Проектирование обучающе-контролирующей программы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Методологический подход к разработке обучающе-контролирующей программы
• 1.1 Контроль знаний как форма педагогической деятельности
• 1.2 Особенности тестовых заданий
• 1.3 Классификация тестовых заданий
• 1.4 Критерии качества тестов
• 2. Проектирование обучающе-контролирующей программы
• 2.1 Представление языка Borland Delphi
• 2.2 Анализ задания
• 2.3 Определение пути и метода решения задачи
• 2.4 Разработка интерфейса пользователя
• Заключение
• Список используемых источников
• Приложение
• Введение
• Контроль знаний и умений учащихся - является одним из самых основных элементов учебно-познавательного процесса. От правильной организации контроля в основном зависит эффективность управления учебно-воспитательным процессом и качество подготовки выпускников. Благодаря контролю, между учителем и учащимся устанавливается «обратная связь», которая позволяет дать оценку динамике усвоения учебного материала, действительный уровень владения системой знаний, умений и навыков и на основе их анализа вносить соответствующие коррективы в организацию учебного процесса
• Контроль знаний учащихся с помощью компьютерной программы исключает возможность ошибки учителя при проверке контрольных заданий, сводит к минимуму время, необходимое на проверку (время ожидания оценки учениками), избавляет от необходимости раздачи и сбора контролирующего материала на бумажных носителях. В условиях, когда информатизация образования - одна из важнейших задач министерства образования, именно такой форме контроля знаний нужно отдавать предпочтение.
• Все вышесказанное обуславливает актуальность выбранной мною темы: «Разработка обучающе-контролирующей программы».
• В данном курсовом проекте рассмотрен программный продукт “Обучающе-контролирующая программа для контроля знаний обучающихся”. Он представляет собой вопросник из 20 вопросов с четырьмя вариантами ответов, определяющий уровень знаний обучающихся по предмету «Информатика».
• Для разработки программы использовалась среда программирования Borland Delphi 7.0 под управлением Windows XP. Данная среда программирования позволяет создавать программы, состоящие из неограниченного количества модулей, поддерживает все современные технологии в области программирования, отвечает принципам объектно-ориентированного программирования. Создание программ в среде операционной системы Windows XP обеспечивает удобный пользовательский интерфейс, совместимость практически со всеми видами периферийных устройств, обмен данными между различными приложениями операционной системы.
• Форма контроля знаний и умений учеников в виде компьютерного тестирования имеет очень привлекательные стороны, о которых всем известно. Объективность является очень высокой (все ребята, проходящие испытание находятся в одинаковых условиях, личные отношения между конкретным учеником и учителем никак не смогут повлиять на результаты тестирования), технологичность, предоставление возможности количественного анализа результатов обучения. Применение персональных компьютеров во время контроля знаний значительнее расширяет его возможности, обеспечивает ускоренную обработку результатов, хранение и накопление всей необходимой информации.
• Целью работы является разработка обучающее-контролирующей программы в среде Delphi 7, соответствующей заданным условиям.
• В соответствии с целью работы были поставлены и решены следующие основные задачи:
• 1. Обследование и разработка технического задания
• 2. Построение блок-схемы программы
• 3. Разработка программы.
• 4. Тестирование и устранение ошибок.
• Теоретико-методологическая основа курсовой работы: исследование учебной литературы по дисциплине «Программирование на языках высокого уровня», «Психология», «Методика обучения информатике».
• Теоретическая значимость исследования заключается в том, что данное исследование позволяет изучить и уточнить методику проведения контроля знаний.
• Практическая значимость данной работы заключается в разработке обучающе- контролирующей программы.

тест программа borland delphi

1. Методологический подход к разработке обучающе-контролирующей программы

1.1 Контроль знаний как форма педагогической деятельности

Основной целью контроля знаний и умений является обнаружение достигнутых успехов учеников, в указании правильных путей совершенствования, получения более углубленных знаний и умений, для того, чтобы появлялись условия для будущего включения учащихся в активную творческую деятельность, умениями и навыками, предусмотренных программой по предмету. Уточнение главное цели контроля связано с обучением учащихся методам взаимоконтроля и самоконтроля, формирование желания в самоконтроле и взаимоконтроле. Данная цель формирует у учащихся выработку таких качеств личности, как чувство ответственности за проделанную работу, реализация и проявление новых идей. При воплощении в жизнь всех вышеперечисленных целей контроля знаний и умений, мы можем говорить о том, что контроль выполняет следующие функции:

- контролирующую;

- прогностическую;

- ориентирующую;

- обучающую;

- воспитывающую;

- диагностическую;

- развивающую.

Основной задачей контролирующей функции является проверка уровня знаний и умений учеников, состояния их умственного развития, в изучении степени уровня усвоившегося материала, выявления навыков применения полученных знаний на практике.

Благодаря контролю предоставляется возможность определения исходного уровня для последующего овладения знаниями, умениями и навыками, изучается количественный объем их усвоения. Можно сравнить планируемый объем данного материала, с результатами, сделать выводы из применяемых на практике учителем средств, методов и форм обучения.

Обучающая функция контроля заключается в улучшении знаний и умений, их систематизации. В процессе контроля ученики вспоминают и закрепляют знания по пройденному материалу. При новых обстоятельствах они применяют знания и умения ранее изученного.

С помощью проверки ученики могут выделить основное, главное в пройденном материале, закрепить полученные знания и навыки, в дальнейшем не допуская ошибок при решении. Контроль осуществляет обобщение и систематизацию знаний.

Целью диагностической функции контроля является получение знаний о допущенных ошибках, недочетах и упущениях в знаниях и умениях учеников в получении учебного материала, о количестве и характере допущенных ошибок. Результаты диагностических проверок помогают сделать выбор из огромного числа методик освоения знаниями в пользу более эффективной, выбрать направление дальнейшего улучшения содержания методов, форм и средств обучения.

Прогностическая функция проверки направлена на получение опережающей информации в учебном и воспитательном процессе. По итогам проверки получают основания для прогноза о протекании конкретного отрезка учебного процесса: в достаточной ли степени сформированы те или иные знания, умения и навыки для усвоения новой теоретической и практической базы.

Полученные результаты прогноза можно применять для конструирования модели последующего поведения учеников, совершающих в данный момент недочеты определенного типа или имеющих различного рода сложности в системе приемов познавательной деятельности.

С помощью прогноза можно сделать верные выводы при последующем планировании и реализации учебного процесса.

С помощью развивающей функции контроля появляется возможность стимулировать познавательную активность учащихся, осуществлять развитие творческих способностей. Развитие учащихся происходит благодаря исключительности контроля. В ходе контроля задействованы все мыслительные процессы, развивается воображение, фантазия, память, терпение, воля. С помощью контроля развиваются такие качества личности, как сообразительность, любопытство, интерес, смекалка.

Ориентирующая функция контроля предназначена для получения информации об уровне достигнутых целей обучения конкретным учеником и классом в целом - как хорошо и как широко изучен учебный материал. Контроль помогает ориентироваться учащимся в их затруднениях и достижениях. Находя пробелы в знаниях, ошибки при решении задач, контроль указывает путь, с помощью которого можно достигнуть новых высот при получении умений и навыков. Ученики имеют возможность оценивать свои силы, знания, возможности.

Воспитывающую функцию можно рассматривать с эстетической точки зрения. Она предназначена для формирования у учащихся чувства долга, ответственности, аккуратности, честности по отношению к образовательному процессу.

Проверка заставляет учащихся подходить с большей ответственностью к подготовке заданий, регулярно и качественно готовить весь материал. Она является причиной выработки привычки постоянного труда, твердой воли, терпения, настойчивости.

Выделение функции контроля подчеркивает его роль и знание в процессе обучения. Во время учебного процесса функции могут проявляться в разной степени, мере и в самых разнообразных сочетаниях. При выполнении всех функций на практике учебный процесс становится на много эффективнее, при этом сам контроль приносит пользу.

В обязательном порядке, контроль должен иметь цель, быть регулярным, индивидуальным, носить объективную оценку, включать в себя всесторонность. Раскроем эти принципы подробнее.

1. Цель - четкое понимание важности контроль в данный момент времени. Постановка цели определяет всю последующую работу при выборе методов, форм и средств контроля. При постановке цели контроля, педагог должен ответить на следующие вопросы: что нужно проверять, зачем нужно проверять, кто должен проверять, что я получу в результате проверки, чего можно ожидать от этой проверки. При формировании целей контроля, необходимо ориентироваться на цели воспитания, обучения и развития учеников, которые воплощаются на данном этапе обучения.

2. Под регулярностью имеется в виду постоянный контроль, который идет параллельно учебному процессу.

3. Индивидуальность контроля предполагает, что подход при оценивании знаний, умений и навыков будет организован для каждого учащегося отдельно.

4. Объективная оценка контроля предупреждает субъективность и ошибочные суждения, которые в действительности не соответствуют успеваемости учащихся и снижают воспитательное значение проверки. Объективность контроля имеет зависимость от многих факторов. Из них можно подчеркнуть следующее: конкретный выбор общих и основных целей обучения, четкое объяснение и обоснование выбора материала и вида контроля, обеспеченность методами обработки, оценивания и анализа результатов контроля, организованность проведения контроля. Объективность и качество контроля зависят от решения этих вопросов.

5. Всесторонность контроля - это охват большого и разного по своей наполненности проверяемого материала. В этот принцип входит освоение основных понятий данного курса, и освоение материала по определенным содержательным, стержневым линиям курса, и знание учениками конкретных и значимых, фактов, закономерностей, способов действий.

1.2 Особенности тестовых заданий

Тест, как форма контроля используется в многочисленных странах всей земли. Разработка и использование тестов требует больших усилий, но эффективность и важность такой формы контроля подтверждены на практике. Более 120 лет тестология существует как теория и практика, за это время собраны огромные знания в этой области, приобретен большой опыт тестирования, во всех сферах человеческой деятельности, включая образование. Тестирование не может являться уникальным средством оценивания результатов, рамки применения тестирования отлично известны, исходя из этого, можно сделать вывод, что при качественно подготовленном и правильно использованном инструменте тестирования, получим качественные и правильные результаты, которые в действительности соответствуют реальности.

Есть много объективной критиков в области традиционного оценивания результатов обучения. Одним из самых главных недостатков является минимальная объективность оценивания, о которой идет речь уже не один десяток лет. Приведем еще несколько доводов. По сведениям А.Н. Кимберга (Создание систем оценки качества знаний учащихся. Краснодар, 1994) в 1994 году в Москве из 50 тысяч выпускников получили золотые медали 110, а в Новосибирске из 8 тысяч - 55.

Педагогический тест - это система тестовых заданий, основанная на применении тестовых вопросов, для получения результатов обучения, включающих в себя знания, умения и навыки учащихся. [6, С. 15]

При написании однородных тестов, считается правильным, располагать задания от легкого к трудному. Примером таких тестов будет являться тестирование единого государственного экзамена по любому из предметов.

В настоящее время выделяют 3 уровня понимания теста и тестологии:

Первый уровень называют «бытовым». На этом уровне тест понимается, как набор заданий с несколькими вариантами ответов, такие тесты можно сравнить с головоломками, кроссвордами, и предназначены они, в основном, для развлечения и удовлетворения своего познавательного интереса. Рассматривая тесты с этой точки зрения, можно считать, что разработка заданий является элементарной, сам тест эффективным, ограниченным и простым.

Второй уровень понимания тестов называют «словарным». На этом уровне выделяют главные понятия тестирования. Но здесь не принимают в серьез процедуру написания теста, его дальнейшее применение, анализа результатов, специфичные для разных областей применения. Этот уровень характеризуется разногласиями, противоречиями в понятиях, определениях и материале. В настоящее время развитие тестологии остается именно на данном уровне. Большинство определений и понятий до конца не имеют своего точного названия, разные авторы дают различную трактовку одному и тому же явлению, и, следовательно, одно и тоже явление может иметь разные названия. В данный момент времени это достаточно нормально, так как не до конца сформирован понятийный аппарат, многие понятия берут свою трактовку из зарубежных стран мира, и в разных переводах имеют свое значение. (Например, само понятие тестирование в русском языке имеет значение «испытания с использованием тестов», в английском тестирование может использоваться как эквивалент экзамена, любого испытания.)

Ошибочными причинами данного положения, могут быть, попытки внедрения российских авторов, своих трактовок определений, вместо укоренившихся в различных областях науки, в большей мере, в психодиагностике. Например, достаточно устойчивое понятие психодиагностики «дискриминативность» в отечественной педагогической литературе часто заменяется на понятие «дифференцирующая способность».

Третий уровень понимания тестологии называют научным. Он является одним из самых точных, учитывает особенности тестов и отражает требования к тестам, которые появляются в процессе развития и научного обоснования тестирования. Ориентир и стремление должно быть именно к этому уровню.

1.3 Классификация тестовых заданий

Педагогическая проверка знаний в виде теста, должна соответствовать определенным критериям качества. Тест должен иметь большую разносторонность, быть надежным, качественным и соответствовать поставленным целям. Оценить качество педагогического теста можно лишь при получении результатов апробации с применением, как традиционной теории тестов, так и математических методов нынешнего времени. При разработке теста, подборе материала, ставятся достаточно сложные задачи, так как тест должен удовлетворять определенным критериям качества, и для решения поставленных задач должны быть привлечены опытные специалисты в данной области, которые в должной форме имеют представление о содержании учебных стандартов, учебных пособий, программ, владеют методикой преподавания конкретной дисциплины и знают основу тестологии.

Существуют различные признаки по которым можно классифицировать тесты:

1. По характеру интерпретации результатов:

- критериально-ориентированные тесты;

- нормативно-ориентированные тесты.

2. По содержанию:

- гомогенные тесты (касаются содержания отдельной учебной дисциплины;

- гетерогенные тесты (по совокупности дисциплин);

- интегративные (ответы на поставленные вопросы требуют знания учебного материала по двум и более дисциплинам).

3. По этапам контроля:

- входной (проверка готовности к обучению, установление того, что знают обучаемые из содержания новой дисциплины);

- текущий (в т.ч. диагностический);

- тематический;

- рубежный;

- итоговый.

4. По средствам предъявления:

- бланковые (тесты «бумага и карандаш»), эти тесты в свою очередь можно разделить на два вида:

а) с использованием тестовых тетрадей, в которых находятся
тестовые задания и в которых испытуемый фиксирует результаты;

б) с использованием бланков, в которых испытуемые отмечают или вписывают правильные ответы (фиксируют ответы). Бланки предъявляются отдельно от заданий;

- предметные - в которых необходимо манипулировать материальными объектами, результативность выполнения этих тестов зависит от скорости и правильности выполнения заданий;

- аппаратурные - тесты с использованием устройств для изучения особенностей внимания, восприятия, памяти и мышления;

- практические - появившиеся относительно недавно эти тесты сходны с известными у нас лабораторными работами (по химии, физике, биологии и пр.), однако снабженные соответствующими инструкциями и имеющие тестовое оснащение);

- компьютерные.

Критериально - ориентированный подход предполагает интерпретацию результатов тестирования отдельного ученика по отношению к некоторой содержательной линии, которая воспринимается, как полный, планируемый объем к усвоению. Эти тесты предназначены для выявления овладения стандартным уровнем набора знаний. То есть критериально - ориентированные тесты предназначены для того, чтобы дать оценку тому, насколько ученики овладели заданным уровнем знаний, умений, навыков, определенных как критерий. В этой ситуации результат конкретного ученика не зависит от того, какие результаты получили другие учащиеся. Результат дает понять, овладел ли учащийся должным уровнем знаний, определить его достижения, соответствие социально - культурным нормам, требованиям стандарта и другие критерии. Взятые за основу при этом «тесты» не могут соответствовать подлинно тестовым методам. Используются по существу не тесты в традиционном их понимании, а совокупности заданий в тестовой форме.

Все тесты делятся на две основные группы - задания в открытой форме и задания в закрытой форме. В основу классификации положено наличие или отсутствие ввода дополнительной информации испытуемым. Если дополнительная информация нужна, то это задание в открытой форме. Если не нужна, то это задание в закрытой форме.

Задания в открытой форме делятся на задания с дополнением и задания в виде свободного изложения. При заданиях с дополнением, испытуемому требуется дополнить содержание своей информацией. В итоге задание должно приобрести вид законченного логического высказывания. Дополнительная информация должна быть краткой и выражена одним, двумя или тремя словами.

Форма свободного изложения предполагает большой объем вводимой информации.

Но при тестировании чаще используют задания в закрытой форме. Эти задания предполагают конкретный вопрос или утверждение, то есть основу, и ответы, либо элементы ответов, а испытуемый должен сделать выбор в пользу правильного ответа или составить верный ответ из предложенных вариантов.

Самым простым вариантом тестирования являются задания, при ответе на которые, нужно указать лишь один правильный ответ.

При выполнении заданий с выбором нескольких вариантов ответов, испытуемый должен выбрать все правильные варианты и указать их. Отличие состоит в самой процедуре оценивания результатов, здесь оценить ответы сложнее, чем в первом случае. Сумма баллов за такое задание может быть больше чем в заданиях с выбором одного верного ответа.

При решении заданий с градуированными ответами, возникают сложности. Они состоят в том, что все ответы могут быть правильными в той или иной мере. Все ответы имеют грацию по степени правильности. Задача специалиста по составлению таких тестов состоит в том, чтобы найти и применить признак, который может осуществлять такую грацию. Если испытуемый выполняет задания таким образом, что его грация совпадает с грацией автора, то за это задание можно получить максимальный балл.

При выполнении заданий на установление соответствий от испытуемого требуется найти верное соответствие между элементами двух множеств. Соответствие устанавливается на основании логических умозаключений или использовании смысловых ассоциаций.

Задания на установление правильной последовательности, предполагают не просто выбор соответствующих элементов ответа, но и расположить эти ответы в нужной последовательности. Для проверки знаний алгоритмов, логического мышления, рассуждений и т. п. - это тестирование подойдет как никакое другое, лучше всех. С помощью этих заданий удобно проверять знание и понимание испытуемыми формулировок определений, понятий, терминов, путем конструирования их из отдельных слов, предложений, символов, графических элементов.

Основной и самой значимой целью теста будет являться установление отношений порядка между тестируемыми по уровню проявленных знаний, и по результатам выявить рейтинг каждого учащегося на заданном множестве тестируемых. В этой ситуации делается выбор в пользу минимального достаточного количества заданий, которые помогают достаточно точно узнать, кто знает больше.

При создании комплексных междисциплинарных тестов, предназначенных для решения задач аккредитации вузов по качеству подготовки студентов, предпочтение рекомендуется отдавать нормативно ориентированным тестам.

1.4 Критерии качества тестов

Если рассматривать тест с точки зрения педагогического инструмента проверки знаний учащихся, то он должен соответствовать определенным критериям.

1. Тест должен иметь дифференцирующую способность.

Распределение баллов по кривой должно быть достаточно объемным и широким. Существуют статистические методы оценки того, на сколько каждое задание теста способствует выполнению данного критерия.

2. Валидность теста.

Под валидностью понимают нужность итогов теста для той цели, из-за которой проводилось тестирование. Большая валидность теста, говорит о том, что тест не зависим от субъективных факторов и без больших усилий выводит итоги того, для чего он предназначался. Выделяют большое количество разнообразных составляющих основного понятия «валидность». Рассмотрим валидность по содержанию. Валидность теста по содержанию, предполагает, что все вопросы теста в полном объеме и при этом в нужных пропорциях, охватывают главные аспекты, тех областей знаний, подготовленность, в которой этот тест оценивает, измеряет. Составление таких тестов вызывают большие затруднения. Дать оценку валидности теста по содержанию могут лишь опытные и независимые специалисты.

Валидность имеет зависимость от качества подобранного материала для составления вопросов, от количества заданий, от степени сложности, наполненности и охвата определенной области знаний по конкретной дисциплине, и определенной теме, от баланса и ранжирования заданий по степени трудности, от способа отбора заданий в тесте и так далее.

3. Надежность теста.

Надежность понимается как мера одинаковости, повторяемости или связанности двух измерений одного и того же качества одним и тем же тестом или его параллельными вариантами.

На практике применяют три главных метода оценки надежности теста:

1) Повторное тестирование (ретестирование).

2) Параллельное тестирование.

3) Деление теста на части.

Первый метод предполагает собой проведение повторного тестирования спустя некоторое время и применяя те же задания. Надежность теста вычисляется как мера корреляции между результатами двух проверок. Недостатком этого метода будут являться: интервал времени между тестами не определен (от двух недель до шести месяцев), тестируемым заранее известно содержание теста, интеллектуальный рост за прошедший промежуток времени и так далее.

Второй метод предполагает повторное тестирование по параллельному тесту. Промежуток времени между тестами может быть минимальным.

Метод деления теста на части используется тогда, когда повторное тестирование не может быть применимо, и есть всего лишь один вариант теста. Самое элементарное деление - это деление на две части. При этом распределение оценок за выполнение всего теста в целом должно быть близко к распределению оценок при выполнении частей теста. Критерий надежности должен определяться качеством подобранных материалов для заданий, обстановкой, в которой проводится тест, внутренним психологическим состоянием испытуемых, и другими факторами.

Основные требования к заданиям различного типа:

· направленность заданий должна быть на проверку главных элементов содержания, а не тех, которые элементарны для обработки результатов, или просты по формулировке.

· к каждому заданию должны быть указания по их выполнению, инструкции («выберите один или несколько вариантов ответа», «вставьте слово или предложение», «Установить соответствие между элементами», «определить понятия в нужной последовательности»)

· каждое задание должно идти под своим порядковым номером, исходя из правила «от легкого к трудному», с учетом цели тестирования.

· формулировка заданий должна быть логичной по форме высказывания, которое становится истинным или ложным в зависимости от ответа испытуемого.

· в тексте не должно быть неопределенности или двусмысленности.

· формулировка текста должна быть проста, понятна, содержание должно быть кратким, без лишнего и постороннего материала, с простой синтаксической конструкцией.

· в заданиях не должны использоваться слова, которые могут иметь различное понимание у тестируемых, и слова, которые могут быть подсказками, например, «иногда», «часто», «некоторые», «всегда», «редко» и так далее.

· в заданиях, которые носят составной характер (к примеру, в группе заданий, относящихся к одному тексту), важно обеспечить, чтобы правильность выполнения одного задания не зависела от правильности выполнения другого задания данной группы.

· в заданиях, носящих составной характер (например, в группе заданий, относящихся к одному тексту), необходимо обеспечить, чтобы в заданиях не дублировался объект контроля.

· в заданиях не должно присутствовать двойного отрицания.

· при написании терминологии в тексте заданий, не может присутствовать той терминологии, которая не использовалась в учебной литературе.

Дополнительные требования к заданиям закрытой формы.

· При формулировке главной части задания, текст должен быть понятным и законченным, для того, чтобы испытуемый мог понять, что от него требуется, и какую задачу он должен выполнить, до анализа предложенных вариантов ответа.

· В ответы нужно включать не более двух - трех основных слов, при этом правильный ответ не должен выдавать себя никакими формальными признаками, от неправильных ответов (дистракторов).

· Из текста должны быть исключены все вербальные ассоциации, которые могут подтолкнуть испытуемого выбрать правильный ответ с помощью догадки.

· Необходимо избегать заданий с формулировками отрицания. Если этого не возможно избежать, то такое слово должно быть выделено, к примеру, « не имеет», « не должен» и так далее. Отрицание не используется в утвердительных формулировках.

· В заданиях должны использоваться неправильные варианты ответов (дистракторы), которые не должны отличаться привлекательностью от правильного ответа.

· Из числа неправильных ответов должны быть исключены ответы, которые логически вытекают или дополняют друг друга.

· Из числа всех ответов должны быть исключены, все повторяющиеся слова, путем ввода их в основной текст задания.

· Длина всех ответов должна быть примерно одинаковой.

· Выбор места правильного ответа, должен быть случайным, а не подчиняться каким - либо закономерностям.

· Все ответы должны быть грамматически согласованы с главной частью задания.

· Если в ответ должно записываться число, то порядок чисел, как правило, должен быть записан упорядоченно, от большего к меньшему, или, наоборот, от меньшего к большему. При этом, если в ответе есть числа 1, 2, 3, 4, 5, то они должны стоять под соответствующими номерами ответов.

· Все ответы должны быть перечислены либо строго друг под другом, либо в одну сторону, для того, чтобы испытуемый не тратил времени на ориентировку в разнообразии возможных способов пространственного размещения ответов.

· Из числа тестовых заданий исключаются задания, требующие оценочных суждений и мнений испытуемого по какому-либо вопросу.

Дополнительны рекомендации к заданиям открытой формы.

1. Текст задания должен начинаться со слова «Дополните…»

2. Для выполнения задания, требуется добавить одно - два слова или одну цифру.

3. Для того, чтобы лучше понять задание, нужно то слово или цифру, которую добавляем ставить ближе к концу задания.

Дополнительные рекомендации к заданиям на установление соответствия.

· Задания, в которых нужно установить соответствие между одним или несколькими множителями должны начинаться с инструкции: «Установите соответствие…».

· Задания должны формулироваться так, чтобы все содержание можно было выразить в виде двух множеств с соответствующими названиями.

· Элементы первого столбца должны располагаться слева и обозначаться цифрами, а элементы второго справа и обозначаться буквами русского алфавита. При этом количество элементов и в правом и в левом столбце не должны совпадать, и рекомендуется не более 7 вариантов в каждом.

· У каждого столбца должно быть свое определенное название, которое обобщает все элементы этого столбца. И это название должно быть записано заглавными буквами.

· Элементы столбцов должны быть выбраны по одному основанию.

· Каждому элементу столбца справа должен соответствовать один элемент из столбца слева. При этом один элемент второго столбца может соответствовать нескольким элементам первого (при заданиях с множественным выбором), или не соответствовать ни одному элементу первого столбца (при заданиях с однозначным соответствием).

Целесообразен следующий вид ответа для заданий этого типа: 1 2 3 4 5

Дополнительные рекомендации для заданий на установление последовательности.

· Задание должно начинаться со слов «Установите последовательность…»

· Все элементы должны быть перечислены в условии под буквенными обозначениями (в алфавитном порядке).

· Должен быть сформулирован критерий упорядочивания.

Этапы создания педагогического теста.

Составление тестового материала - это очень трудоемкая и сложная процедура. В ней можно выделить следующие этапы:

- установление целей тестирования.

- анализ содержания дисциплины. Выделение основных элементов знаний и умений.

- выявление целей тестирования и специфики его проведения. Содержания учебной дисциплины должно быть отражено в содержании теста.

- переработка материала и вывод его в тестовой форме.

- тщательный отбор и переработка материала, распределение по сложности, на основе субъективных суждений автора теста.

- проведение экспертизы качества теста, его валидности. (В роли экспертов должны выступать несколько специалистов из числа опытных учителей - предметников и методистов).

- апробация теста на репрезентативной выборке. Сбор эмпирических данных (составление матрицы тестовых баллов).

- статистическая обработка результатов теста с использованием специальной компьютерной программы.

- параметрическая оценка качества заданий теста и уровня знаний испытуемых на основе классической теории тестов или современной математической модели.

- улучшение качества теста путем замены некоторых заданий на новые.

- разработка рекомендаций по применению теста, по шкалированию результатов.

2. Проектирование обучающее-контролирующей программы

2.1 Представление языка Borland Delphi

Язык Borland Delphi - язык программирования высокого уровня с поддержкой нескольких парадигм программирования: объектно-ориентированной, обобщенной и процедурной. Разработанная Бьёрн Страуструп (англ.BjarneStroustrup) в AT & TBellLaboratories (Мюррей-Хилл, Нью-Джерси) в 1979 году и названа « Borland Delphi 7».

В 1990-х годах Borland Delphi стала одной из самых популярных языков программирования общего назначения. Язык используется для системного программирования, разработки программного обеспечения, написание драйверов, мощных серверных и клиентских программ.

Новые возможности Borland Delphi включают объявления в виде выражений, преобразованных типов в виде функций, операторы new и delete, тип bool, ссылки, функции, подставляются, аргументы по умолчанию, переопределения, пространства имен, классы, виртуальные функции, абстрактные классы и конструкторы, переопределения операторов, и многое другое.

В 2003 году Borland выпустила Delphi 8 (CBX), написанный при помощи той же инфраструктуры, что и JBuilder, который при этом был мало похож на C + Builder или C + + BuilderX. Этот продукт предназначался для разработки больших программ для крупных предприятий, но коммерческого успеха не достиг. В конце 2004 года Borland объявила, что продолжит развитие классического C + + Builder и объединит его со средой разработки Delphi, прекратив, таким образом, разработку C + + BuilderX. Спустя примерно год после этого объявления, Borland выпустила Borland Developer Studio 2006, который включал в себя Borland Delphi, Borland C + + Builder 2006, предлагавший улучшенное управление конфигурацией и отладкой. Borland Developer Studio 2006 - единственный полноценный комплект, содержащий Delphi, C Builder и C # Builder.

2.2 Анализ задания

Задача построения обучающе-контролирующих компьютерных программ как составной части интеллектуальной обучающей системы обусловлена следующими преимуществами:

1. Простота решения исходной задачи построения системы.

2. Возможность дополнения программы в процессе использования.

3. Достаточно простая схема практического использования.

4. Привлекательность для пользователя за счет времени и усилий, затрачиваемых на проверку знаний.

Для реализации обучающей функции программы необходимо включить возможность ознакомления учащихся с теоретическим материалом.

Проверка знаний учащихся в нашем проекте будет осуществляться с помощью тестирующей программы. Известно, что тест как таковой наиболее просто реализовать в виде компьютерной программы. В программировании это - хрестоматийный пример, входящий в любой учебник по объектно-ориентированному программированию.

Под тестирующей программой тут понимается программа, предлагающая пользователю вопрос и несколько вариантов ответов на него. Тестирующие программы могут различаться в деталях своего построения, но общий принцип и его реализация у всех таких программ одинаковый.

Основной задачей тестирующих программ является, так или иначе, проверка знаний пользователя. Причем наиболее простые тесты имеют фиксированное количество стандартных вопросов, неизменную систему оценки полученных ответов, статический алгоритм построения последовательности теста.

Следующим шагом развития таких систем стало увеличение базы данных вопросов и ответов, а как следствие - разнообразие задаваемых программой вопросов. Как правило, эти вопросы выбирались случайным образом из базы данных. Подобный алгоритм позволил создать иллюзию уникальности предлагаемых тестов. Случайный выбор вопроса давал возможность формировать тесты с лавинообразным нарастанием количеством вариантов.

Например, рассмотрим тест, состоящий из 4 вопросов, каждый из которых имеет 3 варианта. Легко подсчитать, что общее количество вариантов равно 34 = 81. Добавив всего один дополнительный вариант каждого вопроса, получаем уже 44 = 256 уникальных вариантов. Под уникальным вариантом понимается вариант, хотя бы одна задача которого отличается от задач других вариантов. Реальный тест, состоящий из 5 вопросов с 10 вариантами каждого вопроса, будет способен случайным образом формировать 105 = 100 000 вариантов. Это дает возможность с минимальными затратами создать иллюзию никогда не повторяющегося задания теста.

Параллельно идет усложнение и системы оценки ответа пользователя. Первым шагом является статическое изменение весовых коэффициентов правильности ответа на тот или иной вопрос. База данных разбивается на группы по уровню сложности. Вносятся изменения в систему управления тестом - она уже формирует тест хотя и случайным образом, но так, чтобы вопросы были представлены в соответствии с уровнем сложности. Как правило, уровень сложности возрастает с номером вопроса. Прохождение теста уже допускается в произвольном порядке - к более ранним вопросам можно возвращаться. Это, вообще говоря, вносит в процесс тестирования определенную обучающую составляющую. Более поздние вопросы теста могут натолкнуть пользователя на правильный ответ на более ранний вопрос.

Второй шаг - динамическое изменение системы оценивания. Классический пример - предложение подсказки пользователю при неправильном ответе со снижением оценки за ответ.

Подсказок на один и тот же вопрос может быть и несколько, снижение баллов может быть пропорционально “ценности” подсказки. Пользователь может сам решать - использовать или не использовать ту или иную подсказку.

Динамически может меняться и схема прохождения теста. Т.е. программа может задавать вопросы определенного уровня сложности до тех пор, пока не будет получен правильный ответ (несколько правильных ответов), не переходя к более сложным вопросам. Это требует большого числа вопросов, а, следовательно, больших баз данных.

Так построено большинство современных тестов.

К безусловным достоинствам тестирующих программ можно отнести, как уже было сказано, простоту их реализации. Создать тестирующую программу, даже использующую описанные выше усложненные схемы, может даже начинающий программист.

Достоинством является также и удобство использования таких систем пользователем. Выбирать правильный ответ из предложенных легче, чем самостоятельно получить результат. На это требуется меньше сил и времени.

Достоинством (хотя и не бесспорным) является то, что сама идея тестирования, т.е. предложение нескольких вариантов ответов косвенно стимулирует пользователя анализировать различные решения, а, как следствие, более глубоко исследовать поставленную задачу.

Тесты достаточно привлекательны, так как существенно сокращают время ответа на вопросы, а проверку тестов позволяют вообще полностью автоматизировать. Это открывает огромные перспективы использования тестирующих программ в среде дистанционного обучения, т.к. позволяют полностью реализовать весь процесс тестирования без участия преподавателя. Результаты тестов могут сохраняться автоматически и использоваться в дальнейшем. Этот принцип используют системы автоматического управления учебным процессом, создающие индивидуальные базы данных на каждого студента.

Однако имеются и недостатки.

Основным недостатком является конечность баз данных. Для того, чтобы обеспечить успешное функционирование тестирующей программы в течение длительного времени, необходимо постоянно добавлять и расширять базы данных. Иначе, постепенно программа перестанет выполнять свои функции. Ведь для того, чтобы знать ответы на любой вопрос программы, в рассмотренном выше примере, не надо решать 105 = 100 000 вариантов, а достаточно решить всего 5*10 = 50 задач.

Вторым недостатком является малая информативность ответа пользователя. Выбор правильного варианта ничего не говорит о том, как он был получен. Возможно, просто угадан.

Можно отнести к недостаткам тестирующих программ и то, что они накладывают определенные ограничения и на сложность предлагаемых задач. Тест проходится за один сеанс и не допускает возможности отложить ответ, подумать, вернуться к тому же вопросу спустя день или два. Таким образом, естественно, что в тест можно включать только задачи, не требующие относительно больших усилий при решении. Особенно это неудобно в задачах по высшей математике.

Либо задания должны быть слишком простыми, либо тест затягивается на колоссальное время, а пользователь вынужден, сидя перед компьютером, производить вычисления на бумаге. Это вообще девальвирует целесообразность применения компьютерного теста. Теряется всякое отличие от традиционной контрольной работы, а подробное письменное решение оказывается намного информативнее, чем выбранный окончательный ответ.

Таким образом, реально обоснованное применение компьютерных технологий в этом случае сводится только к случайному составлению вариантов на основе базы данных.

Также следует отметить, что тестирующие программы, реализующие этот принцип, стали достаточно совершенными, их потенциал практически исчерпан.

Однако представляется весьма перспективным применение тестирующих программ в составе интеллектуального обучающего комплекса.

Прежде всего, следует отметить роль интеллектуальных алгоритмов в работе тестирующих программ.

Использование интеллектуальных алгоритмов функционирования просматривается уже на этапе введения динамического изменения оценки вопросов и ответов, а также схемы прохождения теста. Очевидно, реализуются классические функции систем искусственного интеллекта - распознавание и идентификация ответа пользователя, принятие решения, формирование и реализация управляющего воздействия в виде оценки текущего и выбора следующего вопроса.

Еще одной реализацией интеллектуальных алгоритмов функционирования является возможность самоорганизации теста и его адаптации к уровню подготовки пользователей.

Имеется в виду следующее:

При многократном использовании теста, программа сама может перераспределять вопросы по уровню сложности, опираясь на данные, полученные при тестировании. Проще говоря, вопрос, на который по данным статистики было получено наименьшее число правильных ответов, автоматически переходит в разряд сложных, увеличивается его весовой коэффициент. Коэффициент вопроса, на который было получено наибольшее количество правильных ответов, напротив, снижается.

Это дает возможность построения адаптивных тестов, которые самокорректируются под уровень пользователей. Две одинаковые в начале функционирования программы, применяясь в различных группах, через некоторое время будут существенно отличаться друг от друга.

В практической реализации этого принципа нет ничего сложного - программа просто ведет определенный файл протокола работы, из которого при запуске считываются данные. Однако, это - тоже один из интеллектуальных алгоритмов работы системы.

В составе интеллектуального обучающего комплекса система будет иметь автономную систему управления, решающую описанные выше задачи, но, кроме этого, она будет работать в составе системы управления всего комплекса. Автономная система управления будет участвовать в формировании и коррекции внутренней модели пользователя.

Таким образом, будет образован один из контуров обратной связи интеллектуального обучающего комплекса - получая от главной системы управления текущую модель пользователя, тестирующая программа будет давать на выходе скорректированную модель в соответствии с результатами прохождения теста.

В составе общей системы, возможно, существенно расширить круг задач, решаемых тестирующей программой.

Наиболее часто тестирующие программы используются для контрольного тестирования. Мне же представляется, что как раз в этом качестве они не очень эффективны. Именно из-за малой информативности ответа пользователя.

Гораздо более перспективным представляется использование тестирующих программ для входного тестирования, самотестирования и промежуточного корректирования алгоритма обучения.

При таком использовании система оценки ответов пользователя в баллах теряет свой смысл. Программа начинает функционировать как интеллектуальная экспертная система. Подобно экспертной системе, проводящей диагностику технических систем, тестирующая программа проводит своего рода диагностику пользователя, формируя внутреннюю модель обучающей системы.

Функционируя в составе интеллектуальной обучающей системы, обучающе-контролирующие программы могут программно формировать схему дальнейшего обучения на основе полученных от пользователя ответов.

Таким образом, в составе интеллектуальной обучающей системы, роль обучающе-контролирующих программ состоит в обновлении модели пользователя на основе использования баз данных задач.

Интерактивность при работе с такой программой традиционно сводилась лишь к некоторому разнообразию способов обмена информации между системой и пользователем, а также к различной степени эргономичности интерфейса. Под ограниченностью интерактивности понимается невозможность пользователя влиять на исходные условия поставленной задачи.

Идея допустить такую возможность вплотную приводит к созданию тестирующих программ с элементами искусственного интеллекта. В таких системах ответ пользователя влияет не только на тип следующего вопроса, но и на саму базу данных. Для этого локальная система управления тестирующей программы должна иметь дополнительную аналитическую подсистему.

Кроме того, обучающе-контролирующие программы могут самостоятельно формировать и предлагаемые пользователю материалы в соответствии с качеством изучения курса.

2.3 Определение пути и метода решения задачи

Среда Borland Delphi представляет собой SDI-приложение, главное окно которого содержит настраиваемую инструментальную панель (слева) и палитру компонентов (справа). Кроме этого, по умолчанию при запуске Borland Delphi появляются окно инспектора объектов (слева) и форма нового приложения (справа). Под окном формы приложения находится окно редактора кода

Формы являются основой приложений Borland Delphi. Создание пользовательского интерфейса приложения заключается в добавлении в окно формы элементов объектов Borland Delphi, называемых компонентами. Компоненты Borland Delphi располагаются на палитре компонентов, выполненной в виде многостраничного блокнота. Важная особенность Borland Delphi заключается в том, что он позволяет создавать собственные компоненты и настраивать палитру компонентов, а также создавать различные версии палитры компонентов для разных проектов.

Компоненты разделяются на видимые (визуальные) и невидимые (невизуальные). Визуальные компоненты появляются во время выполнения точно так же, как и при проектировании. Примерами являются кнопки и редактируемые поля. Визуальные компоненты появляются во время проектирования как пиктограммы на форме. Они никогда не видны во время выполнения, но имеют определенную функциональность (например, обеспечивают доступ к данным, вызывают стандартные диалоги Windows и др.)

Свойства являются атрибутами компонента, определяющие его внешний вид и поведение. Многие свойства компонента в колонке свойств имеют значение, устанавливаемое по умолчанию (например, высота кнопок). Свойства компонента отображаются на странице свойств (Properties). Инспектор объектов отображает опубликованные свойства компонентов. Инспектор объектов используется для установки свойств во время проектирования. Список свойств располагается на странице свойств инспектора объектов. Можно определить свойства во время проектирования или написать код для видоизменения свойств компонента во время выполнения программы.

При определении свойств компонента, во время проектирования, нужно выбрать компонент на форме, открыть страницу свойств в инспекторе объектов, выбрать обусловленное свойство и изменить его с помощью редактора свойств (это может быть простое поле для ввода текста или числа, выпадающий список, раскрывающийся список, диалоговая панель.

Страница событий (Events) инспекторы объектов показывает список событий, распознаваемых компонентом (программирование для операционных систем с графическим интерфейсом пользователя, в частности, для Windows 95 или Windows NT предполагает описание реакции проекта на те или иные события, а сама операционная система занимается постоянным опросом компьютера с целью выявления наступления какого-либо события). Каждый компонент имеет свой собственный набор обработчиков событий. В Borland Delphi следует писать функции, называемые обработчиками событий, и связывать события с этими функциями. Создавая обработчик того или иного события, вы поручаете программе выполнить написанную функцию, если это событие произойдет.

Модульное программирование - это организация программы в виде совокупности независимых блоков, структура и функции которых подчиняются определенным требованиям. Такие блоки называются модулями. Модульное программирование позволяет:

- Упростить процесс тестирования и отладки программы;

- Разработать программу с усилиями больше одного программиста;

- Сократить сроки и стоимость разработки программы.

Программу можно считать модульной, если логична и физическая структура, соответствующая следующим условиям:

- Модули являются независимыми программными блоками, его коды логически и физически разделены от кода других модулей;

- Модули являются неделимыми блоками программы, которые можно использовать повторно;

- Размер модуля ограничивается размером сегмента кода, который выделяется при компиляции модуля.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) - это новый подход к созданию программ. ООП аккумулирует лучшие идеи, воплощенные в структурном и модульном программировании, и сочетает их с новыми мощными концепциями, которые позволяют оптимально организовывать программы. ООП позволяет разложить проблему на составные части наиболее естественным способом с учетом иерархии взаимосвязей. Каждая часть становится самостоятельным объектом, который содержит свои собственные данные, операции и функции, которые относятся к этому объекту. В результате процесс составления программ упрощается, и программист получает возможность оперировать с большими по объему программами. Одна из главных особенностей ООП - это возможность определять новые типы данных так, что их использование ничем не будет отличаться от использования встроенных в язык типов данных. Новые типы данных должны в большей степени соответствовать понятиям той прикладной области, для которой разрабатывается программа, чем встроенные типы, ориентированные на архитектуру компьютера.

Класс - это специальная конструкция объектно-ориентированного языка программирования, который используется для группировки связанных переменных и функций. При этом согласно терминологии ООП глобальные переменные класса называются полями данных (также свойствами или атрибутами), а функции называют методами класса. На основе одного класса, можно создать множество объектов, будут отличаться друг от друга своим состоянием (значениями полей).

Объект - это некая сущность в виртуальном пространстве, обладает определенным состоянием поведения, имеет заданное значение свойств (атрибутов) и операций над ними (методов). Как правило, при рассмотрении объектов, выделяется то, что объекты принадлежат нескольким классам, которые определяют поведение (является моделью) обьекта. Термины «экземпляр класса» и «объект» взаимозаменяемы.