доклад 2. доклад. Дипломного проекта Разработка компьютерной поддержки для контроля знаний студентов

• Название: Дипломного проекта Разработка компьютерной поддержки для контроля знаний студентов
• Анкор: доклад 2
• Дата: 29.10.2022
• Размер: 228 Kb.
• Имя файла: доклад.doc
• Тип: Диплом; #761296

Слайд 1.

Тема дипломного проекта – «Разработка компьютерной поддержки для контроля знаний студентов».

Актуальность автоматизации контроля знаний определяется тем, что львиная доля рутинной работы, связанной с преподаванием приходится на подготовку и формирование предназначенных для текущего и рубежного контроля знаний студентов билетов ,а так же на проверку ответов по этим билетам. Дело осложняется тем что требования объективности контроля знаний вынуждают преподавателя готовить индивидуальные билеты, то есть различных уровней сложности и тематики билеты, не содержащие одинаковых задач; билеты предназначенные для контроля знаний каждого учащегося в отдельности.

Исходя из темы исследования, были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы проверки знаний студентов в теории и практике.

2. Выявить методы и средства проверки знаний студентов в процессе обучения.

3. Разработать средство проверки знаний у студентов при обучении.

Объект исследования - процесс обучения и система контроля знаний в учебном заведении: Кокшетауский гуманитарно-технический колледж.

Предмет исследования – контроль знаний в форме компьютерного тестирования.
Слайд 2.

Контроль знаний и умений студентов является важным звеном учебного процесса, от правильной постановки которого во многом зависит успех обучения. В методической литературе принято считать, что контроль является так называемой “обратной связью” между преподавателем и студентом, тем этапом учебного процесса, когда преподаватель получает информацию об эффективности обучения предмету. Согласно этому выделяют следующие цели контроля знаний и умений студентов:

-диагностирование и корректирование знаний и умений студентов;

-учет результативности отдельного этапа процесса обучения;

-определение итоговых результатов обучения на разном.

Контроль должен восприниматься студентом не как что-то, нужное лишь учителю, а как этап, на котором студент может убедиться, что его знания и умения соответствуют предъявляемым требованиям.
Слайд 3.

Тестирование обладает следующими преимуществами перед другими методами педагогического контроля:

1. 
   повышение скорости проверки качества усвоения знаний и умений студентом;
   
2. 
   осуществление хотя и поверхностного, но полного охвата всего учебного материала;
   
3. 
   снижение воздействия негативного влияния на результаты тестирования таких факторов как настроение, уровень квалификации и др. характеристики конкретного преподавателя, т.е. минимизация субъективного фактора при оценивании ответов;
   
4. 
   высокая объективность и, как следствие, большее позитивное стимулирующее воздействие на познавательную деятельность учащегося;
   
5. 
   ориентированность на современные технические средства, на использование в среде компьютерных обучающих и контролирующих систем;
   
6. 
   возможность математико-статистической обработки результатов контроля, и как следствие, повышение объективности педагогического контроля;
   
7. 
   осуществление принципа индивидуализации и дифференциации обучения благодаря использованию адаптивных тестов;
   
8. 
   возможность увеличить частоту и регулярность контроля за счет уменьшения времени выполнения заданий и автоматизации проверки;
   
9. 
   облегчение процесса интеграции системы образования страны в европейскую.
   

Слайд 4.

Виды контроля: различаются по функциям в учебном процессе.

а) Предварительный контроль обычно проводят в начале учебного года, полугодия, четверти, на первых занятиях нового раздела учебного предмета или вообще нового предмета.

б) Текущий контроль. Основное его назначение, во-первых, для преподавателя — непрерывное отслеживание для получения информации о качестве отдельных этапов учебного процесса и, во-вторых, для студента — внешний стимул, побуждающий его систематически заниматься.

в) Тематический контроль проводится по завершении изучения большой темы,

г) Итоговый контроль приурочивается к концу учебного курса, семестра.

д) Заключительный контроль. имеется в виду аттестацию студента по предмету на заключительном этапе обучения в учебном заведении: при окончании средней общеобразовательной и профессиональной программы. Это-выпускные и квалификационные экзамены, которые принимает не один преподаватель, а экзаменационная (квалификационная) комиссия.

Слайд 5.
Тест (англ. test — проба, испытание, исследование) – стандартизированные, краткие, ограниченные во времени задания, результат выполнения которых позволяет измерить психофизиологические и личностные характеристики, а также знания, умения и навыки испытуемого.

Классифиция, виды:

- тесты нулевого уровня (понимание материала) используются при «входном» контроле знаний, который характеризуется отсутствием у обучающегося знаний в конкретном виде деятельности и свидетельствует о его способности к восприятию новой информации;

- тесты первого уровня (узнавание) используются для проверки качества усвоения материала на уровне «узнавания». К ним относятся задания на опознание, различение, классификацию объектов, явлений и понятий, при этом дается подсказка;

- тесты второго уровня (воспроизведение) используются для проверки качества усвоения деятельности, где обучаемый способен самостоятельно воспроизводить усвоенные знания и применять в типовых ситуациях. тесты постановки, в которых пропущено слово, сочетание слов, формула или другой существенный элемент текста, типовые задачи;

- тесты третьего уровня (применение, использование знаний) конструируются для диагностики усвоения объектов на уровне продуктивного действия: обсуждения известных, изучения и продуцирования новой информации о них, применение усвоенной информации для решения нетиповых ситуаций;

- тесты четвертого уровня (творческий, эвристический) служат для выявления умения обучаемого принимать решения в проблемных, непредвиденных ситуациях. Их решение опирается на творческую деятельность.
Слайд 6.

Создание и использование тестов связаны с глубоким математическим исследованием их качеств. В зависимости от структуры выделяют 4 типа тестовых заданий: закрытые, открытые, задания на соответствие и задание на установление правильной последовательности.

Закрытое задание. Это форма задания наиболее известна и чаще всего употребляется в практике тестирования. В таких заданиях дается несколько ответов, из которых хотя бы один правильный.

Открытые задания. В заданиях открытой формы необходимо вставить или дополнить, словом или группой слов конкретное предложение для его завершения в виде верного высказывания. При составлении заданий открытой формы желательно придерживаться следующих правил:

1. 
   В задании должно быть только одно дополнение, которое не должно допускать двойного толкования.
   
2. 
   Дополнять в предложении надо наиболее важное.
   
3. 
   Дополнение должно быть словом, символом, формулой, но допускается и группа слов, когда она является, например, названием какого либо понятия.
   

Задание на соответствие.

Задания на правильную последовательность.

Каждый тип тестов имеет свои достоинства и недостатки.

Слайд 7.

В настоящее время наиболее часто используются следующие варианты тестовых контрольных мероприятий:

• 
  "автоматический", когда обучаемый выполняет задание в непосредственном диалоге с ЭВМ, результаты сразу переносятся в блок обработки;
  
• 
  “полуавтоматический”, когда задания выполняются письменно, а ответы со специальных бланков вводятся в ЭВМ (решения не проверяются);
  
• 
  “автоматизированный”, когда задания выполняются письменно, решения проверяются преподавателем, а в ЭВМ вводятся результаты проверки.
  

Особенностью первых двух является отстраненность преподавателя от проверки результатов испытаний. В этом случае, казалось бы, их объективность повышается. Однако, при этом утрачивается значительная часть информации, которую можно было бы получить при анализе результатов тестирования с использованием человеческого фактора.
Слайд 8.

При составлении заданий теста следует соблюдать ряд правил, необходимых для создания надежного, сбалансированного инструмента оценки успешности овладения определенными учебными дисциплинами или их разделами.

Тест не должен быть нагружен второстепенными терминами.

Задания теста должны быть сформулированы четко, кратко и недвусмысленно.

Важно проследить, чтобы ни одно задание теста не могло служить подсказкой для ответа на другое.

Варианты ответов на каждое задание должны подбираться таким образом, чтобы исключались возможности простой догадки или отбрасывания заведомо неподходящего ответа.
Генерируемый тест должен удовлетворять следующим условиям:
- Технологичность и экономичность (по использованию).

-Достаточная универсальность.

-Валидность (удовлетворение целям исследования).

-Надежность (достаточно высокая степень формализации оценок результатов тестирования).

- Легитимность.

- Корректность самих вопросов и предлагаемых ответов на них.

- Одинаковый уровень вопросов или корректная система коэффициентов сложности.

- Возможность защиты от несанкционированного доступа.
Слайд 9.
Инструментальные программы позволяющие разрабатывать компьютерные тесты можно разделить на 2 класса:

1. Универсальные содержат тестовую оболочку как составную часть.

2.Специализированные предназначены исключительно для формирования тестовых заданий.

Тестируемая программа должна:

• 
  Просто запускаться.
  
• 
  Объяснять тестируемому правила своей работы и порядок ответа на вопросы.
  
• 
  Тестировать студентов и выставлять ему оценку по окончании тестирования.
  
• 
  демонстрировать студенту вопросы, в которых он допустил ошибку, и правильные ответы на них (это условие реализуется при использовании теста в обучении, а при контроле оно не обязательно).
  
• 
  Обеспечивать простую замену вопросов теста, то есть должна быть универсальна.
  
• 
  допускать завершение тестирования при любом количестве пройденных вопросов с выставлением оценки по фактическому количеству ответов.
  
• 
  Необходимые для тестирования файлы должны быть защищены от несанкционированного входа и изменения информации в них.
  
• 
  Изменять порядок вопросов теста предлагаемых на них ответов при каждом новом запуске (это требование повышает процент объективности при оценивании знаний студента).
  
• 
  Запоминать диалог со студентом, сохраняя в специальном файле все сделанные студентом ошибки и итоговую оценку (это позволяет преподавателю проанализировать работу студента с тестом).
  
• 
  Ограничивать время выполнения студентом теста.
  

Слайд 10.

Для создания программы была использована среда разработки Delphi 7 фирмы Воrland. Среда Delphi - это сложный механизм, обеспечивающий высокоэффективную работу программиста. Визуально она реализуется несколькими одновременно раскрытыми на экране окнами. Окна могут перемещаться по экрану, частично или полностью перекрывая друг друга. Delphi служит для создания и поддержки приложений, предназначенных, как для отдельных персональных компьютеров, так и для серверов.
Слайд 11.

Рассмотри работу программы.

При двойном щелчке на загрузочном файле программы testirovanie.exe появляется главное окно программы (в соответствии с рисунком 3).

В первую очередь очистим базу тестовых вопросов (по необходимости): при открытии меню Настройки. Здесь отражаются: тексты вопросов, предложенных вариантов ответов на них, таблица правильных ответов на вопросы, также здесь содержатся ответы на вопросы, которые дал студент.

Далее, необходимо загрузить в базу тестовые вопросы и правильные ответы на них (желательно с информационного носителя, чтобы избежать возможности списывания).

Слайд 12.

Только после этого можно в меню «Файл» нажать команду «Начать тестирование».

Теперь можно приступать к тестированию студентов. При выборе команды «Начать тестирование» появляется «Окно» ввода фамилии.

И только после ввода фамилии текст первого вопроса и варианты ответов на него отразятся в предназначенном окне.


Окно ввода фамилии

Слайд 13.

В ходе работы учащийся самостоятельно переключается на следующий вопрос, у него есть возможность пропустить вопрос при затруднении ответить, а затем вернуться к нему (с помощью клавиш Следующий, Предыдущий).

Ответив на все вопросы, проверив ответы, учащийся должен нажать на клавишу Закончить тестирование, чтобы закончить работу и получить результаты тестирования.

При истечении заданного времени для тестирования появляется окно, в котором сообщается об этом.

Если же студент ответил на вопросы, и время еще осталось, то появляется сообщение с предложением проверить ответы на вопросы.
2.2. Поэтапное описание тестирующей программы
Процесс создания любой программы может быть представлен последовательностью следующих шагов:

1. 
   Определение требований к программе.
   
2. 
   Разработка (выбор) алгоритма решения поставленной задачи.
   
3. 
   Написание команд (инструкций).
   
4. 
   Отладка.
   
5. 
   Тестирование.
   

Определение требований к программе – один из самых важных этапов, на котором подробно описывается исходная информация, формулируются требования к результатам.

В результате анализа используемых на практике методик тестирования были сформулированы следующие требования к программе:

• 
  программа должна быть универсальной, у пользователя должна быть возможность самостоятельной, без участия программиста, подготовки теста;
  
• 
  программа должна работать с тестом произвольной длины, т.е. не должно быть ограничения на количество вопросов в тесте;
  
• 
  ответ на вопрос должен осуществляться путем выбора одного ответа из нескольких (не более четырех) вариантов;
  
• 
  в программе должна быть возможность возврата к предыдущему вопросу;
  
• 
  результат тестирования должен быть отнесен к одному из четырех уровней оценки: 5, 4, 3 или 2;
  
• 
  программа должна быть максимально удобна в применении, как для студентов, так и для педагога.
  

Далее, на этапе разработки алгоритма была определена последовательность действий, которые необходимо было выполнить для достижения результата.

1. 
   Оформление интерфейса программы на бумаге.
   
2. 
   Определение последовательности выполнения программой заданных команд.
   
3. 
   Создание файла вопросов и файла ответов для тестирования.
   
4. 
   Создание проекта в среде Delphi.
   
5. 
   Разработка форм и модулей программы.
   

После разработки или выбора алгоритма работы и написания команд переходим к процессу отладки. Под отладкой понимается процесс поиска и устранения ошибок в программе, в результате чего получаем правильное функционирование программы.

Заключительный этап – тестирование программы. На этом этапе необходимо проверить программу на как можно большем количестве наборов входных данных.

На основе вышесказанного перейдем непосредственно к описанию создания тестового редактора.

Программирование в Delphi строится на тесном взаимодействии двух процессов: процесса конструирования визуального проявления программы (т. е. ее Windows-окна) и процесса написания кода, придающего элементам этого окна и программе в целом необходимую функциональность. Для написания кода используется окно кода, для конструирования программы - остальные окна Delphi, и, прежде всего, - окно формы.

Между содержимым окон формы и кода существует неразрывная связь, которая строго отслеживается Delphi. Это означает, что размещение на форме компонента приводит к автоматическому изменению кода программы и наоборот - удаление тех или иных автоматически вставленных фрагментов кода может привести к удалению соответствующих компонентов. Помня об этом, конструируем форму, размещая на ней очередной компонент, а уже только после этого переходим, если это необходимо, к написанию фрагмента кода, обеспечивающего требуемое поведение компонента в работающей программе.

Но для того, чтобы приступить к процессу разработки программы в Delphi, необходимо создать приложение (так принято называть прикладную программу).

Чтобы начать работу над новым приложением, нужно в меню File выбрать команду New → Application.

Затем создаем форму (Form) – главное окно программы.

Для того, чтобы форма выглядела так, как показано на рисунке 10, ее необходимо настроить, т.е. изменить ее свойства в окне Object Inspector, вкладке Properties, а затем добавить на нее необходимые компоненты. Прежде всего, изменяем свойство формы Caption - задаем имя формы ТЕСТИРОВАНИЕ, свойство Colour (цвет формы) – cllnactiveCaptionText.


Рисунок 10.- Главное окно программы, форма «Тестирование»
Затем придаем программе внешний вид с помощью стандартных компонентов:

1. 
   Компонент MainMenu1, который представляет собой главное меню программы. Теперь необходимо его настроить. Двойным щелчком на значке компонента раскрываем окно редактора меню.
   

В поле значения свойства Caption вводим название меню «Файл», затем в заданном разделе создаем две команды «Начать тестирование» и «Выход». Также создаем еще два раздела меню «Загрузка теста» (в нем команды Открыть тест и Загрузить ответы), «Настройки».

2. 
   Компонент Timer1 является невизуальным, т.е. невидим во время выполнения программы. Для отображения на форме данных о времени, которое задано разработчиком, используем компонент Label 1.
   
3. 
   Компонент Od (OpenDialog) представляет собой диалог «Открыть». Его назначение состоит в том, чтобы получить имя файла (только с разрешением txt), в котором содержатся тестовые вопросы. Только после нажатия кнопки «Открыть» необходимый файл будет открыт.
   
4. 
   Командные кнопки BitBtn1 (priorr) – «Предыдущий вопрос», BitBtn2 (nextr) - Следующий вопрос, для переключения с настоящего вопроса на следующий или предыдущий при самопроверки учащегося.
   
5. 
   Командная кнопка Button (endtest) – «Закончить тестирование», при нажатии на которую происходит чтение результатов тестирования и выставление оценки (по заданным в кодировке параметрам)
   
6. 
   Компонент Label служит для отображения текста. Задать текст, отображаемый в поле компонента, можно, изменив значение свойства Caption. Label 2 содержит следующий текст Вопрос №. Label 3 отображает номер вопроса, на который необходимо ответить, Label 4 – Тестируется … (Фамилия, Имя тестируемого).
   
7. 
   Компонент Memo1 представляет собой элемент редактирования текста, который может состоять из нескольких строк. В данном случае компонент служит для отображения текста вопроса и вариантов ответов на него.
   
8. 
   Компоненты Panel1, Panel2 носят декоративный характер, практической функции не выполняют.
   
9. 
   Компонент RadioButton представляет собой кнопку-переключатель, состояние которой зависит от состояния других компонентов RadioButton, находящихся на форме. Каждому компоненту RadioButton на данной форме задано имя – литера варианта ответа на тестовый вопрос. RadioButton1 – A, RadioButton2 – B, RadioButton3 – C, RadioButton4 – D.
   
10. 
    Компонент RadioGroup1 представляет собой контейнер для четырех компонентов RadioButton. В связи с этим ему задано имя Варианты ответов.
    

Как выглядит главное окно программы в рабочем состоянии, изображено на рисунке 11.

Для того, чтобы программа работала согласно представленным выше требованиям, необходимо создать еще несколько форм.


Рисунке 11. - Главное окно при работе программы
Форма Base. В меню File выбираем команду New →Form, которой задаем имя Base (в соответствии с рисунком 12). Она в момент работы программы будет содержать загруженные тестовые вопросы и ответы на них.

Компонент DBgrid обеспечивает отображение данных в табличной форме. Свойства компонента определяют вид таблицы и действия, которые могут быть выполнены над данными во время работы программы. Компонент DBgrid1 состоит из 6 колонок, в которых находятся тексты вопросов, вариантов ответов на них, ключ, который присваивается вопросу и ответу. Компонент DBgrid2 состоит из двух колонок: ключ, который был присвоен вопросу ранее, и ответ на вопрос, который дал учащийся. Компонент DBgrid3 состоит тоже из двух колонок, но, в отличие от DBgrid2, содержит ключ и правильный вариант ответа на вопрос.

Компонент Button1 является клавишей Очистить, при нажатии на которую удаляются данные из компонента DBgrid1. После этого в таблице можно разместить другую базу тестовых вопросов и ответов.



Рисунок 12.- Форма Base
На созданной дополнительно форме DataModule располагаем компоненты, которые свяжут базу вопросов и программу (в соответствии с рисунком 13).




Рисунок 13.- форма DataModul
Компонент ADOConnection обеспечивает соединение с базой данных (источником данных). Его мы настраиваем через свойство ConnectionString.

Компонент ADOTable представляет собой данные, в данном случае полученные из одной (не нескольких) таблиц.

Для связи между компонентами ADOTable и DBGrid (форма Base) используется компонент DataSource. Компонент DataSource позволяет использовать один и тот же компонент для отображения данных из разных источников.

М еханизм взаимодействия компонентов, обеспечивающих доступ к тестовым заданиям и их отображение, показан на рисунке 14.

Рисунок 14. Взаимодействие компонентов, обеспечивающих доступ к вопросам и ответам и их отображение

В данной работе частично были проанализированы существующие методы и модели, позволяющие построить так называемую интеллектуальную автоматизированную систему контроля знаний.

Цели и задачи дипломного проекта выполнены.