Файл: Пояснительная записка.doc

Исследования американских ученых по компьютерному обучения, проведенные несколько десятилетий тому назад показали, что, в среднем, эффективность обучения возрастает на 30 %. То есть существенного изменения в процесс обучения появление таких обучающих программ, как Plato не внесло. Но при этом отмечается возрастание мотивации, качества запоминания информации. Система PLATO появилась в 70-е годы и за большой прошедший промежуток времени безнадежно устарела.

Развитие вычислительной техники, появление мультимедиа и инструментальных пакетов позволяет в настоящее время создавать обучающие компьютерные программы, учитывающие индивидуальные особенности обучаемого, повышая тем самым уровень освоения материала и мотивацию.

УРОК - Универсальный редактор обучающих курсов. Инструментальный комплекс УРОК предназначен для создания систем автоматизированного обучения. Система УРОК представляет собой программный комплекс, обеспечивающий создание компьютерных обучающих и контролирующих курсов в различных предметных областях, проведение тестов и контрольных заданий. УРОК может быть также использован для создания презентационных, демонстрационных комплексов и проектов. Ведущая версия инструментальной системы УРОК - 6.00. Версия УРОК - 6.00 введена в эксплуатацию в 2001 году. Функционально система разделена на следующие части: система автора, система обучаемого, редактор сценариев, редактор динамических моделей, графический редактор. Программный комплекс предоставляет широкие возможности подключения различных динамических модулей и использования современных средств мультимедиа. Недостаток системы УРОК – использование ограниченных внутренних ресурсов данного редактора, узкая направленность обучающей программы, ограниченность работы с обучаемым посредством Internet-технологий.

Программный продукт «HyperMethod 3.5» - конструктор мультимедиа приложений - предназначен для быстрого и эффективного создания информационных систем, презентационных дисков, электронных учебников, справочников, энциклопедий и любых других мультимедиа приложений.

Пакет не требует специальных навыков программирования и имеет интуитивно понятный русскоязычный интерфейс. Кроме того, пакет позволяет работать практически с любыми форматами файлов.

Использованная метафора текстового редактора позволяет довольно легко освоить работу пакета. Благодаря встроенному языку программирования можно создавать и системы с обратной связью - с проверкой знаний пользователя.

Данный пакет предоставляет возможность для оформления внешнего вида разрабатываемой программы, тем не менее, для формирования программного кода обучающего мультимедийного пакета программ необходимо программировать используя встроенный язык программирования, что требует дополнительных интеллектуальных затрат. Применение внутреннего языка программирования так же накладывает ограничения на разрабатываемый пакет программ. Существенным фактором при выборе программного продукта создания мультимедиа-приложений является цена, которая составляет порядка 12090 рублей, что является неприемлемым

Таким образом, большинство инструментальных средств обладают теми или иными недостатками. Среди которых:

- узкая специализация программного продукта,

- ограниченность средств предоставляемых разработчику,

- однообразность интерфейса получаемых мультимедийных учебных

пособий,

- нерациональная система тестов,

- однозначная направленность на Internet-технологии или неспособность

работать с Internet приложениями,

• примитивность создаваемых приложений,

• высокие требования к аппаратной части оборудования,

• ориентация на определенную платформу,

• создание программ по ограниченному набору шаблонов,

• применение внутренних языков программирования,

• моральное старение инструментальных оболочек,

• невозможность интеграции в параллельные обучению процессы.

В настоящее время распространение получило понятие «островной ин­форматизации». Это вызвано тем, что учебные заведения из-за отсутствия достаточного финансирования и полной координации своих действий вынуждены самостоятельно разрабатывать программное обеспечение, необходимое для успешного ведения учебной деятельности. В сложившихся условиях учебные заведения представляют собой «острова» отделенные друг от друга.

Рассмотренные инструментальные оболочки не могут реализовать принципы островной информатизации, а именно:

- разработку целевой программы информатизации, включающей в себя выделение и создание в институте ключевых организационных, учебных, и управленческих подструктур, допускающих интегральное внедрение компьютерных информационных технологий;

- организацию проведения и обеспечения в этих подструктурах процесса системной интеграции компьютерных информационных технологий включающего одновременно как адаптацию разрабатываемых учебных курсов и структур к современным информационным технологиям, так и адаптацию уже существующих информационных технологий к требованиям, предъявляемым этими структурами;

- создание и поддержку условий, обеспечивающих распространение процесса разработки, развития и использования компьютерных информационных технологий с этих «островов» информатизации на институт в целом.

Оставаясь средствами, реализующими только определенный их разработчиками круг задач, рассмотренные программные продукты создают, в конечном итоге, обучающие программы которые не могут быть интегрированы в общую обучающую среду учебного заведения.

Вследствие несоответствия рассмотренных программных средств требованиям, предъявляемым к разрабатываемому мультимедийному учебному пособию, при его создания не будем использовать данные средства. Разработка мультимедийного учебного пособия будет осуществляться без помощи рассмотренных инструментальных оболочек.

3 РАЗРАБОТКА ТЕСТИРУЮЩЕЙ ЧАСТИ ММУП ПО РАЗДЕЛУ

«СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ»

Тестирование широко применяется для оценки уровня знаний в учебных заведениях, при приеме на работу, для оценки квалификации персонала учреждений, то есть практически во всех сферах деятельности человека. Испытуемому предлагается ряд вопросов теста, на которые он должен ответить.

Обычно к каждому вопросу дается несколько вариантов ответа, из которых необходимо выбрать правильный, каждому варианту ответа соответствует некоторая оценка. Суммированием оценок за ответы получается общий балл, на основе которого делается вывод об уровне подготовленности испытуемого.

В результате анализа различных вариантов теста были сформулированы следующие требования к программе:

- программа должна обеспечивать работу с тестом произвольной длины, то есть без ограничения на количество вопросов в тесте;

- для каждого вопроса может быть до четырех возможных вариантов ответа со своей оценкой в баллах;

- результат тестирования может быть отнесен к одному из четырех уровней, например, «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» или «плохо». В конце теста программа в случае неудовлетворительных ответов на вопросы должна выдавать рекомендации учащемуся о повторении того или иного раздела учебного пособия;

- тест представляет собой текстовый файл;

- программа должна быть инвариантна к различным тестам, то есть изменения в тесте не должны вызывать требование изменения программы;

- в программе должна быть заблокирована возможность возврата к предыдущему вопросу. Если вопрос предложен, то на него должен быть дан ответ;

- порядок следования вопросов и ответов должен меняться для исключения возможности повторного появления одинаковых тестов;

- должен создаваться файл протокола, в который должна заноситься информация об успеваемости обучающегося. Если такой файл был создан ранее, то должно обеспечиваться добавление информации к уже существующему протоколу;

- в случаях, когда файл не может быть создан, должно выдаваться соответствующее предупреждение;

- должна быть обеспечена возможность задания определенного теста. Это необходимо в случае, когда необходимо пройти определенный тест, или в случае, когда необходимо подключить к тестовой системе новый файл теста;

- если файлов теста нет, то должно быть выдано соответствующее предупреждение;

На рисунке 4 приведен пример диалогового окна программы тестирования во время ее работы.

Рисунок 4 - Диалоговое окно программы тестирования

Тест представляет собой последовательность вопросов, на которые тестируемый должен ответить путем выбора правильного ответа из нескольких предложенных вариантов.

Файл теста состоит из трех разделов:

- раздел заголовка

- раздел оценок

- раздел вопросов

Файл теста начинается с заголовка, который содержит общую информацию о тесте, например, о его назначении. Заголовок может состоять из нескольких строк. Признаком конца заголовка является точка, стоящая в начале строки.

Вот пример заголовка файла теста:

«Входной контроль: Сейчас Вам будут предложены вопросы входного контроля по теме исполнительные двигатели. Вы должны из нескольких вариантов ответа выбрать правильный.»

За заголовком следует раздел оценок, в котором приводятся названия оценочных уровней и количество баллов, необходимое для достижения этих уровней. Название уровня должно располагаться на одной строке. Вот пример раздела оценок:

«Поздравляем, вы отлично справились!

10

Вы обладаете хорошими знаниями в данной области

7

Вы плохо усвоили данный раздел знаний

6

Вам необходимо пройти повторный курс обучения по разделу «Специальные двигатели»

5»

За разделом оценок следует раздел вопросов теста. Каждый вопрос начинается текстом вопроса. После текста вопроса на отдельной строке ставиться точка.

После вопроса следуют альтернативные ответы. Текст альтернативного ответа может занимать несколько строк. В строке, следующей за текстом ответа, располагается оценка (количество баллов) за выбор этого ответа. Если альтернативный ответ не является последним для текущего вопроса, то перед оценкой ставиться запятая, если последний – то точка.

Рассмотрим пример вопроса:

«Единицей измерения величины, представляющей собой работу перемещения электрического заряда к его номиналу, является:

.

ампер

,0

вольт

,1

фарад

.0»

В приведенном вопросе первый и третий ответы помечены как неправильные (за выбор этих вариантов нулевая оценка). При этом видно, что за выбор второго ответа начисляется балл.

На рисунке 5 приведен вид стартовой формы Form1 во время разработки программы. Эта форма используется как для вывода вопросов теста и ввода ответов пользователя, так и для вывода начальной информации о тесте и результатов тестирования.

Поле метки Label5 предназначено для вывода текста вопроса, начальной информации о тесте и результатов тестирования. Поля Label1, Label2, Label3, Label4 предназначены для вывода текста альтернативных ответов, а радиокнопки RadioButton1, RadioButton2, RadioButton3, RadioButton4 – для выбора ответа. Командная кнопка Button1 предназначена для подтверждения выбора альтернативного ответа и перехода к следующему вопросу теста. Под панелью Panel1 находится недоступная во время работы программы радиокнопка RadioButton5. Эта кнопка программно устанавливается в выбранное положение перед выводом в окно программы очередного вопроса, что обеспечивает установку в невыбранное состояние кнопок выбора ответа (RadioButton1, RadioButton2, RadioButton3 и RadioButton4).

Р

Порядок добавления в форму большинства компонентов не имеет значения, перед добавлением в форму кнопки Button1 и панели Panel1 предварительно необходимо создать радиокнопку RadioButton5, а затем поверх нее поместить компоненты Panel1 и Button1.

Файл теста выбирается программой случайным образом из набора заранее созданных тестов, для этой цели в ходе выбора файла вопросов теста активизируется генератор случайных чисел. Для возможности работы с заранее определенным тестом предусмотрена возможность задания теста пользователем.

Имя файла теста можно предать программе путем настройки свойств ярлычка, изображающего эту программу на рабочем столе Windows или в одной из папок компьютера. Например, для настройки программы тестирования, которая находится в файле in_test.exe, на работу с файлом теста in1.dll необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши значок программы тестирования и выбрать в появившемся контекстном меню команду «Свойства». В открывшемся диалоговом окне «Свойства» на вкладке «Ярлык» в поле «Файл» необходимо после имени файла программы in_test.exe ввести имя файла теста in1.dll.

Также возможно задать определенный тест при помощи командной строки, для этого после имени запускаемого файла необходимо ввести название файла требуемого теста, который должен находиться в том же каталоге что и запускаемый файл.

Программа может получить параметр из командной строки, используя значение глобальной переменной ParamCount, обозначающей число параметров, и функцию ParamStr(n), возвращающую параметр командной строки с указанным, равным n, номером. Для приведенного выше примера командной строки запуска программы тестирования значение переменной ParamCount равно 1, а функции ParamStr(1) – in1.dll.

После создания формы в окно редактора кода вводится описание глобальных переменных программы и процедур общего назначения. Затем создаются процедуры обработки событий. Алгоритм программы тестирования приведен в Приложении В, алгоритм процедуры вывода начальной информации приведен в Приложении Г, алгоритм процедуры получения уровней оценок приведен в Приложении Д, алгоритм процедуры вывода вопроса приведен в Приложении Е, листинг программы тестирования приведен в Приложении Ж.

После запуска программы и вывода на экран стартовой формы происходит событие OnActivate. Процедура FormActivate сначала вызывает процедуру ResetForm, которая, присваивая значение False свойству Visible, делает невидимыми поля вывода альтернативных ответов и радиокнопки. Также процедура устанавливает максимально возможную ширину полей меток альтернативных ответов.

После очистки формы проверяется, указан ли при запуске программы параметр – имя тестового файла. Если параметр не указан, то есть значение ParamCount в этом случае равно нулю, то файл теста выбирается с помощью генератора случайных чисел. В случае если файл был задан но не был найден на диске то присвоением значения свойству Caption метки Label5 выводится сообщение: «Нет файла вопросов теста» и свойству Tag кнопки Button1 присваивается значение 2, то есть Button1.Tag:=2. Если файл задан и существует, то он открывается.