Проектирование и разработка тестирующего приложения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Использования тестирования для проверки знаний учащихся

1.1 Форма контроля - тестовые задания

1.2 Понятие и виды тестов

1.3 Применение компьютерных технологий

1.4 Подготовка материалов для компьютерного контроля знаний

1.5 Тестовые задания и индивидуализация обучения

1.6 Метод тестового контроля с выборочными ответами

2. Разработка программного приложения

2.1 Основания для разработки проекта «тестирующая программа»

2.2 Требования к программе

2.3 Общие сведения о программной среде разработки

2.4 Реализация проекта

3. Руководство пользователя

4. Методика применения

4.1 Методические аспекты использования тестируемого для текущего контроля знаний учащихся

4.2 Проверка и коррекция знаний в системе личностно ориентированной технологии образования с использованием тестирования

5. Охрана труда и техника безопасности

5.1 Характеристика условий труда программиста

5.2 Требования к производственным помещениям

5.3 Эргономические требования к рабочему месту

5.4 Противопожарная безопасность

5.5 Расчет уровня шума

Заключение

Список использованных источников

Введение

Самостоятельная работа является важным средством развития познавательной деятельности учащихся, совершенствования, закрепления, и практического применения знаний. Она является неотъемлемой частью любого урока, способствует формированию устойчивых и осознанных знаний, дает возможность каждому учащемуся работать в доступном ему темпе, с постепенным переходом от одного уровня развития знаний к другому. Поэтому задания для самостоятельных работ составляются с учетом разного уровня подготовки учащихся. Задания содержат вопросы, ответы на которые требуют всестороннего использования приобретенных знаний, а также упражнения, которые подготовят к решению новой, более сложной задачи. Также иногда даются некоторые советы, примерный план действий, ведущий к достижению правильного результата наиболее рациональными приемами. Облегчает и ускоряет самостоятельную работу тестирование. Тестирование дает время на осознание того, насколько усвоен материал. То есть учащийся сам может корректировать систему своего обучения [1].

Широкое применение компьютерных технологий и постоянное увеличение объема информационных потоков вызывает постоянный рост интереса к программам для компьютерного тестирования по самым различным тематикам.

Использование компьютерных программ для тестирования несколько снижает возможности составителей тестов в плане разнообразия типов вопросов. При этом существенно сокращает время и затраты на подготовку к тестам. В частности, нет необходимости заранее распечатывать карточки с заданиями и бланки ответов. Так же существенно снижается вероятность ошибок тестирующих при проверке ответов. Тестирование, как метод оценки знаний, отличается минимальными затратами труда и времени тестируемых и тестирующих. Грамотно составленные тесты позволяют оперативно оценить уровень подготовленности тестируемых по выбранным областям знаний.

Также большое значение в практике преподавания имеют обобщающие уроки, на которых систематизируется изучаемый материал. Основной чертой обобщающих уроков, отличающих их от обычных уроков повторения, является анализ включенного в тему материала на более высоком научном уровне.

На таких обобщающих уроках целесообразно проводить самостоятельные работы учащихся, в которые включается повторение теоретического материала с учетом возросшего уровня знаний, практические занятия по решению экспериментальных задач решение расчетных задач.

Анализ результатов важен не только для того, чтобы учащиеся получили знания в соответствии с учебной программой, но и для выработки чувства ответственности за результаты своего труда.

Система представляет собой комплекс, состоящий из двух самостоятельных программ, которые обеспечивают подготовку учебных тестов, процесс тестирования и аккумуляцию данных результатов тестирования на компьютере - сервере.

Цель данной дипломной работы - проектирование и разработка тестирующего приложения.

Для решения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:

1. провести анализ системы тестирования, как метода контроля знаний.

2. проанализировать возможности визуальной среды программирования Borland Delphi.

3. Написать тестирующую оболочку.

Актуальность данной дипломной работы обуславливается введением тестирования в практике высшей и средней школы.

Объект исследования - исследовательских разработок в области создания тестирующих программ средствами визуальной среды программирования Borland Delphi.

Предмет исследования - процесс создания тестирующего приложения.

Основными достоинствами тестовой формы контроля знаний является: учет индивидуальных особенностей учащихся; контроль качества усвоения не только практического, но и теоретического учебного материала; возможность детальной проверки усвоения учащимися каждой темы курса; осуществление оперативной диагностики уровня усвоения учебного материала каждым учеником; экономия учебного времени при контроле знаний и оценке результатов обученности, разнообразие форм контроля.

Назначение программы - Составление тестов по предметам. Программа применяется как база данных, хранящая тесты по различным предметам.

В программе можно создавать тесты по различным предметам, а также проводить по созданным тестам тестирование. После окончания тестирования программа выводит количество правильных и не правильных ответов.

Данная дипломная работа посвящена изучению различных вопросов в области создания тестирующих программ, предстоит рассмотрение методических аспектов использования тестирования для текущего контроля знаний учащихся, обсуждение проблемы проверки и коррекции знаний в системе личностно ориентированной технологии образования с использованием тестирования.

В результате была разработана тестовая оболочка, с помощью которой легко можно провести подготовку тестового материала и тестирование учащихся.

1. Использования тестирования для проверки знаний учащихся

1.1 Форма контроля - тестовые задания

Тесты являются эффективным средством проверки качества знаний, получаемых учащимися, и оперативного контроля хода обучения. Информационные образовательные ресурсы, содержащие тестовые материалы, можно разбить на две категории:

1. ориентированные на прохождение учащимися тестов в письменной форме с дальнейшей проверкой вручную учителем (как вариант - сканирование результатов тестирования с целью их дальнейшей автоматизированной проверки);

2. системы компьютерного тестирования с соответствующим наполнением тестовыми материалами.

Преимущества второй категории тестовых информационных образовательных ресурсов очевидны. Они позволяют освободить учителя от рутинной работы при проведении экзаменов и при промежуточной оценке знаний в традиционном учебном процессе, а при обучении с использованием дистанционных технологий становятся основным средством контроля.

Необходимо отметить, что если на некоторых уровнях образования существуют объективные препятствия для внедрения компьютерного тестирования.

Например, многие младшие школьники и даже выпускники школ не умеют работать на компьютере, либо имеют крайне ограниченные навыки работы с ним (в большинстве школ современные компьютеры появились только в последние несколько лет), то студенты вузов обязаны иметь необходимый уровень компьютерной грамотности.

Одними из основных преимуществ использования тестирования являются возможность автоматизации обработки результатов, объективность контроля и быстрая проверка качества подготовки большого числа тестируемых по широкому кругу вопросов [1, 2].

Это позволяет определить разделы, которые представляют наибольшую сложность в изучении, и, возможно, корректировать процесс обучения в зависимости от результатов тестирования. Именно в автоматизированных системах тестирования в наибольшей степени проявляются многие преимущества тестового контроля знаний (оперативность, легкость сбора статистики и пр.).

Естественно, тестирование не может полностью подменить все формы контроля знаний. Так, для проверки практических навыков решения задач возможность применения средств тестирования ограничена.

Например, в тесте можно проконтролировать знание возможных методов решения задачи, предложить учащемуся расположить по порядку основные этапы решения.

Для очень простых задач возможно решение их в уме и ввод результата в систему тестирования. Однако во многих случаях желательно дополнять тестовый контроль теоретических знаний решением практических заданий с помощью компьютерных задачников или традиционным образом.

Тестирование является важным элементом не только контроля знаний, но и обучения. При обучающем тестировании пользователю после прохождения теста предоставляются ссылки на те разделы учебного материала, на вопросы по которым он ответил неверно.

Наибольший эффект достигается при совместном использовании различных видов электронных учебных материалов (ЭУМ). Так, встраивание средств тестирования в состав электронных учебников (ЭУ) и электронных учебных пособий (ЭУП) позволяет оперативно оценивать ход изучения теоретического материала студентом, управлять траекторией изучения материала.

Входное (до начала работы с ЭУ, ЭУП или их модулем) тестирование позволяет оценить начальный уровень знаний студента, выдать рекомендации по оптимальному для него индивидуальному порядку изучения дисциплины. Выходное тестирование позволяет либо выставить оценку по итогам изучения дисциплины, либо служит для допуска студента к сдаче экзамена (зачета) в традиционной форме.

Аналогично, крайне желательно встраивать средства тестирования в состав лабораторных практикумов. Входное тестирование в этом случае проверяет понимание студентами основ теоретического материала по теме лабораторной работы и служит для допуска к ее выполнению [3-5].

Итоговое тестирование по результатам выполнения лабораторных практикумов позволяет проверить знания, приобретенные студентом в результате выполнения лабораторной работы или блока работ. Таким же образом для проверки навыков решения практических задач целесообразно включать в состав ЭУ и ЭУП вызовы компьютерных задачников (КЗ). Совместное использование систем компьютерного тестирования и КЗ позволяет проверить как теоретические знания (тесты), так и практические навыки (решение типовых задач) при текущей, промежуточной или итоговой (междисциплинарный экзамен) аттестации студента.

Включение в состав ЭУМ проблемных и исследовательских заданий, интеллектуальных обучающих подсистем позволяют развить культуру мышления и мыслительные способности учащегося.

Рассматривая средства тестирования, в частности, как традиционные учебные издания, при их разработке необходимо учитывать Санитарные правила и нормативы "Гигиенические требования к изданиям книжным для взрослых. СанПиН 1.2.1253-03", утвержденные Главным государственным санитарным врачом Республики Казахстан 30 марта 2003 г. и введенные в действие с 15 июня 2003 года. Раздел II этого документа «Гигиеническая классификация изданий» подразделяет все издания по гигиенической значимости на две категории.

Гигиеническая значимость издания определяется реальной зрительной нагрузкой при чтении. Издания первой категории характеризуются большими объемами текста единовременного прочтения, что обуславливает непрерывный длительный процесс чтения и выраженную зрительную нагрузку. Издания второй категории характеризуются небольшими объемами текста единовременного прочтения, что обуславливает эпизодический процесс чтения и незначительную зрительную нагрузку. Можно выделить следующие основные критерии качества тестов [6].

1. Традиционные требования к тестовым материалам вне зависимости от формы их представления:

1.1 валидность (содержательная и функциональная);

1.2 надежность;

1.3 однозначность (одинаковость оценки качества выполнения теста

1.4 разными экспертами, корректная постановка вопросов, не

1.5 допускающая их различное толкование);

1.6 дифференцирующая способность.

2. Наличие средств автоматизированного тестирования.

3. Соответствие тестовых материалов международным стандартам (IMS QTI [3]), их интероперабельность.

4. Разнообразие типов тестовых заданий.

5. Разнообразие способов построения траекторий тестирования (жесткая последовательность, случайная выборка заданий, адаптивное тестирование).

6. Разнообразие режимов использования в тестировании (обучающее тестирование, тренировочное тестирование, контрольное тестирование).

7. Контроль времени (на тестовое задание или тест в целом), отображение текущего состояния тестирования (количество оставшегося времени и тестовых заданий и пр.).

8. Наличие инструментов анализа результатов тестирования и оценки качества тестовых материалов.

1.2 Понятие и виды тестов

Возможности применения компьютеров в учебном процессе, весьма многообразны. Он может служить для моделирования изучаемых явлений или систем, для реализации учебных игр, применяться для выполнения вычислений, для редактирования текстов, в качестве различного рода тренажеров, как инструмент автоматизации проектирования, программируемого управления экспериментами, как информационно-поисковая или экспертная система и, наконец, как средство практического обучения самой компьютерной технике и программированию [7].

В настоящее время уже создано много средств обучения с помощью компьютера. Их можно квалифицировать следующим образом: компьютерные учебники, предметно-ориентированные среды (микромиры, моделирующие программы, учебные пакеты), лабораторные практикумы, тренажеры, контролирующие программы.

Тестирование - это процесс оценки соответствия личностной и педагогической моделей знаний.

Главная цель тестирования - обнаружение взаимного несоответствия этих моделей и оценка уровня их несоответствия.

Тестирование проводится с помощью специальных тестов, состоящих из определённого набора уровня несоответствия.

Тестовое задание - это чёткое и ясное задание по конкретной предметной области, требующее однозначного определяемого ответа или выполнения определённого алгоритма действий.

Тест - набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие знаний ученика, экспертной модели знаний предметной области.

Класс эквивалентности - множество тестовых заданий, таких, что выполнение учащимся из них гарантирует выполнение других.

Тестовое пространство - множество различных тестовых заданий по всем модулям модели знаний.

Полный тест - подмножество тестового пространства, обеспечивающего объективную оценку соответствия между личностной и экспертной моделями знаний.

Эффективный тест - оптимальный по объёму и времени полный тест.

Тестирование выступает как педагогическое средство обучающей системы и может быть использовано как метод (технология) контроля образовательного процесса, позволяющий оценить уровень знаний, умений и навыков обучаемого [8].

Построение компьютерных тестов можно осуществить по следующим последовательным шагам [8]:

1. Формализация экспертной целевой модели знаний;

2. Нисходящее проектирование тестового пространства;

3. Формирование и наполнение тестовых заданий;

4. Формирование полного компьютерного теста;

5. Тестовый эксперимент;

6. Выбор эффективного теста;

7. Анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.

Предыстория тестирования уходит в глубину веков, она связана с испытанием различных способностей, знаний, умений и навыков. Уже в середине третьего тысячелетия до нашей эры в Древнем Вавилоне проводились испытания выпускников в школах, где готовились писцы.

Профессионально подготовленный писец был центральной фигурой месопотамской цивилизации, благодаря обширный по тем временам знаниям, он был обязан знать все четыре арифметических действия, уметь измерять поля, распределять рационы, делить имущество, владеть искусством пения и игры на музыкальных инструментах.

Кроме того, проверялось умение разбираться в тканях, металлах, растениях и др. В Древнем Египте только тот обучался искусству жреца, кто был способен выдержать систему определенных испытаний. Вначале кандидат в жрецы проходил собеседование, в процессе которого выяснялись его биографические данные, уровень образованности; кроме того, оценивались внешность, умение вести беседу. Затем следовали проверки умения трудиться, слушать и молчать, испытания огнем, водой, страхом преодоления мрачных подземелий в полном одиночестве и др. [9]

Для создания тестов по предметной области существуют и разрабатываются специальные инструментальные программы - оболочки, позволяющие вырабатывать компьютерные тесты путём формирования базы данных из набора тестовых заданий.

Инструментальные программы, позволяющие разрабатывать компьютерные тесты, можно разделить на два класса: универсальные и специализированные.

Универсальные программы содержат тестовую оболочку как составную часть. Среди них можно назвать системы «Адонис», «Фея», «Linkway». Специализированные тестовые оболочки предназначены исключительно для формирования тестов. Это «Аист», «Тестум», и др.

В большинстве случаев тестовые оболочки построены на принципах однозначного распознавания ответов тестируемого: выбор, шаблонный ответ, конструирование ответа. Однако во многих тестовых заданиях, особенно по математическим дисциплинам, необходимо решать проблему распознавания вариативных ответов.

Другим важным свойством тестовых оболочек должно быть наличие возможности передачи результатов и протокола тестирования какому-либо статистическому пакету для дальнейшей обработки, что в существующих тестовых оболочках представлено не полно [10].

По всей видимости, для решения этих и других проблем создания эффективных тестов целесообразно разрабатывать интегрированные программные среды, включающие в себя пакеты с различными инструментальными средствами. Так, например, для создания математических тестов была разработана интегрированная среда, в которой сопряжены система компьютерной алгебры (СКА) и интерактивная система Link Way.

1.3 Применение компьютерных технологий

Рассматривая компьютерные системы контроля знаний с точки зрения их практической реализации, необходимо отметить, что все они содержат в себе следующие компоненты (иногда не выделенные явно в структуре системы).

Подсистему подготовки тестов.

Подсистему проведения тестирования.

Подсистему анализа результатов тестирования.

Различные разработчики по-разному подходят к выбору программ и технологий создания этих подсистем. Рассмотрим достоинства и недостатки различных подходов в реализации конкретных тестовых систем.

Одним из частых подходов является использование систем клиент-сервер, в которых в качестве клиента выступает браузер, а в качестве сервера - связка из Web - сервера и сервера приложений.

Этот подход при подготовке тестов имеет следующие недостатки:

1 Составитель тестов во время ввода контрольно-тестовых материалов должен находится в сети.

2 Язык HTML ориентирован на представление данных, а не на их создание, что сильно затрудняет редактирование уже созданных данных. Это является проблемой многих систем основанных на Web - интерфейсе.

3 Отсутствует возможность использования при подготовке тестовых заданий технологии OLE, что затрудняет вставку сложных объектов (формул и пр.).

Достоинствами такого подхода являются:

1 Отсутствует зависимость от операционной системы.

2 Отсутствует необходимость в установке и настройки клиентской части.

Недостатком использования данного подхода при реализации собственно тестирования является, например, трудность реализации сложных форм тестовых заданий (например - тестовое задание на соединение точек). В то же время, данный подход имеет и существенные достоинства [10]:

1 Язык HTML имеет большие возможности по представлению данных.

2 Отсутствие проблем с передачей данных в сети Internet (конфликты с системами защиты типа Fire Wall исключены, так как используются стандартные протоколы и порты доступа).

3 Отсутствует зависимость от операционной системы.

4 Отсутствует необходимость установки и настройки клиентской части.

Альтернативой является создание специализированного ПО для проведения тестирования и подготовки тестовых материалов. Данный подход при подготовке тестов имеет следующие преимущества.

1 Автономность (не требуется наличие сетевого соединения).

2 Удобство создания и редактирования тестовых материалов.

Его недостатками являются необходимость предварительной установки и настройки дополнительного ПО, а иногда и привязка к конкретной операционной системе.

Использование специализированного ПО при проведении тестировании позволяет:

1 минимизировать объем передаваемых данных;

2 реализовать сложные интерактивных тестовые задания.

Недостатки специализированного ПО при проведении тестировании:

1 возможны ограничения по форматам представления информации;

2 необходимость установки специального клиентского приложения тестирования.

1.4 Подготовка материалов для компьютерного контроля знаний

При разработке тестовых материалов автору необходимо выполнять следующие требования [11].

1. Обеспечить как можно более полное покрытие материала курса контрольно-тестовыми материалами.

2. Разделить, при необходимости, тестовые задания на используемые для обучения и самоконтроля, с одной стороны, и на используемые для контроля по итогам обучения, с другой. На практике чаще всего для обеих целей используются одни и те же тестовые задания. Для этого подсистема контроля знаний' должна предусматривать соответствующие средства построения сценариев тестирования (жесткое задание последовательности вопросов или перемешивание вопросов при случайной выборке).

3. Для обеспечения интероперабельности тестовых материалов необходимо обеспечить их соответствие стандартам тестирования, наиболее распространенным среди которых является IMS QTI. Данный стандарт определяет требования к тестовым материалам, сценариям тестирования, представлению результатов тестирования. Можно сказать, что спецификация IMS QTI при определении типов тестовых заданий определяет как 'собственно тип, так и способ его представления

4. Учет объективно различной сложности вопросов и задание дифференцированного уровня сложности вопросов (максимальный балл за вопрос) при поддержке соответствующих возможностей используемой системой контроля знаний.

При разработке тестов надо учитывать, что помимо сложности вопроса с точки зрения проверяемого материала существует и сложность с точки зрения постановки вопроса, а также комплексности тестового задания, определяемой во многом его типом. Так, с точки зрения проверяемых знаний, один вопрос на упорядочивание или на соответствие может послужить эквивалентом достаточно большого числа альтернативных вопросов.

При использовании комплексных заданий встает вопрос об учете частично правильных ответов на вопросы. В зависимости от целей, которые ставятся при тестировании, можно засчитывать любой неполный ответ как неправильный либо учитывать степень правильности частичного ответа.

Таким образом, использование в тестовых материалах сложных типов вопросов позволяет значительно сократить количество тестовых заданий, необходимых для обеспечения достаточной полноты проверки изученного материала. С другой стороны, в этом случае более трудоемка подготовка тестовых заданий, а также возникают проблемы с учетом частично правильных ответов.

1.5 Тестовые задания и индивидуализация обучения

Оптимальным можно считать только такое обучение, которое способствует самообучению, овладению приемами самостоятельного приобретения знаний и их применения.

Результативность процесса обучения во многом зависит от тщательности разработки методики контроля знаний. Контроль знаний необходим при всякой системе обучения и любой организации учебного процесса. Это средство управления учебной деятельностью учащихся. Но для того чтобы наряду с функцией проверки реализовались и функции обучения, необходимо создать определенные условия, важнейшее из которых - объективность проверки знаний.

Объективность проверки знаний предполагает корректную постановку контрольных вопросов, вследствие чего появляется однозначная возможность отличить правильный ответ от неправильного.

Кроме того, желательно, чтобы форма проверки знаний позволяла легко выявить результаты. Один из путей разрешения проблем индивидуального разноуровнего обучения, а также оперативной оценки знаний учащихся - применение индивидуальных тестовых заданий [12].

Именно тестовый контроль обеспечивает равные для всех обучаемых объективные условия проверки.

Чаще всего используют тесты со свободно конструируемыми ответами, (учащиеся сами составляют короткие однозначные ответы) и тесты с выборочными ответами. Последние дают возможность учащимся лучше понимать общие и отличительные качества изучаемых объектов, легче классифицировать различные явления.

Кроме того, большинство технических средств контроля рассчитано на применение именно тестовых заданий с выборочными ответами.

1.6 Метод тестового контроля с выборочными ответами

Применение данного метода позволяет учителю получить сведения об усвоении того или иного материала, не затрачивая время на беседу с учащимися или на проверку письменных работ. Возможность за 10-20 мин проверить и оценить знания всего класса улучшает обратную связь, делает ее регулярной.

Систематическая проверка знаний не только способствует прочному усвоению учебного предмета, но и воспитывает сознательное отношение к учебе, формирует аккуратность, трудолюбие, целеустремленность, активизирует внимание, развивает способность к анализу.

При тестовом контроле обеспечиваются равные для всех обучаемых условия проверки, т. е. повышается объективность проверки знаний. Наконец, этот метод вносит разнообразие в учебную работу, повышает интерес к предмету [13, 14].

Варианты заданий индивидуальны для каждого, что очень важно для психологически неустойчивых учащихся.

Оптимальны тесты, содержащие 8-12 вопросов при 4-5 выборочных ответах, из которых правильный лишь один. (Возможно также сочетание нескольких ответов. В этом случае за верный принимается полный ответ. Если допущена хотя бы одна ошибка, ответ также считается неверным).

Не рекомендуется использовать менее четырех вариантов ответов, так как при этом существенно увеличивается возможность случайного выбора правильного ответа.

Учащийся получает контрольную программу-тест, знакомится с вопросом, последовательно анализирует варианты ответов, выбирает правильный (правильные) ответ и заносит его (их) в карточку ответов в виде крестика в соответствующей ячейке матрицы.

Для проверки удобно использовать шаблон в форме перфокарты, отверстия в котором соответствуют правильным ответам. Шаблон проще всего изготовить из обложки общей тетради. Одним шаблоном можно проверять четыре варианта контрольной работы. Достигается это переворачиванием шаблона, а также использованием обеих его сторон (прил.

Отметка «3» ставится за 6-7 правильных ответов, «4» - за 8-9 правильных ответов и «5» - за 10 правильных ответов. Если в результате проверки установлено большое количество неверных ответов на какой-либо вопрос, то на следующем уроке необходимо провести дополнительное разъяснение материала.

Впервые применяя такой контроль, учитель обязательно психологически готовит учащихся к выполнению тестовой работы, т. е. знакомит их с построением вопросов и ответов, техникой заполнения карточки ответов и критериями оценки. Важно предупредить учащихся, что невнимательность может привести к неправильным выводам об уровне их знаний.

Для того, чтобы тестирование обеспечивало эффективный контроль знаний учащихся, необходимы качественные тестовые материалы. Выше уже были рассмотрены проблемы учета частично правильных ответов и обеспечения различными типами тестовых заданий разного покрытия предметной области. Однако, автору тестов часто трудно объективно оценить качество своих разработок и обеспечить валидное и высоконадежное тестирование.

Для автоматизации расчета качества тестовых заданий необходимо оценивать их статистические характеристики. Поэтому дальнейшие работы по развитию подсистемы статистики ведутся в направлении автоматизации проверки качества тестовых заданий и качества теста в целом [15, 16].

2. Разработка программного приложения

2.1 Основания для разработки проекта «Тестирующая программа»

При организации и проведении занятий и контроля в настоящее время при подготовке к занятию преподаватель затрачивает массу дефицитного времени на поиск и систематизацию материала, который позволяет сделать занятие современным и интересным как с содержательной, так и познавательной стороны.

При возможности использования компьютера как базы данных сама база должна непрерывно пополняться и обновляться, этот трудоемкий, а зачастую и просто рутинный процесс значительно сокращается.

Наличие проблемно-ориентированных пакетов программ по целым курсам позволит преподавателю совершенно по новому организовать передачу, переработку и воспроизведение информации в системе «преподаватель-учащийся». А без наличия таких программ вообще нельзя говорить об эффективном использовании компьютера.

Но чтобы это стало реальностью, преподаватель должен приобретать необходимые знания и умения по самой технологии компьютерного обучения. Причем подготовка их должна быть дифференцирована, поскольку применение в процессе обучения компьютеров будет иметь весьма существенные различия для преподавателей различных предметов: истории и математики, физики и литературы, трудового обучения, черчения, технологии и предпринимательства.

Компьютер необходимо использовать на всех стадиях подготовки занятий, всех этапах его применения, закрепления и контроля знаний [16].

Совершенно очевидно, что компьютер призван обеспечить разгрузку преподавателя от рутинной умственной работы и создавать реальные возможности для его творческой деятельности.

Поскольку при использовании компьютера преподаватель избавляется от необходимости контролировать каждый шаг учащихся (а в настоящее время он вынужден это производить выборочно), он больше внимания сможет уделять индивидуальной и воспитательной работе со студентами, учитывая их способности и уровень подготовки.

Нет нужды особо останавливаться на роли компьютера в самообразовании, так как и в этом случае человек экономит самое ценное - время, вследствие того, что тратит минимум его на поиск и воспроизведение необходимой информации.

Конечно, нельзя все сводить к компьютеру, и количество часов, проведенных за экраном, не может служить критерием качества обучения. Но, несомненно одно - компьютер отличный помощник для организации индивидуального обучения.

Ведь как только педагог перестает видеть в ученике просто сосуд, который нужно наполнить знаниями и умениями, ему приходится искать индивидуальный подход к каждому, подстраиваться под его интересы, темп усвоения материала, личные особенности психики. Например, в некоторых школах каждый ученик может выбрать для себя не просто интересующий его курс, но даже отдельные предметы. Компьютер же, как известно, выполняет ту программу, которая в него заложена, и предоставляет огромный выбор для изучения.

Современные методы представления информации в компьютерах включают в себя не просто текст, но и картинки, видео, звуковые фрагменты. Это позволяет задействовать практически все органы чувств, используемых для восприятия информации, при этом происходит ее дублирование по разным каналам восприятия, что резко повышает скорость и качество усвоения материала.

Электронное тестирование нельзя уже сравнить с бумажным, как это было всего несколько лет назад - сейчас многие тестирующие программы невозможно отличить от игр, чтобы победить в такой игре, понадобятся знания, которые учащемуся трудно принять как необходимые ему именно сейчас - ведь всем свойственно откладывать «на потом» решение многих проблем.

А такой элемент современных компьютерных документов, как гипертекстовая ссылка позволяет при необходимости обратиться в любое место документа за дополнительной информацией, и в то же время при повторном изучении не перегружает исходный текст документа.

Тестирующую программу планируется применять при тестировании знаний учащихся по различным предметам и дисциплинам.

Данная программная оболочка должна автоматизировать работу по подготовке тестовых заданий, быстро переключаться между дисциплинами, вести постоянный контроль знаний.

Программа должна иметь простой дружественный интерфейс, не требующий специальной подготовки пользователей, не отвлекающий и не раздражающий тестируемого. Обучаемый должен иметь возможность просматривать все вопросы и если надо, возвращаться к ранее пройденным вопросам для проверки. Ответ должен быть высвечен сразу -- же на экране. Тестовые вопросы должны выбираться случайным образом из большого количества тестовых заданий.

Основной задачей данного дипломного проекта явилась отработка методов и навыков создания тестирующих оболочек средствами визуальной среды программирования Borland Delphi.

Интегрированная Среда Разработки (Встроенная Среда Разработки) - это среда, в которой есть все необходимое для проектирования, запуска и тестирования приложений и где все нацелено на облегчение процесса создания программ. ИСР интегрирует в себе редактор кодов, отладчик, инструментальные панели, редактор изображений, инструментарий баз данных - все, с чем приходится работать.

Эта интеграция предоставляет разработчику гармоничный набор инструментов, дополняющих друг друга. Более того, как вы увидите в дальнейшем, вам предоставлена возможность расширять меню ИСР, включая в нее необходимые вам дополнительные программы, в том числе и собственные. Результатом является удобная для нас среда быстрой разработки сложных прикладных программ. Сразу после запуска перед вами откроется основное окно Интегрированной Среды Разработки.

Основной целью данной дипломной работы было создание тестовой оболочки, полностью управляющего процессом подготовки и проведения тестирования.

2.2 Требования к программе

Тестирующая оболочка должна помогать в подготовке тестового материала и проведения тестирования. При этом от тестируемого не должно требоваться детального владения средствами программирования. Предыдущий опыт программирования не обязателен.

Единственное, что требуется от пользователя - общее представление о среде Windows и желание учиться. Для авторов тестов так же детального владения компьютером не обязательно. Вполне достаточно уметь набрать тесты в базе данных. Все дальнейшие манипуляции с тестами должны быть автоматизированы.

В программе должен быть осуществлен контроль знаний в виде даваемых заданий и по тому, как выполняются данные задания должно идти управление процессом обучения. Программа должна подсчитывать индивидуальный рейтинг и давать оценку каждому обучаемому в ходе обучения.

В качестве входных параметров программа должна воспринимать действия обучаемого с клавиатуры и манипулятора "мышь". Выявить полученные пользователем знания, т.е. провести с пользователем тестирование. Корректно подсчитывать баллы.

Для контроля за выходными данными, т.е. выдачей результатов тестирования, создан хорошо продуманный алгоритм. Чтобы быть уверенным в надежности действий выполняемых программой совершим прогон и тестирование программы.

Немаловажным моментом в написании программы было то, что довольно часто программы не хотят работать при поддержке WINDOWS XP. Разработанная программа работает со всеми операционными системами семейства WINDOWS.

Необходимые системные требования.

1. WINDOWS 9x, Me, NT, 2000, XP(SR-1, SR-2);

2. ОЗУ 32Mb (Минимально, рекомендуемо 64);

3. Для работы необходима мышь.

2.3 Общие сведения о программной среде разработки

Внешний вид среды программирования Delphi отличается от многих других из тех, что можно увидеть в Windows [17].

К примеру, Borland Pascal for Windows 7.0, Borland C++ 4.0, Word for Windows, Program Manager - это все MDI приложения и выглядят по-другому, чем Delphi. MDI (Multiple Document Interface) - определяет особый способ управления нескольких дочерних окон внутри одного большого окна [1].

Среда Delphi же следует другой спецификации, называемой Single Document Interface (SDI), и состоит из нескольких отдельно расположенных окон. Это было сделано из-за того, что SDI близок к той модели приложений, что используется в Windows 95.

Если используется SDI приложение типа Delphi, то необходимо перед началом работы лучше минимизировать другие приложения, чтобы их окна не загромождали рабочее пространство.

Если нужно переключиться на другое приложение, то просто щелкните мышкой на системную кнопку минимизации Delphi.

Вместе с главным окном свернутся все остальные окна среды программирования, освободив место для работы других программ.

Ниже перечислены основные составные части Delphi:

1. Дизайнер Форм (Form Designer)

2. Окно Редактора Исходного Текста (Editor Window)

3. Палитра Компонент (Component Palette)

4. Инспектор Объектов (Object Inspector)

5. Справочник (On-line help)

Есть, конечно, и другие важные составляющие Delphi, вроде линейки инструментов, системного меню и многие другие, нужные Вам для точной настройки программы и среды программирования [17].

Программисты на Delphi проводят большинство времени переключаясь между Дизайнером Форм и Окном Редактора Исходного Текста (которое для краткости называют Редактор).

Прежде чем начинать работу, необходимо убедиться, что можно распознать эти два важных элемента. Дизайнер Форм показан на рисунке 1, окно Редактора - на рисунке 2.

Рисунок 1. Дизайнер Форм.



Рисунок 2. В окне Редактора создается логика управления программой.

Дизайнер Форм в Delphi столь интуитивно понятен и прост в использовании, что создание визуального интерфейса превращается в детскую игру.

Дизайнер Форм первоначально состоит из одного пустого окна, которое Вы заполняете всевозможными объектами, выбранными на Палитре Компонент.

Несмотря на всю важность Дизайнера Форм, местом, где программисты проводят основное время является Редактор. Логика является движущей силой программы и Редактор - то место, где она "кодируется".

Палитра Компонент (рисунок 3) позволяет выбрать нужные объекты для размещения их на Дизайнере Форм.

Для использования Палитры Компонент необходимо щелкнуть мышкой на один из объектов и потом второй раз - на Дизайнере Форм. Выбранный объект появится на проектируемом окне и им можно манипулировать с помощью мыши.

Палитра Компонент использует постраничную группировку объектов. Внизу Палитры находится набор закладок - Standard, Additional, Dialogs и т.д. Если щелкнуть мышью на одну из закладок, то можно перейти на следующую страницу Палитры Компонент [18].

Принцип разбиения на страницы широко используется в среде программирования Delphi и его легко можно использовать в своей программе. (На странице Additional есть компоненты для организации страниц с закладками сверху и снизу).

Рисунок 3: Палитра Компонент.

Предположим, помещается компонент TEdit на форму; можно двигать его с места на место, также можете использовать границу, прорисованную вокруг объекта для изменения его размеров. Большинством других компонент можно манипулировать тем же образом. Однако, невидимые во время выполнения программы компоненты (типа TMenu или TDataBase) не меняют своей формы.

Слева от Дизайнера Форм можно видеть Инспектор Объектов (рисунок 4). Нужно заметить, что информация в Инспекторе Объектов меняется в зависимости от объекта, выбранного на форме.

Важно понять, что каждый компонент является настоящим объектом и Вы можете менять его вид и поведение с помощью Инспектора Объектов [18].

Инспектор Объектов состоит из двух страниц, каждую из которых можно использовать для определения поведения данного компонента. Первая страница - это список свойств, вторая - список событий.

Если нужно изменить что-нибудь, связанное с определенным компонентом, то обычно делается это в Инспекторе Объектов.

К примеру, можно изменить имя и размер компонента TLabel изменяя свойства Caption, Left, Top, Height, и Width.

Можно использовать закладки внизу Инспектора Объектов для переключения между страницами свойств и событий.

Рисунок 4. Инспектор Объектов.

Страница событий связана с Редактором; если дважды щелкнуть мышкой на правую сторону какого-нибудь пункта, то соответствующий данному событию код автоматически запишется в Редактор, сам Редактор немедленно получит фокус, и сразу же имеется возможность добавить код обработчика данного события.

Данный аспект среды программирования Delphi будет еще обсуждаться позднее.

Последняя важная часть среды Delphi - Справочник (on-line help).

Для доступа к этому инструменту нужно просто выбрать в системном меню пункт Help и затем Contents. На экране появится Справочник, показанный на рисунок 5.

Рисунок 5. Справочник.

Справочник является контекстно-зависимым; при нажатии клавиши F1, пользователь получает подсказку, соответствующую текущей ситуации. Например, находясь в Инспекторе Объектов, выберав какое-нибудь свойство и нажмите F1 - получите справку о назначении данного свойства.

Если в любой момент работы в среде Delphi возникает неясность или затруднение - необходиом нажать F1 и необходимая информация появится на экране [19].

Дополнительные элементы

1) Меню (Menu System)

2) Панель с кнопками для быстрого доступа (SpeedBar)

3) Редактор картинок (Image Editor)

Меню предоставляет быстрый и гибкий интерфейс к среде Delphi, потому что может управляться по набору "горячих клавиш". Это удобно еще и потому, что здесь используются слова или короткие фразы, более точные и понятные, нежели иконки или пиктограммы.

Можно использовать меню для выполнения широкого круга задач; скорее всего, для наиболее общих задач вроде открытия и закрытия файлов, управления отладчиком или настройкой среды программирования.

SpeedBar находится непосредственно под меню, слева от Палитры Компонент (рисунок 6). SpeedBar выполняет много из того, что можно сделать через меню.

Если задержать мышь над любой из иконок на SpeedBar, то можно увидеть, что появится подсказка, объясняющая назначение данной иконки.

Рисунок 6. SpeedBar находится слева от Палитры Компонент.

Редактор Картинок, показанный на рисунок 7, работает аналогично программе Paintbrush из Windows. Можно получить доступ к этому модулю выбрав пункт меню Tools | Image Editor.

Инструментальные средства [19]

В дополнение к инструментам, обсуждавшимся выше, существуют пять средств, поставляемых вместе с Delphi. Эти инструментальные средства:

1) Встроенный отладчик

2) Внешний отладчик (поставляется отдельно)

3) Компилятор командной строки

4) WinSight



Рисунок 7. Редактор Картинок.

Данные инструменты собраны в отдельную категорию не потому, что они менее важны, чем другие, но потому, что они играют достаточно абстрактную техническую роль в программировании.

Отладчик позволяет пройти пошагово по исходному тексту программы, выполняя по одной строке за раз, и открыть просмотровое окно (Watch), в котором будут отражаться текущие значения переменных программы.

Встроенный отладчик, который наиболее важен из пяти вышеперечисленных инструментов, работает в том же окне, что и Редактор.

Внешний отладчик делает все, что делает встроенный и кое-что еще. Он более быстр и мощен, чем встроенный.

Однако он не так удобен в использовании, главным образом из-за необходимости покидать среду Delphi [20].

Внешний компилятор, называется DCC.EXE, полезен, в основном, если необходимо скомпилировать приложение перед отладкой его во внешнем отладчике.

Стандартные компоненты [14]

Для дальнейшего знакомства со средой программирования Delphi потребуется описать состав первой страницы Палитры Компонент.

На первой странице Палитры Компонент размещены 14 объектов (рисунок 8) определенно важных для использования.

Мало кто обойдется длительное время без кнопок, списков, окон ввода и т.д. Все эти объекты такая же часть Windows, как мышь или окно.

Набор и порядок компонент на каждой странице являются конфигурируемыми. Так, можно добавить к имеющимся компонентам новые, изменить их количество и порядок.

Рисунок 8. Компоненты, расположенные на первой странице Палитры.

Стандартные компоненты Delphi перечислены ниже с некоторыми комментариями по их применению.

При изучении данных компонент было бы полезно иметь под рукой компьютер с тем, чтобы посмотреть, как они работают и как ими манипулировать [20].

1) TMainMenu позволяет поместить главное меню в программу. При помещении TMainMenu на форму это выглядит, как просто иконка. Иконки данного типа называют "невидимыми компонентом", поскольку они невидимы во время выполнения программы. Создание меню включает три шага: (1) помещение TMainMenu на форму, (2) вызов Дизайнера Меню через свойство Items в Инспекторе Объектов, (3) определение пунктов меню в Дизайнере Меню.

2) TPopupMenu позволяет создавать всплывающие меню. Этот тип меню появляется по щелчку правой кнопки мыши.

3) TLabel служит для отображения текста на экране. Вы можете изменить шрифт и цвет метки, если дважды щелкнете на свойство Font в Инспекторе Объектов. Вы увидите, что это легко сделать и во время выполнения программы, написав всего одну строчку кода.

4) TEdit - стандартный управляющий элемент Windows для ввода. Он может быть использован для отображения короткого фрагмента текста и позволяет пользователю вводить текст во время выполнения программы.

5) TMemo - иная форма TEdit. Подразумевает работу с большими текстами. TMemo может переносить слова, сохранять в Clipboard фрагменты текста и восстанавливать их, и другие основные функции редактора. TMemo имеет ограничения на объем текста в 32Кб, это составляет 10-20 страниц. (Есть VBX и "родные" компоненты Delphi, где этот предел снят).

6) TButton позволяет выполнить какие-либо действия при нажатии кнопки во время выполнения программы. В Delphi все делается очень просто. Поместив TButton на форму, Вы по двойному щелчку можете создать заготовку обработчика события нажатия кнопки. Далее нужно заполнить заготовку кодом (подчеркнуто то, что нужно написать вручную):

7) TCheckBox отображает строку текста с маленьким окошком рядом. В окошке можно поставить отметку, которая означает, что что-то выбрано. Например, если посмотреть окно диалога настроек компилятора (пункт меню Options | Project, страница Compiler), то можно увидеть, что оно состоит преимущественно из CheckBox'ов.

8) TRadioButton позволяет выбрать только одну опцию из нескольких. Если Вы опять откроете диалог Options | Project и выберете страницу Linker Options, то Вы можете видеть, что секции Map file и Link buffer file состоят из наборов RadioButton.

9) TListBox нужен для показа прокручиваемого списка. Классический пример ListBox'а в среде Windows - выбор файла из списка в пункте меню File | Open многих приложений. Названия файлов или директорий и находятся в ListBox'е.

10) TComboBox во многом напоминает ListBox, за исключением того, что позволяет водить информацию в маленьком поле ввода сверху ListBox. Есть несколько типов ComboBox, но наиболее популярен выпадающий вниз (drop-down combo box), который можно видеть внизу окна диалога выбора файла.

11) TScrollbar - полоса прокрутки, появляется автоматически в объектах редактирования, ListBox'ах при необходимости прокрутки текста для просмотра.

12) TGroupBox используется для визуальных целей и для указания Windows, каков порядок перемещения по компонентам на форме (при нажатии клавиши TAB).

13) TPanel - управляющий элемент, похожий на TGroupBox, используется в декоративных целях. Чтобы использовать TPanel, просто поместите его на форму и затем положите другие компоненты на него. Теперь при перемещении TPanel будут передвигаться и эти компоненты. TPanel используется также для создания линейки инструментов и окна статуса.

14) TScrollBox представляет место на форме, которое можно скроллировать в вертикальном и горизонтальном направлениях. Пока Вы в явном виде не отключите эту возможность, форма сама по себе действует так же. Однако, могут быть случаи, когда понадобится прокручивать только часть формы. В таких случаях используется TScrollBox.

15) Это полный список объектов на первой странице Палитры Компонент. Если Вам нужна дополнительная информация, то выберите на Палитре объект и нажмите клавишу F1 - появится Справочник с полным описанием данного объекта.

Инспектор Объектов

Необходимо открыть новый проект, выбрав пункт меню File | New Project. Затем положить на форму объекты TMemo, TButton, и TListBox, как показано на рисунок 9.

Рисунок 9. Простой объект TForm с компонентами TMemo, TButton, и TListBox.

Сначала рассмотрим работу со свойствами на примере свойства Ctl3D (по умолчанию включено). Выбрать форму, щелкнув на ней мышкой, перейти в Инспектор Объектов и несколько раз с помощью двойных щелчков мышью переключите значение свойства Ctl3D.

Это действие радикально меняет внешний вид формы. Изменение свойства Ctl3D формы автоматически изменяет свойство Ctl3D каждого дочернего окна, помещенного на форму.

Вернуться на форму и поставить значение Ctl3D в True. Далее нажать клавишу и щелкните на TMemo и затем на TListBox. Теперь оба объекта имеют по краям маленькие квадратики, показывающие, что объекты выбраны. [20].



Рисунок 10. Пункт меню Edit дает доступ к двум диалогам для выравнивания выбранного набора компонент.

Выбрав два или более объектов одновременно, можно выполнить большое число операций над ними. Например, передвигать по форме. Затем попробуйте выбрать пункт меню Edit | Size и установить оба поля Ширину(Width) и Высоту(Height) в Grow to Largest, как показано на рисунке 10. Теперь оба объекта стали одинакового размера.

Затем выберите пункт меню Edit | Align и поставьте в выравнивании по горизонтали значение Center (см. рисунок 11).

Рисунок 11. Диалог Alignment

Поскольку были выбраны сразу два компонента, то содержимое Инспектора Объектов изменится - он будет показывать только те поля, которые являются общими для объектов. Это означает то, что изменения в свойствах, повлияют не на один, а на все выбранные объекты.

2.4 Реализация проекта

Основные функции приложения

1. Создает файл тестирования;

2. Позволяет редактировать файлы тестирования;

3. Позволяет оправлять файл на печать;

4. Осуществляет тестирование.

Тестирующая программа состоит из 2 подпрограмм: Тестирование (программа test) и Администрирование (программа admin). Для корректной работы весь пакет необходимо скопировать на диск С.

Структура пакета проекта

Файловая структура:

Admintester.exe - исполняемый файл

tester.exe- исполняемый файл

Admintester.dpr- файл проекта

tester.dpr- файл проекта

Admintester.res- файл ресурсов пакета

tester.res- файл ресурсов пакета

AboutUnit.dfm, EditQuestionUnit.dfm, MainUnit.dfm, NewTestWizardUnit.dfm, QuestionResultUnit.dfm- файлы ресурсов форм