КОМПЛЕКС ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Актуальность работы. Объективный контроль знаний, получаемых студентами, является одной из основных проблем управления качеством образовательного процесса в высшей школе. Одним из путей независимой от преподавателя оценки знаний студентов является тестирование. Тестовая проверка имеет ряд преимуществ перед традиционными формами и методами, она естественно вписывается в современные педагогические концепции, позволяет более рационально использовать время занятий, быстро установить обратную связь со студентами и определить результаты усвоения материала, сосредоточить внимание на пробелах в знаниях и внести в них коррективы.

Оснащенность современных вузов компьютерной техникой, наличие собственных локальных сетей, доступ к сети Интернет позволяет перейти от традиционных методов оценки полученных знаний к новым информационным технологиям. Известно большое количество программных продуктов, позволяющих создавать тестовые задания и использовать их для контроля знаний учащихся. Однако большая их часть не ориентирована на использование графических иллюстраций, обременены трудностью использования и изменения настроек приложений или же требуют денежных затрат для приобретения лицензии в случае доработки и адаптации. Учитывая выше сказанное, можно сделать вывод, что задача создания Web-ориентированных систем контроля знаний студентов является актуальной.

В Севастопольском национальном техническом университете на кафедре начертательной геометрии и графики в соответствии с тенденцией перевода образовательного процесса в интерактивную среду и в связи с современными требованиями к контролю знаний внедряется комплекс программных средств, который состоит из двух программ: «Викторина» и «Система тестового контроля знаний студентов».

Цель разработки и внедрения программы «Викторина» – использование игровых форм обучения, направленных на повышение мотивации обучения дисциплине, активизацию мыслительной деятельности студентов.

Целью разработки и внедрения программы «Система тестового контроля знаний студентов» является индивидуальный контроль текущей успеваемости студентов и их готовность к сдаче экзамена по начертательной геометрии.

Основная часть. Программа «Викторина» [1,3] разработана по образцу популярной сегодня телевикторины «Самый умный», что делает её интуитивно понятной как для участников, так и для организаторов соревнования.

Выполнение программы состоит из следующих этапов: загрузка данных; регистрация участников (в игре принимает участие одновременно 3 студента); запоминание цвета ячеек выбранных категорий; игровой процесс; подведение итогов. В процессе игры каждому участнику по очереди будет предложено выбрать ячейку. После выбора ячейки появляется окно с вопросом. Все вопросы викторины представлены в виде тестового задания. Участнику, за короткий промежуток времени, необходимо проанализировать 4 варианта ответа на вопрос и выбрать правильный. За каждый правильный ответ участникам начисляются определенные баллы.

Программа «Викторина» разработана в визуальной среде C++ Builder и обладает интерфейсом привычным для пользователей Microsoft Windows.

Основная идея программной реализации заключается в связывании и внедрении электронной таблицы формата Microsoft Excel в промежуточную таблицу, которая является компонентом С++ Builder, при этом используется библиотека ComoOBJ. Данная структура содержит основную информацию по содержанию «Викторины».

Основные настройки программы отображены в дополнительном текстовом файле - config.txt, который также содержит подробные комментарии по заполняемым параметрам. К таким параметрам относятся: общий таймер (промежуток времени для запоминания игрового поля), фоновые изображения, количество вопросов, а соответственно и число ячеек игрового поля. Общее количество вопросов должно быть кратно шести. Использование глобальных переменных аргументировано взаимосвязью большого количества параметров для эффективного взаимодействия структур данных и временных параметров.

Структурное взаимодействие системы контроля времени обеспечивается взаимосвязью «таймеров» (таймер - компонент среды разработки). В программе используются следующие точки отсчета времени: выбор участником одного из вопросов подразумевает нажатия на изображение, соответствующее ячейки с номером вопроса: задержкой появление окна с вопросом, для ознакомления с цветом выбранной ячейки, а соответственно и его категорией, после этого ведется отсчет времени, предоставляемого для обдумывания; выбор участником одного из вариантов ответа предполагает моментальную остановку отсчета времени, в этот момент также осуществляет временная задержка, для ознакомления с правильностью выбранного варианта ответа. Перед выбором очередного вопроса все вспомогательные параметры обнуляются.

При каждом запуске программы происходит произвольное распределение категорий вопросов по номерам ячеек. Особенность заключается в необходимости равномерной генерации цветов, а именно каждые четыре смежные ячейки должны соответствовать разным категориям, а следовательно быть окрашенными в разные цвета.

Программа «Система тестового контроля знаний студентов» [2] ориентирована на быстрое получение результатов испытания и освобождение преподавателя от трудоемкой работы по обработке результатов тестирования, объективность в оценке, конфиденциальность тестирования.

С учетом сформулированных к приложению требований и особенностей постановки задачи, наиболее эффективным способом разработки системы, которая могла бы обеспечить постоянный доступ к актуальным данным, является применение «клиент-серверного» подхода.

Информационная система с архитектурой «клиент-сервер» может быть реализована в виде раздельных клиентского и серверного приложений для настольного компьютера, а также в виде web-приложения, где клиентом выступает браузер, а сервером — web-сервер. В данном случае была разработана информационная система, которая состоит из двух основных компонентов: база данных и web-приложение для работы с базой данных.

В ходе работы была разработана диаграмма использования, диаграмма классов, а также была спроектирована и реализована база данных и web-интерфейс, с помощью которого осуществляется доступ к ней. База данных создана с помощью СУБД SQLServer с использованием бесплатной версии программного пакета SQL Server Management Studio. Web-приложение разработано в среде Microsoft Visual Studio 2010 технология программирования ASP.NET.

Для разграничения прав доступа, была введена классификация пользователей, которая предусматривает разделение всех пользователей системы на три группы: незарегистрированный пользователь, студент, администратор-преподаватель.

Пользователи имеют доступ к главной странице сайта и имеют возможность зарегистрироваться. При попытке доступа к административному или студенческому блоку сайта они будут перенаправлены на главную страницу. Регистрация и аутентификация пользователей сайта, а также разделение привилегий доступа реализовано с помощью механизмов работы с параметрами сессии.

Студент имеет право проходить тесты, которые доступны на данный момент времени с ограниченным числом попыток. Администратор имеет возможность: полного редактирования учебных дисциплин; создания и редактирования тестов; добавления, редактирования вопросов и ответов; просмотра статистики прохождения тестов, отображенных в виде графиков функций и гистограмм; контроля списка всех зарегистрированных студентов.

Для предотвращения внесения некорректных данных в БД, а также для проверки правильности ввода информации пользователями была разработана система «валидаторов», которая позволяет проверять данные введённые пользователем на стороне клиента. Система «валидаторов» реализована с помощью таких элементов управления Visual Studio, как CustomValidator, RegularExpressionValidator, RequiredFieldValidator.

Перспектива развития программы предполагает применение дистанционного контроля знаний студентов заочной формы обучения.

Выводы. Представленный комплекс программных средств реализует следующие задачи по дисциплине «Начертательная геометрия»:

– контроль теоретических знаний студентов;

– проверка знаний по разделам начертательной геометрии в объеме рабочей программы дисциплины;

– выявление наиболее трудных разделов для восприятия студентов;

– закрепление знаний в области элементарной геометрии;

– развитие пространственного мышления.

Комплекс программных средств позволяет:

– легко, без знаний основ программирования, менять настройки и содержание тематических вопросов;

– существует возможность организации и проведения викторины и тестового контроля знаний в нескольких предметных областях;

– реализовать организованную оценку знаний студентов;

– проводить статистические исследования результатов.

Кроме того внедрение в учебный процесс программы «Викторина» показало, что игровой мотив является для студентов действенным подкреплением познавательному мотиву, способствует активности мыслительной деятельности, повышает концентрацию внимания, настойчивость, работоспособность, создаёт дополнительные условия для появления удовлетворённости, чувства состязательности в процессе обучения.

Массовое участие студентов в предметной викторине позволяет повысить качество обучения, положительно влияет на уровень подготовки к экзамену по дисциплине, делает жизнь студента более насыщенной и разнообразной.

Литература:

1. Коркин Д.А. Разработка специализированного программного обеспечения предметной викторины / Д.А. Коркин, А.С. Мазной, В.М. Бабенко, А.К. Забаштанский // Графика  века: матер.  междунар. студ. науч.-техн. конф. Севастополь 4-8 окт. 2010 г. – Севастополь: [СевНТУ], 2010. –С. 101-104.

2. Коркин Д.А. Разработка WEB – ориентированной системы контроля знаний студентов / Д.А. Коркин, А.С. Мазной, М.Р. Валентюк, В.М. Бабенко // Графика  века: матер. V междунар. студ. науч.-техн. конф. Севастополь 3-7 окт. 2011 г. – Севастополь: [СевНТУ], 2011. –С. 65-68.

3. Бабенко В.М. Предметная викторина как метод повышения мотивации обучения дисциплине «Начертательная геометрия» // Преподавание дисциплины «Начертательная геометрия, инженеоная и компьютерная графика» в условиях кредитно-модульной системы обучения: материалы всеукр. науч.-метод. конф., Севастополь, 7-11 февраля 2011 г. – Севастополь [СевНТУ], 2011. –С. 15-20.