технологиях особый упор делается на индивидуализацию процесса обучения, увеличение самостоятельной работы студента, групповое проектное обучение и внедрение дистанционных форм обучения. В этой связи огромное значение принимает процесс создания и выдачи индивидуальных заданий. Однако отсутствие технологий генерации заданий существенно тормозит развитие этого направления. Поскольку в сравнительно короткий период времени на фиксированный набор заданий формируется банк контрольных работ, отчетов и рефератов и т.д. Появились фирмы и сайты, которые аккумулируют подобного рода информацию и предоставляют соответствующие услуги. Мировой опыт и опыт Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) свидетельствует об остроте этой проблемы. Одним из возможных решений является создание нового класса программ - генераторов тестовых заданий и вопросов.

1. Формирование требований к подсистеме генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного образования

Прежде чем приступить к формированию требований к подсистеме, необходимо определить ее функциональное предназначение и область применения, а также перечень решаемых задач.

По функциональному предназначению данная программа предназначена для генерации заданий каждому испытуемому также может использоваться как самостоятельная программа тестирования.

Что же касается области применения подсистемы, то к таковой можно отнести все области образования, где применяется методика контроля изученного материала при помощи тестирования.

Рассматривая, непосредственно, перечень решаемых задач, можно сформировать и требования, которым должна соответствовать подсистема. В данном случае, основным требованием, которое должна выполнять подсистема, будет являться генерация тестовых заданий, которые можно использовать в системе дистанционного обучения.

1.1 Требования на входные данные

Входной информацией в разрабатываемой подсистеме является задание, которое необходимо генерировать.

1.2 Требования на выходные данные

Выходными данными являются сгенерированные задания со случайными значениями величин в каждом варианте.

1.3 Разработка диаграммы вариантов использования

Диаграмма вариантов использования, представленная в приложении В, разработана в соответствии со спецификой использования подсистемы. Диаграмма задумана так, чтобы дать наиболее общее представление о функциональности подсистемы, не вдаваясь в детали взаимосвязей функций.

2. Анализ предметной области

2.1 Методические аспекты тестирования

К настоящему времени в школьной практике проверки знаний учащихся сложились две основные формы контроля: устный опрос и письменная работа. Каждая из них, имея определенные положительные стороны, обладает и целым рядом существенных недостатков. Так, устный опрос является выборочной формой контроля знаний отдельных учащихся, отнимающей значительный объем драгоценного времени от урока. Письменная работа чрезвычайно трудоемка и не оперативна. Зачастую преподаватель, не успев справиться с проверкой работ учащихся, начинает следующий урок без информации о том, какие разделы предыдущего материала не были усвоены учениками в достаточной степени. К тому же оба этих метода не избавлены от негативных проявлений, связанных с необъективной оценкой знаний.

Свободной от этих недостатков является форма контроля в виде тестовых заданий. Она может с успехом применяться для текущей проверки знаний. Тогда, оперативно проверив работы, преподаватель сможет своевременно откорректировать изложение материала следующего урока, уделив больше внимания слабо усвоенным разделам. Отсутствие трудоемкой проверки письменных работ позволяет достаточно часто проводить контрольные мероприятия, создавая у учащихся ощущение тотального контроля знаний.

Разработка теста требует решения ряда методических задач.

1) Определить цели тестирования.

2) Выделить объекты контроля - знания, навыки и умения, которые должны быть проверены.

3) Разработать структуру теста, т.е. расположить выделенные объекты контроля и задания для их проверки в определенной последовательности - от более простых к более сложным, и определить форму заданий.

4) Отобрать материал для теста, проанализировать типичные ошибки учащихся.

5) Провести экспериментальную проверку теста с целью сбора статистического материала для анализа тестовых заданий и ответов к ним.

2.2 Компьютерное тестирование

Компьютер - практически идеальный инструмент для проведения тестов. Благодаря ему эта процедура становится очень простой и массовой, поскольку применение вычислительной техники сводит к минимуму затраты времени и средств организаторов тестирования.

Для создания адекватного и эффективного теста надо затратить много труда. Компьютер может оказать в этом деле немалую помощь. Существует специальная теория тестирования, оперирующая понятиями надежность, валидность, матрица покрытия и т.д., не специфических именно для компьютерных тестов.

Особую актуальность для преподавателей школ и вузов приобретают программы для создания компьютерных тестов - тестовые оболочки. Подобных программных средств существует множество, и программисты-разработчики готовы строить новые варианты, так называемых, авторских систем. Однако широкое распространение этих программных средств сдерживается отсутствием простых и нетрудоемких методик составления тестовых заданий, с помощью которых можно “начинять” оболочки.

2.2.1 Типы и формы тестовых заданий

Тестирование для оценки знаний учащихся необходимо вести по уровню, соответствующему цели обучения. Всю структуру деятельности человека можно представить в виде четырех последовательных уровней усвоения как способности решать различные задачи.

1 уровень. Если в задаче заданны цель, ситуация и действия по её решению, а от учащегося требуется дать заключение о соответствии всех трех компонентов в структуре задачи, это деятельность по узнаванию. Ёе называют «ученическим» уровнем деятельности. Учащиеся могут ёе выполнять только при повторном восприятии ранее усвоенной информации. К первому уровню усвоения относятся тесты на опознание, различие, или классификации изученных объектов.

2 уровень. Если в задаче заданны цель и ситуация, а от учащихся требуется применить ранее усвоенные действия по её решению - это репродуктивное алгоритмическое действие. Учащиеся выполняют его, самостоятельно воспроизводя и применяя информацию о ране ориентированной основе выполнения данного действия. Тесты второго уровня должны выявлять умения учащихся воспроизводить информацию без подсказки, по памяти для решения типовых задач. Это тесты-подстановки, конструктивные тесты и тесты «типовая задача».

3 уровень. Если в задаче заданна цель, неясна ситуация, в которой цель может быть достигнута, а от учащихся требуется дополнить ситуацию и применить ранее усвоенные действия для решения данной нетиповой задачи, это продуктивное действие эвристического типа. Учащиеся добывают субъективно новую информацию в ходе самостоятельной работы.

4 уровень. Если в задаче известна лишь в общей форме цель деятельности, а поиску подвергаются и подходящая ситуация и действия, ведущие к достижению цели, это продуктивные действия творческого типа, в результате которого создается объективно новая ориентировочная основа деятельности. В процессе выполнения деятельности добывается объективно новая информация. Тесты четвертого уровня должны выявлять творческие умения учащихся, то есть его исследовательские возможности по получению новой информации. В виде таких тестов используются задачи-проблемы, то есть такие задачи, алгоритм решения которых неизвестен и не может быть прямо получен путём преобразования известных методик, как в случае эвристической деятельности.

Уровень усвоения помогает выбрать наиболее эффективную форму тестового задания. Наиболее распространенной формой тестовых заданий являются задания закрытой формы, открытой формы, тесты на определения соответствия, на установления правильной последовательности.

2.2.2 Проектирование модели знаний

Эксперты чаще используют метод нисходящего проектирования модели знаний (технология «сверху - вниз»). Вначале строится генеральное содержание предметной области с разбивкой на укрупненные модули (разделы). Затем проводится детализация модулей на элементарные подмодули, которые, в свою очередь, наполняются педагогическим содержанием.

Другой метод проектирования «снизу - вверх» (от частного к общему) в большинстве случаев реализуется группой экспертов для разработки модели знаний сложной и объемной предметной области, или для нескольких, близких по структуре и содержанию, предметных областей.

Каждый модуль предполагает входящую информацию, состоящую из набора необходимых понятий из других модулей и предметных областей, а на выходе создает совокупность новых понятий, знаний, описанных в данном модуле.

Модуль может содержать подмодули. Элементарный подмодуль - неделимый элемент знания - может быть представлен в виде базы данных, базы знаний, информационной модели. Понятия и отношения между ними представляют семантический граф.

Модульное представление знаний помогает:

* организовать четкую систему контроля с помощью компьютерного тестирования, поскольку допускает промежуточный контроль (тестирование) каждого модуля, итоговый по всем модулям и их взаимосвязям, а также эффективно использовать методику «черного ящика»;

* осуществлять наполнение каждого модуля педагогическим содержанием;

* выявить и учитывать семантические связи модулей и их отношения с другими предметными областями.

2.2.3 Этапы разработки компьютерных тестов

Можно выделить два принципиальных способа контроля (тестирования) некоторой системы:

1) метод «белого ящика» - принцип тестирования экспертной модели знаний;

2) метод «черного ящика» - тестирование некоторой сложной системы по принципу контроля входных и выходных данных (наиболее подходит для компьютерного тестирования).

Самый простой способ составления тестовых заданий - формирование вопросов к понятиям, составляющим узлы семантического графа, разработка упражнений, требующих для выполнения знания свойств выбранного понятия. Более сложным этапом является разработка тестовых заданий, определяющих отношения между понятиями. Еще более глубокий уровень заданий связан с подбором тестов, выявляющих связь понятий между отдельными модулями.

Множество тестовых заданий (тестовое пространство), вообще говоря, согласно принципу исчерпывающего тестирования, может быть бесконечным. Однако в каждом реальном случае существует конечное подмножество тестовых заданий, использование которых позволяет с большой вероятностной точностью оценить соответствие знаний ученика заданным критериям по экспертной модели знаний (полный тест).

Из полного теста можно выделить эффективный тест (оптимальный по объему набор тестовых заданий, гарантирующий оценку личностной модели ученика заданным критериям). Выбор эффективного теста зависит от удачного разбиения тестового пространства на классы эквивалентности, пограничные условия, создания тестов на покрытие путей и логических связей между понятиями и модулями.

В дальнейшем необходим тестовый эксперимент на группе учащихся, который позволит провести корректировку и доводку теста до вида эксплуатации (методика черного ящика).

Таким образом, построение компьютерных тестов можно осуществлять в следующей последовательности:

* формализация экспертной целевой модели знаний;

* нисходящее (или снизу - вверх) проектирование тестового пространства;

* формирование и наполнение тестовых заданий;

* формирование полного компьютерного теста;

* тестовый эксперимент;

* выбор эффективного теста;

* анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.

2.3 Дистанционное обучение

Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века. Сегодня на нее сделана огромная ставка. Актуальность темы дистанционного обучения заключается в том, что результаты общественного прогресса, ранее сосредоточенные в сфере технологий сегодня концентрируются в информационной сфере. Наступила эра информатики. Этап её развития в настоящий момент можно характеризовать как телекоммуникационный. Эта область общения, информации и знаний. Исходя из того, что профессиональные знания стареют очень быстро, необходимо их постоянное совершенствование. Дистанционную форму обучения дает сегодня возможность создания систем массового непрерывного самообучения, всеобщего обмена информацией, независимо от временных и пространственных поясов. Кроме того, системы дистанционного образования дают равные возможности всем людям независимо от социального положения (школьникам, студентам, гражданским и военным, безработными и т. д.) в любых районах страны и за рубежом реализовать права человека на образование и получение информации. Именно эта система может наиболее адекватно и гибко реагировать на потребности общества и обеспечить реализацию конституционного права на образование каждого гражданина страны. Исходя из вышеуказанных факторов можно заключить, что дистанционное обучение войдет в 21 век как самая эффективная система подготовки и непрерывного поддержания высокого квалификационного уровня специалистов.

Суть исследуемой проблемы заключена в следующих аспектах:

1. до сих пор не разработана и не принята нормативно-правовая база дистанционного образования;

2. существует тенденция "подстраивания" термина дистанционного обучения под понятие любых форм образования (кроме очной);

3. педагогическое содержание этого понятия мало кого заботит, главным становится коммерческая сторона дела;

Именно поэтому необходимо дать чёткое определение дистанционного обучения, рассмотреть его теоретические основы для различных уровней.

В последнее время проблеме дистанционного обучения уделяется большое внимание в педагогической литературе. В характеристике использованных первоисточников отмечается научный подход (употребление терминологии, ее раскрытие, выведение и обоснование основных положений, лаконичность и логичность изложения); однако, наблюдается некоторое расхождение авторов изданий разных лет по тем или иным вопросам.

Что следует понимать под дистанционным обучением?

Можно заключить, что дистанционное обучение - это новая, специфичная форма обучения, несколько отличная от привычных форм очного или заочного обучения. Она предполагает иные средства, методы, организационные формы обучения, иную форму взаимодействия учителя и учащихся, учащихся между собой. Вместе с тем как любая форма обучения, любая система обучения она имеет тот же компонентный состав: цели, обусловленные социальным заказом для всех форм обучения; содержание, также во многом определенное действующими программами для конкретного типа учебного заведения, методы, организационные формы, средства обучения. Последние три компонента. В дистанционной форме обучения обусловлены спецификой используемой технологической основы (например, только компьютерных телекоммуникаций, компьютерных телекоммуникаций в комплексе с печатными средствами, компакт-дисками, так называемой кейс-технологией, пр.).

Не следует смешивать заочное и дистанционное обучения. Их главное отличие в том, что при дистанционном обучении обеспечивается систематическая и эффективная интерактивность. Следует рассматривать дистанционное обучение как новую форму обучения и соответственно дистанционное образование (как результат, так и процесс, систему) как новую форму образования. Хотя оно не может рассматриваться как система совершенно автономная. Дистанционное обучение строится в соответствии с теми же целями и содержанием, что и очное обучение. Но формы подачи материала и формы взаимодействия учителя и учащихся и учащихся между собой различны. Дидактические принципы организации дистанционного обучения (принципы научности, системности и систематичности, активности, принципы развивающего обучения, наглядности, дифференциации и индивидуализации обучения и пр.) те же что и в очном обучении, но отлична их реализация, которая обусловлена спецификой новой формы обучения, возможностями информационной среды Интернет, ее услугами.

Таким образом, с одной стороны, дистанционное обучение следует рассматривать в общей системе образования (непременно в системе непрерывного образования), предполагая при этом преемственность отдельных ее звеньев. С другой, дистанционное обучение необходимо различать как систему и как процесс. Как и в других формах обучения, дистанционное обучение предполагает теоретическое осмысление этапа педагогического проектирования, ее содержательной и педагогической (в плане педагогических технологии, методов, форм обучения) составляющих. Следовательно, задачами этапа педагогического проектирования являются: создание электронных курсов, электронных учебников, комплексов средств обучения, разработка педагогических технологий организации процесса обучения в сетях.

Авторы статей выделяют ряд характеристик дистанционного обучения.

Курсы дистанционного обучения предполагают тщательное и детальное планирование деятельности обучаемого, ее организации, четкую постановку задач и целей обучения, доставку необходимых учебных материалов, которые должны обеспечивать интерактивность между обучаемым и преподавателем, обратную связь между обучаемым и учебным материалом, предоставлять возможность группового обучения. Наличие эффективной обратной связи позволяющей ученику получать информацию о правильности своего продвижения по пути от незнания к знанию. Мотивация - также важнейший элемент любого курса дистанционного обучения. Для её повышения, важно применять разнообразные приемы и средства. А так же необходимо предусмотреть инвариантные компоненты при разработке курсов дистанционного обучения.

Цели дистанционного обучения:

1. профессиональная подготовка и переподготовка кадров

2. повышение квалификации педагогических кадров по определенным специальностям

3. подготовка школьников по отдельным учебным предметам к сдаче экзаменов экстерном

4. подготовка школьников к поступлению в учебные заведения определенного профиля

5. углубленное изучение темы, раздела из школьной программы или вне школьного курса

6. ликвидация пробелов в знаниях, умениях, навыках школьников по определенным предметам школьного цикла

7. базовый курс школьной программы для учащихся, не имеющих возможности по разным причинам посещать школу вообще или в течение какого-то отрезка времени

8. дополнительное образование по интересам.

2.3.1 Виды дистанционного обучения

На основе выполненного анализа можно заключить, что наиболее распространёнными являются виды дистанционного обучения, основанные на:

1. интерактивном телевидении;

2. компьютерных телекоммуникационных сетях (региональных, глобальных), с различными дидактическими возможностями в зависимости от используемых конфигураций (текстовых файлов, мультимедийных технологий, видеоконференций);

3. сочетание технологий компакт-дисков и сети Интернет.

Преимущество обучения, базирующегося на интерактивном телевидении, заключается в его возможности непосредственного визуального контакта с аудиторией, находящейся на различных расстояниях от преподавателя. Его отрицательная сторона состоит в том, что при таком обучении практически тиражируется обычное занятие, будь оно построено по традиционной методике или с использованием современных педагогических технологий. Это может быть допустимо только при демонстрации уникальных методик, лабораторных опытов, когда преподаватели, и учащиеся могут стать свидетелями и участниками использования новых знаний, методов в своей области, новых информационных технологий, принять участие в дискуссии. Данная форма дистанционного обучения интерактивна и может считаться весьма перспективной в системе повышения квалификации и подготовки специалистов. Но в настоящий момент это чрезвычайно дорогостоящие технологии. Следующий способ организации дистанционного обучения предполагает использование компьютерных телекоммуникаций в режиме электронной почты, телеконференций, информационных ресурсов региональных сетей и сети Интернет. Это самый распространен и не дорогой способ дистанционного обучения. При его организации предусматривается применение новейших средств телекоммуникационных технологий.

Третий способ, предполагает использование компакт-дисков в качестве базового электронного учебника. Он заключает в себе большие дидактические возможности для вузовского, школьного образования и для повышения квалификации специалистов. Преимущество компакт-диска в том, что он сочетает в себе следующие качества: интерактивность, мультимедийность, содержит большой объем информации и за счёт этого в значительной степени оптимизирует процесс дистанционного обучения.

2.3.2 Модели дистанционного обучения

Первая модель - обучение по типу экстерната. Обучение, ориентированное на школьные или вузовские (экзаменационные) требования и предназначенное для учащихся и студентов, которые по каким-то причинам не могут посещать очные учебные заведения.

Вторая модель - обучение на базе одного университета. Это уже целая система обучения для студентов, которые обучаются не стационарно, а на расстоянии, заочно (открытые формы) или дистанционно, т.е. на основе новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации. Такие программы используются для получения разнообразных аттестатов образования.

Третья модель - обучение, основанное на сотрудничестве нескольких учебных заведений. Она предусматривает совместную подготовку единых программ заочного дистанционного обучения для нескольких учебных заведений по ведущим дисциплинам (в любых районах страны и за рубежом). Такое сотрудничество в подготовке программ дистанционного обучения позволяет сделать их более качественными и менее дорогостоящими. Перспективная цель программы - дать возможность, любому гражданину стран содружества, не покидая своей страны и своего дома, получить любое образование на базе функционирующих в странах содружества колледжей и университетов.

Четвертая модель - автономные образовательные учреждения, специально созданные для целей открытого или дистанционного обучения, в которых студенты могут получить образование по различным направлениям. Они специализируются в создании мультимедийных курсов. Обучение полностью оплачивается организациями и фирмами, в которых работают студенты. Самым крупным подобным учреждением является Открытый университет в Лондоне, на базе которого в последние годы проходят обучение дистанционно большое число студентов не только из Великобритании, но из многих стран Содружества.

Пятая модель - обучение по автономным обучающим системам. Обучение в рамках подобных систем ведется целиком посредством ТВ видеозаписей или радиопрограмм, а также дополнительных печатных пособий. Примерами такого подхода к обучению на расстоянии могут служить американо - самоанский телевизионный проект.

Неформальное, интегрированное дистанционное обучение на основе мультимедийных программ. Такие программы ориентированы на обучение взрослой аудитории, тех людей, которые по каким-то причинам не смогли закончить школьное образование. Такие проекты могут быть частью официальной образовательной программы, интегрированными в эту программу (примеры таких программ существуют в Колумбии), или специально ориентированные на определенную образовательную цель (например, Британская программа грамотности), или специально нацеленные на профилактические программы здоровья, как, например, программы для развивающихся стран.

3. Проектирование подсистемы генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения

3.1 Определение архитектуры подсистемы

Разрабатываемая подсистема может использоваться как самостоятельная программа для тестирования испытуемых, так и для самоконтроля учащихся. Также она способна генерировать задания для открытой системы дистанционного обучения.

Программа будет реализована на языке программирования C# и, исходя из этого, для ее работы требуется платформа Microsoft .NET Framework v 1.0

3.2 Проектирование интерфейса подсистемы

На основании анализа требований к системе были построены следующие модели абстрактного содержимого:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.Модель абстрактного содержимого главного окна.

Рассчитаем сущностностную эффективность -- показатель того, насколько данный интерфейс близок к идеалу, выраженному сущностной моделью use case. Сущностная эффективность измеряется отношением длины сущностного описания к длине воплощенного сценария, т.е. отношением количества шагов по описанию к количеству шагов, которые пользователю реально необходимо будет сделать для решения задачи:

СЭ=100*(Sсущн/Sреальн);

Для главного окна:

СЭ=100*(2/3)=66.666

Sсущн = 2 (решить задание, проверить ответ).

Sреальн = 3 (нажатием кнопки «генерировать» получить задание, ввести ответ в поля ответа, провести проверку нажатием кнопки «проверка»).

Интерфейс проектируемой подсистемы должен быть удобен и интуитивен. Поэтому он был разделен на три части:

Текстовые поля с заданием и поля для ввода ответа.

Рис. 2

Элементы управления.

Рис. 3

Справочные материалы

Рис. 4

4. Программная реализация подсистемы

4.1 Выбор средств реализации подсистемы

Для разработки подсистемы генерации тестовых заданий использовался язык программирования Visual С#. Среда разработки Microsoft Visual Studio -- это набор инструментов и средств, предназначенных для помощи разработчикам программ любого уровня квалификации в решении сложных задач и создания новаторских решений. Разработчикам программного обеспечения часто приходится решать ряд проблем, чтобы создавать удачные программы. Роль Visual Studio заключается в том, чтобы улучшить процесс разработки и упростить разработку высокоэффективных программ.

4.2 Реализация пользовательского интерфейса

Интерфейс подсистемы можно условно разделить на три части. В первой показанной выше (Рис. 2) отображается задание и числовые значения для него. Ниже испытуемому предлагается ввести правильный ответ на поставленную задачу. Справа находится вторая часть, (Рис. 4) в которой располагается справочная информация. Последняя часть (Рис. 3) располагается внизу и представляет собой три кнопки: генерировать, проверка, сохранить.

Для создания программы использовалась среда Microsoft Visual Studio 2003. Создадим новый проект WindowsApplication и назовём его Kyrsovoi progekt. Добавим на форму 6 элементов TextBox, в них будут выводиться задания, и изменим свойство только чтение на true. Также добавим еще 4 элемента TextBox для ввода правильного ответа. С помощью элемента label создадим надписи на форме, описывающие элементы TextBox, и справочную информацию. В завершение добавим 3 элемента button и переименуем их в: генерировать, проверка и сохранить.

Результат показан на Рис. 5

Рис. 5

4.3 Реализация функциональности подсистемы

Функциональность приложения определяется процедурами, которые выполняются при действиях пользователя с управляющими элементами формы.

В данной подсистеме управляющими элементами формы являются три кнопки: генерировать, проверка, сохранить.

При нажатии на кнопку генерировать программа генерирует новые значения для задания и выводит их на экран.

При нажатии на кнопку проверка производится решение ранее сгенерированного задания и сравнение его с ответом испытуемого. В результате испытуемому будет сообщено справился он с заданием или нет.

При нажатии на кнопку сохранить пользователю предлагается написать название файла и выбрать место, куда его надо сохранить.

Листинг разработанной подсистемы приведён в приложении А. Рассмотрим основные функции.

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) - обработчик события нажатия на элемент button1. При нажатии выполняется генерация задания.

private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e) - обработчик события нажатия на элемент button2. При нажатии выполняется проверка введенного ответа.

private void menuItemSave_Click(object sender, System.EventArgs e) - обработчик события нажатия на элемент menuItemSave. При нажатии выполняется открытие стандартного меню сохранения.

4.4 Руководство пользователя

Для запуска программы необходимо запустить файл Kyrsovoi progekt.exe для генерации задания необходимо нажать на кнопку генерировать в результате будут сгенерированы значения задания (Рис. 5). Далее необходимо либо ввести правильный ответ и проверить его либо сохранить задание в файл (Рис. 6).



Рис. 6

5. Тестирование подсистемы

Для проверки работоспособности программы решим пример

Рис. 7

Сетевой адрес 11.0.0.0

Количество подсетей 6771

Надо ввести маску для этой сети. Для этого в справочных материалах надо найти значение степени числа 2 большее, чем количество подсетей и это 13 степень 8192. Из этого можно заключить, что маска для этой сети будет 255.255.248.0

Рис. 8

В процессе тестирования подсистемы выяснилось, что она полностью соответствует тем требованиям, которые предъявлялись к ней в процессе моделирования и разработки.

Заключение

В процессе написания курсового проекта была разработана подсистема для генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения. Основная функция, которой состоит в генерации тестовых заданий.

В настоящее время на генерацию тестовых заданий тратятся значительное время и силы, но внедрение программ генераторов тестовых заданий и вопросов может значительно облегчить труд составителей тестовых заданий и преподавателей.

Принцип функционирования подсистемы генерации тестовых заданий состоит в генерации случайных чисел для каждого задания, благодаря этому повышается вариативность тестовых заданий. Также данная программа повышает самоконтроль студентов, которые, выполнив задание, могут сразу узнать результат своего выполнения задания. Также возможно использование данной программы в системах дистанционного обучения.

Приложение А. Листинг

static void Main()

{

Application.Run(new Form1());

}

//int adr;

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

Random adr;

adr=new Random();

int a=adr.Next(115);

this.textBox1.Text=Convert.ToString(a);

Random seti;

seti=new Random();

int s=seti.Next(65536);

this.textBox5.Text=Convert.ToString(s);

}

private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

int r1;

int s7;

int s8;

int s9;

int s10;

r1=Convert.ToInt32(textBox5.Text);

s7=Convert.ToInt32(textBox7.Text);

s8=Convert.ToInt32(textBox8.Text);

s9=Convert.ToInt32(textBox9.Text);

s10=Convert.ToInt32(textBox10.Text);

if (s7!=255){MessageBox.Show("Ошибка"); };

if (s10!=0){MessageBox.Show("Ошибка"); };

if (r1<2)

{

if (s8==128 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<4)

{

if (s8==192 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");}

else

{

if (r1<8)

{

if (s8==224 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<16)

{

if (s8==240 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<32)

{

if (s8==248 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<64)

{

if (s8==252 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<128)

{

if (s8==254 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<256)

{

if (s8==255 && s9==0){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<512)

{

if (s8==255 && s9==128){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<1024)

{

if (s8==255 && s9==192){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<2048)

{

if (s8==255 && s9==224){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<4096)

{

if (s8==255 && s9==240){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<8192)

{

if (s8==255 && s9==248){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<16384)

{

if (s8==255 && s9==252){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<32768)

{

if (s8==255 && s9==254){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

else

{

if (r1<65536)

{

if (s8==255 && s9==252){MessageBox.Show("Правильно");}

else MessageBox.Show("Ошибка");

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

private void menuItemSave_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

saveFileDialog1.ShowDialog();// получаем имя файла

string fileName = saveFileDialog1 . FileName;// открываем файл для записи и ассоциируем с ним поток

FileStream stream = File.Open(fileName, FileMode.Create, FileAccess.Write);

// если файл открыт

if(stream != null)

{

// создаем объект StreamWriter и ассоциируем

// его с открытым потоком

StreamWriter writer = new StreamWriter(stream);

// записываем данные в поток

writer.Write("Сетевой Адрес ");

writer.Write(textBox1.Text);

writer.Write(".0");

writer.Write(".0");

writer.WriteLine(".0");

writer.Write("Количество подсетей ");

writer.WriteLine(textBox5.Text);

writer.Write("Количество компьютеров ");

writer.WriteLine(textBox6.Text);

writer.WriteLine("По сетевому адресу и колличеству подсетей вычислите маску подсети");

// переносим данные из потока в файл

writer.Flush();

// закрываем файл

stream.Close();

}

//else saveFileDialog1.FileName();

}

private void saveFileDialog1_FileOk(object sender, System.ComponentModel.CancelEventArgs e)

{

}

}

}

Приложение Б. Диаграмма потоков данных

Приложение В. Диаграмма вариантов использования

Размещено на Allbest.ru