Организация системы компьютерного контроля знаний

- Количество вариантов ответов. Имеет смысл использование от 3 до 6 вариантов ответов, тем не менее число возможных вариантов ответов в Те не ограничено.

- Правильный вариант. Устанавливает варианты ответов, определяемые системой как правильные. Дополнительная опция «Единственный / Произвольный» указывает будет ли вопрос иметь лишь один правильный вариант ответа, либо их будет любое количество (не более количества вопросов). В Те возможно указание правильными как всех вариантов ответа, так и не одного, хотя это не рекомендуется.

Полями вопроса являются.

- Инструкция. Содержит краткие рекомендации по выполнению вопроса. Заполнение этого поля рекомендуется, но не является обязательным.

- Собственно вопрос. Содержит формулировку вопроса.

- Варианты ответа. Содержат варианты возможных ответов на вопрос.

Рис. 5. Редактор вопроса

Значением полей вопроса является текст в формате HTML, следовательно для его оформления возможно использование всех возможностей формата HTML (за исключением внедренных объектов). На панели Форматирование расположены команды, которыми выполняется оформление содержимого полей вопроса.

Особенности включения в текст графических изображений

Для добавления графических изображений в тест используется кнопка «Вставить картинку» [] панели инструментов Форматирование. Нажатием на эту кнопку вызывается диалог Вставка картинки (рис. 6).



Рис. 6. Диалог Вставка картинки

Графические изображения (картинки) не хранятся непосредственно в файле теста, файл теста содержит лишь ссылки на картинки, которые хранятся отдельно. Поэтому следует уделить внимание расположению картинок и их доступности в последствии.

При добавлении картинки в ранее сохраненный тест доступна и задействована по-умолчанию опция «копировать в папку теста» и активна опция «копировать в библиотеку». Если тест не сохранен, то копирование в папку теста не возможно (папка теста не определена) . Библиотекой является подкаталог libImg установочного каталога программной системы Те. При первом сохранении теста, содержащиеся в нем картинки будут скопированы в каталог теста. Если в тесте содержатся картинки, расположенные в библиотеке, то будет выдан запрос на копирование их в папку теста.

3.2.3 Редактор формы

Панели редактора формы

Редактор формы содержит панели: Свойства, Режим и Форма (рис. 7).

Рис. 7. Редактор формы

Панель Свойства позволяет изменять идентификатор (внутреннее имя) формы для форм, добавленных пользователем; название формы и показывает тип формы (форма элемента или форма теста). Панель Режим позволяет переключаться между режимом Просмотр формы и режимом Редактирование формы. При включении режима редактирование в панели Форма отображается и доступен для изменения HTML-код формы.

Код формы представляет собой особым образом размеченный фрагмент HTML-страницы.

Требования к разметке формы простого вопроса

1. Блок, содержимым которого во время исполнения будет являться значение поля Инструкция должен иметь идентификатор id = “runIntInstr”. Содержимое блока во время редактирования несущественно.

2. Блок, содержимым которого во время исполнения будет являться значение поля Вопрос должен иметь идентификатор id = “ runIntQuest”. Содержимое блока во время редактирования несущественно.

3. Блок, представляющий собой контейнер для вариантов ответов должен иметь идентификатор id = “ runIntAnswBox”. Его содержимым во время редактирования является только один блок представления варианта ответа.

4. Форматирование блока варианта ответа следующее:

- Для указания порядкового номера варианта ответа используется ключевое слово $NUM. Во время исполнения это слово будет заменено на порядковый номер вопроса (1, 2, и т.д.).

- Один из внутренних блоков должен иметь идентификатор id = “runIntAnsw$NUM”. Содержимое блока во время редактирования несущественно, во время исполнения содержимым блока будет являться значение поля соответствующего варианта ответа.

Требования к разметке формы теста

1. Блок, содержимым которого во время исполнения будет являться форма вопроса должен иметь идентификатор id = “runExtQuestBlock”. Содержимое блока во время редактирования несущественно.

2. Требования к разметке управляющих элементов (Наличие блоков обязательно, их содержимое во время редактирования несущественно).

- Блок, во время исполнения предстявляющий кнопку «Следующий / Завершить» должен иметь идентификатор id = “runBtNext”.

- Блок, во время исполнения предстявляющий кнопку «Пропустить / Как не отвеченный» должен иметь идентификатор id = “runBtPass”.

- Блок, во время исполнения предстявляющий кнопку «Предыдущий / Отменить тестирование» должен иметь идентификатор id = “ runBtBack ”.

- Блок, во время исполнения предстявляющий кнопку «Список вопросов» должен иметь идентификатор id = “runBtList”.

3. Требования к разметке информационных параметров (Наличие параметров не обязательно).

- Параметр «Дисциплина теста», вместо которого во время исполнения будет отображено название дисциплины теста, выглядит так: $KURS.

- Параметр «Тема теста» - $TEMA.

- Параметр «Автор теста» - $AUTHOR.

- Параметр «Статус вопроса» - $STAT. Этот параметр при первом предъявлении вопроса не отображается, а при повторном показывает был ли на вопрос дан ответ или вопрос был пропущен.

- Параметр «Вопросов всего» - $Qall показывает общее количество вопросов.

- Параметр «Текущий вопрос» - $Qcurrent показывает номер текущего вопроса.

- Параметр «Вопросов отвечено» - $Qis показывает количество вопросов, на которые были даны ответы (число предъявленных вопросов за вычетом числа пропущенных).

- Параметр «Пропущено вопросов» - $Qbreak.

- Параметр «Вопросов осталось» - $Qleft.

- Параметр «Времени всего» - $Tall - общее количество времени на прохождение теста.

- Параметр «Времени прошло» - $Tpass. Рекомендуется размещать внутри динамического блока.

- Параметр «Времени осталось» - $Tleft. Рекомендуется размещать внутри динамического блока.

- Параметр «Время текущее» - $Tcur.

4. Требования к разметке динамических блоков (Наличие динамических блоков не обязательно, их содержимое существенно). Отличительной чертой динамического блока является то, что его содержимое обновляется 1 раз в секунду, тогда как содержимое других блоков обновляется только при переходе между вопросами.

- Количество динамических блоков не более 10.

- Каждый блок имеет уникальный идентификатор id = “ runDin+цифра” (Например: runDin0, runDin1, …, runDin9).

- Содержимым блока может являться параметр количества прошедшего времени тестирования [$Tpass] или параметр количества оставшегося для тестирования времени [$Tleft].

3.2.4 Редактор алгоритма

При оценки результатов обучаемого система автоматически формирует оценку по 100 бальной шкале, исходя из веса каждого вопроса и процента его выполнения. Для представления полученной оценки в шкале низшей размерности (5-ти бальной, 10-ти бальной) или установления для оценки качественной характеристики (“Хорошо”, “Отлично” и др.) используется Алгоритм оценки.

Редактор Алгоритма оценки (рис. 8) содержит две панели: Размерность качественной оценки и Перевод количественной оценки. Панель Размерность качественной оценки позволяет задать количество поименованных интервалов, на которые будет делиться 100 бальная внутренняя оценка. Панель Перевод количественной оценки позволяет указать границы этих интервалов и поставить им в соответствие качественную характеристику.

Рис. 8. Редактор алгоритма

3.2.5 Параметры теста

Вызов диалога Параметры теста (рис. 9) производится нажатием на кнопку [] панели инструментов Главная.

Диалог Параметры теста включает следующие поля.

1. Название теста. Отображается только в окне Структура теста как название корневого (верхнего) узла.

2. Автор теста. Отображается во всплывающей подсказке при наведении курсора мыши на корневой узел в окне Структура теста.

3. Дисциплина теста. Отображается во время тестирования вместо параметра «Дисциплина теста»

4. Тема теста. Во время тестирования замещает параметр «Тема теста».

Рис. 9. Диалог Параметры теста

5. Режим. Позволяет выбрать используемый режим прохождения теста. Содержит следующие варианты.

- Свободный (по-умолчанию). Обучаемому доступны: переход на следующий вопрос, пропуск вопроса, возврат на предыдущий вопрос, переход к любому вопросу через список вопросов, завершение тестирования в любой момент.

- Обычный. Доступен переход на следующий вопрос, возврат на предыдущий вопрос.

- Классический. Доступен только переход на следующий вопрос.

6. Регистрация. Это параметр управляет появлением диалога регистрация перед началом тестирования. Принимает следующие значения.

- Предложить (по-умолчанию). Диалог регистрации появляется, но доступна кнопка «Без регистрации».

- Обязательна. Диалог регистрации появляется, кнопка «Без регистрации» отсутствует.

- Отсутствует. Диалог регистрации не появляется.

7. Форма теста. Позволяет выбрать из имеющихся форму теста с помощью которой будет осуществляться предъявление теста обучаемому.

8. Оценка. Задает алгоритм, используемый для формирования качественной оценки.

9. Ограничить время тестирования (по-умолчанию - активна). При включении этой опции есть возможность задать общее время тестирования, по прошествии которого тестирование будет автоматически завершено.

10. Вопросы в произвольной последовательности (по-умолчанию - активна). При включении этой опции порядок вопросов в тесте перед началом тестирования будет изменен произвольным образом, иначе обучаемому вопросы будут предъявлены в последовательности, заданной при проектировании (при проектировании порядок задается перемещением вопросов указателем в окне Структура теста).

11. Доступен полный отчет о результатах (по-умолчанию - активна). Эта опция управляет видимостью кнопки Отчет при показе диалога Результаты тестирования (рис. 10). Следует иметь ввиду, что диалог Результаты тестирования содержит информацию только о количестве набранных баллов, в то время как Отчет о результатах полную информацию по прохождению теста, включая показ правильных ответов по неверно или неполно отвеченным вопросам.

Рис. 10. Диалог Результаты тестирования

3.2.6 Интерфейс

Внешний вид системы Те

На рисунке 11 представлен внешний вид программной системы Те.

Рис. 11. Внешний вид программной системы Те

Можно выделить следующие элементы интерфейса.

1. Строка меню.

2. Панель инструментов.

3. Окно Структура теста. Отображает содержимое загруженного теста в виде древовидной структуры.

4. Окно Редактор элемента. Область, в которой отображается редактор для выделенного в окне Структура теста элемента (вопроса, формы, алгоритма).

Команды меню

Структура главного меню программы.

1. Файл. Содержит пункты меню для управления файлом теста.

- Создать. Загрузка в программную систему Те теста с установками по умолчанию, не содержащего ни одного вопроса.

- Открыть. Выбор и загрузка ранее созданного и сохраненного теста.

- Сохранить. Сохранение теста в файл. Для нового теста вызывается команда Сохранить как, для ранее сохраненного производится повторное сохранение в файл теста.

- Сохранить как. Открытие диалога выбора имени файла и сохранения теста в выбранный файл.

- Закрыть. Выгрузка теста из Те. При наличии изменений в открытом тесте выдается запрос на сохранение.

- Выход. При наличии открытого теста вызывается команда Закрыть, потом выдается запрос на закрытие окна программы.

2. Тест. Содержит пункты меню для формирования теста.

- Вопросы. Содержит пункты меню для добавления и удаления вопросов

i. Добавить альтернативный. Добавление вопроса с единственным правильным ответом.

ii. Добавить полиальтернативный. Добавление вопроса с произвольным количеством правильных ответов.

iii. Удалить все вопросы.

- Формы. Содержит пункты меню для добавления и удаления форм.

i. Добавить форму теста.

ii. Добавить форму простого вопроса. Альтернативный и полиальтернативный - разновидности простого вопроса.

iii. По-умолчанию. Удаление форм пользователя и восстановления форм по умолчанию

- Алгоритмы.

i. Качественная оценка. Добавление алгоритма качественной оценки к тесту.

- Просмотр. Предварительный просмотр выделенного элемента.

- Запуск теста. Запуск редактируемого теста в режиме проведения тестирования.

- Параметры теста. Вызов диалога Параметры теста.

3. Помощь.

- Справка. Открытие окна с руководством по использованию Те.

- О программе. Информация о разработчиках и версии программы.

Команды панели инструментов

Панели инструментов расположены в две строки. Первая строка - панель инструментов Главная, вторая - Форматирование.

Панель инструментов Главная используется для управления разработкой теста и содержит следующие команды (рис. 12).

Рис. 12. Панель инструментов Главная

- Создание нового теста.

- Открытие существующего файла теста.

- Сохранение теста в файл.

- Предварительный просмотр выделенного элемента теста.

- Запуск теста в режиме проведения тестирования.

, , , - Соответственно Вырезать, Копировать, Вставить и Удалить. Команды работают и по отношению к выделенному элементу окна Структура теста и по отношению к выделенному фрагменту в полях редактора вопроса.

, - Отменить и Вернуть. Команды работают по отношению к изменениям в полях редактора вопроса.

- Добавляет к тесту новый вопрос (полиальтернативный).

- Добавляет новую схему теста.

- Добавляет новую схему вопроса.

- Добавляет новый алгоритм оценки.

- Вызывает диалог Параметры теста.

Панель инструментов Форматирование содержит следующие команды для оформления полей вопроса (рис. 13).

Рис. 13. Панель инструментов Форматирование

- Вызов диалога Вставка картинки.

- Вызов диалога Вставка таблицы.

- Вставка символа конца абзаца.

- Вставка горизонтальной линии.

, , , - Полужирный, Курсив, Подчеркнутый, Перечеркнутый. Команды стиля шрифта. Если имеется выделенный фрагмент текста в поле редактора вопроса, то нажатием на одну из этих кнопок ему будет установлен соответствующий стиль, если фрагмент уже имеет этот стиль, то он будет снят.Если курсор находиться в одном их полей редактора вопроса, но выделенного фрагмента нет, то текст, вводимый в дальнейшем будет иметь соответствующий стиль.

, , , - Выравнивание соответственно По левому краю, По центру, По правому краю, По ширине. Устанавливает выравнивание выделенных абзацев.

- Выделение цветом. Открывает окно для выбора цвета фона выделенного фрагмента текста (рис. 14).

- Цвет шрифта. Открывает окно для выбора цвета шрифта выделенного фрагмента текста (рис. 14).



Рис. 14. Окно выбора цвета

- Представляет выделенный фрагмент в виде неупорядоченного (маркированного) списка.

- Представляет выделенный фрагмент в виде упорядоченного (нумерованного) списка.

, - Уменьшение и увеличение отступа выделенного текста от начала строки.

, - Верхний индекс и Нижний индекс соответственно. Выделенный фрагмент текста принимает вид верхнего (нижнего) индекса.

- Очистить форматирование. Удаляет всю информацию о форматировании текста.

3.3 Интерфейс модуля исполнения тестов

Модуль тестирования (модуль исполнения тестов) при запуске получает адрес файла теста и загружает его содержимое во внутреннюю структуру данных. Адрес файла теста передается в качестве параметра при запуске модуля тестирования. Если параметр пуст, то отображается диалог Открытие файла теста (рис. 15).

Рис. 15. Диалог Открытие файла

Пользователь может ввести адрес файла теста в Интернете или воспользоваться кнопкой «Обзор» для указания файла на компьютере или в локальной сети.

Если в параметрах теста при разработке не установлено значение «без регистрации» появляется окно Регистрация (рис. 16). При этом, если задано значение «предложить» регистрацию, доступна кнопка «Без регистрации», позволяющая отказаться от регистрации и не вводить данные, иначе, если установлено, что регистрация «обязательна», эта кнопка не доступна.

Рис. 16. Диалог Регистрации пользователя

При регистрации обучаемый вводит свою фамилию и инициалы и указывает обращение к себе (рис. 17). Доступны несколько вариантов.

1. Отсутствует. Обращение происходит только по фамилии.

2. Студент, Студентка. Позволяет в дополнительное поле ввести номер группы.

3. Ученик, Ученица. Позволяет в дополнительное поле ввести номер класса.

4. Абитуриент. Обращение происходит по фамилии с предшествующим словом «Абитуриент».

5. Другое. В дополнительное поле вводится произвольное обращение.



Рис. 17. Выбор обращения

Если задан режим тестирования «Свободный» в параметрах теста при редактировании, то появляется диалоговое окно «Тест» (рис. 18а). Этот диалог содержит информацию о теме и дисциплине теста и предоставляет следующие возможности.

а).

б).

Рис. 18. Диалог Тест

При выборе опции «С первого вопроса», можно снять отметку с пункта «Разрешить пропуск вопроса» - это соответствует режиму тестирования «Обычный». Обучаемый начинает отвечать на вопросы с начала, имеет возможность вернуться на ранее отвеченные вопросы, но не имеет возможности пропустить вопрос (кнопка «Пропустить» отсутствует) и обратиться к списку вопросов (кнопка «Список вопросов» отсутствует). Снятие отметки с пункта «Разрешить возврат на предыдущий вопрос» аналогично переходу в режим тестирования «Классический» (отметка с пункта «Разрешить пропуск вопроса» снимается автоматически, т.к. нелогично разрешать пропуск вопроса, если нет возможности вернуться для ответа на него). В этом случае при тестировании обучаемому доступна только кнопка «Следующий».

При выборе опции «С указанного вопроса», отображается список вопросов теста (рис. 18б) и имеется возможность выбрать вопрос, с которого начнется тестирование, например, начать с последнего вопроса и двигаясь назад, завершить первым.

После этого диалога начинается непосредственно процесс тестирования.

Внешний вид программы при проведении тестирования целиком определяется формами представления, включенными в файл теста. Использовании стандартных форм дает внешний вид, показанный на рисунке 19.



Рис. 19. Вопрос, оформленный стандартными формами предъявления

В левом верхнем углу экрана отображается название темы, для которой разработан тест, в верхнем правом - название дисциплины.

Ниже расположена информационная строка. Справа в этой строке отображается информация о количестве вопросов, на которые был дан ответ. При подведении указателя к этой области во всплывающей подсказке указано количество оставшихся (ещё не предъявленных или пропущенных) вопросов. В центре информационной строки отображается количество вопросов и номер текущего вопроса. Справа идет обратный отсчет времени остающегося до конца тестирования. При подведении указателя во всплывающей подсказке показывается общее количество времени, отведенного на прохождение теста. Если ограничения времени нет, то отображается слово «Неограниченно».

В нижней части экрана располагается навигационная панель. Видимость некоторых кнопок зависит от предустановленного режима тестирования. В режиме тестирования «Свободный» отображаются все кнопки и доступны все возможные функции. Рассмотрим работу каждой кнопки в отдельности.

1. «Предыдущий». Предназначена для перехода к вопросу, имеющему порядковый номер на единицу меньше чем текущий вопрос, независимо от состояния этого вопроса (не предъявлялся, пропущен, отвечен). Если текущий вопрос имеет порядковый номер один, то надпись на кнопке изменяется на «Отменить тестирования» и при нажатии на неё произойдет завершение теста без подсчёта количества баллов. Эта управляющая кнопка отображается, если режим тестирования «Свободный» или «Обычный» и не отображается при «Классическом» режиме тестирования.

2. «Список вопросов». Нажатием на эту кнопку вызывается диалог «Список вопросов» (рис. 20).

Рис. 20. Список вопросов

В верхней части этого диалогового окна расположено информационное поле, которой показывает общее количество вопросов теста, количество вопросов, на которые дан ответ и количество пропущенных вопросов. Ниже расположена область выбора очередного вопроса. Здесь в виде строк таблицы представлены вопросы теста. Для каждого вопроса показывается порядковый номер, тип и состояние (отвечен, не отвечен, пропущен). Щелчком указателя на строку какого-либо вопроса происходит переход к этому вопросу. Диалог «Список вопросов» имеет две кнопки: «Назад» - возврат к вопросу, с которого был вызван диалог и «Завершение тестирования» - позволяет завершить тестирование в любой момент времени. Эта управляющая кнопка отображается только в «Свободном» режиме тестирования.

3. «Пропустить». Помечает текущий вопрос как пропущенный и осуществляет переход к следующему. Если текущий вопрос помечен как отвеченный, то название кнопки изменяется на «Как не отвеченный». Эта управляющая кнопка отображается только в «Свободном» режиме тестирования.

4. «Следующий». Помечает текущий вопрос как отвеченный и осуществляет переход к следующему вопросу по нижеприведенному алгоритму.

- Просматриваются вопросы, следующие за текущим до последнего вопроса.

- Если очередной вопрос помечен как не отвеченный (не был предъявлен), то осуществляется переход к нему.

- Если такой вопрос не найден, то просматриваются вопросы от начального до текущего.

- Если очередной вопрос помечен как не отвеченный (не был предъявлен), то осуществляется переход к нему.

- Если такой вопрос не найден, то просматриваются вопросы, следующие за текущим до последнего вопроса.

- Если очередной вопрос помечен как пропущенный, то осуществляется переход к нему.

- Если такой вопрос не найден, то просматриваются вопросы от начального до текущего.

- Если очередной вопрос помечен как пропущенный, то осуществляется переход к нему.

- Если такой вопрос не найден, то возвращается информация, что следующий вопрос не определен.

Перед отображением очередного вопроса вызывается вышеуказанный алгоритм определения следующего. Если следующий вопрос определен, то кнопке «Следующий» ставиться в соответствие действие по переходу на него. Если следующий вопрос не определен (на все вопросы даны ответы), то название этой кнопки изменяется на «Завершение тестирования». И при нажатии на кнопку в этом случае произойдет завершение процесса тестирования и переход к диалогу «Результаты».

Завершение тестирования воз можно следующими путями:

- по истечении времени тестирования, если ограничение времени было установлено;

- нажатием кнопки «Завершение тестирования» в диалоге «Список вопросов» в любой момент времени, если тестирование проходит в «Свободном» режиме;

- нажатием кнопки «Завершения тестирования», которая появляется после выбора ответов на все вопросы.

По завершении тестирования отображается диалог Результаты ТЕСТА (рис. 21).

Рис. 21. Диалог Результаты тестирования

Этот диалог содержит информационное поле с названием дисциплины и темы теста. Ниже выводятся сведения об обучаемом, указанные при регистрации и результат прохождения теста. Результат выводится в виде качественной оценки в соответствии с алгоритмом оценки, сопоставленным данному тесту и в виде процента выполнения теста.

В нижней части диалогового окна расположен ряд функциональных кнопок.

- «Отчет». Выводит в отдельном окне подробный отчет о прохождении и результатах теста. Эта кнопка может отсутствовать, если в параметра теста при редактировании снята отметка с опции «Выводить подробный отчет о результатах».

- «Печать». Выводит в отдельном окне информацию этого диалогового окна и время тестирования в подходящем для печати виде.

- «Завершить». Осуществляет переход к странице, с которой был запущен Модуль тестирования. Если её нет, то отображает диалоговое окно открытия файла теста.

Рассмотрим подробнее отчет, формируемый программой (рис. 22).

Рис. 22. Отчет о прохождении теста

Отчёт о прохождении ТЕСТА содержит информацию, сгруппированную в несколько блоков.

- Заголовок отчета.

- Суммарная статистика.

- Статистика по вопросам.

- Разбор неправильных ответов.

Заголовок отчета с левой стороны отображает информацию о дисциплине теста, теме теста и данные, введенные обучаемым при регистрации, а с правой стороны дату тестирования и время начала и конца тестирования.

Блок суммарной статистики содержит поля:

- Всего вопросов в тесте;

- Дано ответов;

- Правильных ответов;

- Не полных ответов;

- Набрано баллов;

- Затрачено времени.

Блок статистики по вопросам представлен в виде таблицы, где для каждого вопроса теста (тестового задания) отображены следующие характеристики.

- Порядковый номер тестового задания.

- Результат выполнения данного тестового задания. Возможные варианты: «Правильно», если ответ полностью совпадает с эталонным; «Не полный», если указаны не все правильные варианты ответа или /и указаны неправильные; «Неправильный», если ответ обучаемого полностью не совпадает с эталонным; «Пропущен», если это тестовое задание было помечено как пропущенное и на него не был дан ответ; «Не отвечен», если данный вопрос не был предъявлен обучаемому (в данном и предыдущем случае тестирование завершено через диалог «Список вопросов» или по окончании времени).

- Вес вопроса. Отражает значение одноименного параметра, устанавливаемого при редактировании теста в редакторе вопроса, и задает максимальное значение оценки за данное задание.

- Выполнено. При результате выполнения «Правильно» равен 100%, при результате выполнения «Неправильный», «Пропущен» или «Не отвечен» равен 0%, при результате «Не полный» содержит значение на отрезке от 1 до 99%. Для подсчета процента выполнения при не полном ответе используется такой алгоритм (пропорциональный). Сначала подсчитывается количество совпадений S ответа обучаемого с эталонным ответом. Потом вычисляется количество вариантов ответа, отмеченных обучаемым, не совпавших с эталонным N и количество эталонных вариантов ответа, не найденных в ответе, данном обучаемым M. В результате, процент выполнения ответа P расчитывается по следующей формуле.

- Набрано. Содержит значение, полученное процентным произведением значения из поля Вес вопроса на значение поля Выполнено, и оказывает непосредственное влияние на формирование оценки за тест (в 100 бальной системе). Оценкой за тест является отношение суммы значений колонки «Набрано» к сумме значений колонки «Вес вопроса».

- Времени затрачено. Показывает суммарную длительность времени, когда обучаемому отображался на экране данный вопрос с учетом возвратов.

Блок разбора неправильных ответов для каждого тестового задания, на которые не был дан правильный ответ, выводит следующую информацию.

1. Порядковый номер.

2. Формулировка вопроса.

3. Варианты ответа.

4. Отметка ответов, данных обучаемым.

5. Отметка эталонных ответов.

3.4 Практическая апробация примеры и рекомендации

Апробация программного комплекса проводилась в КГТУ им. А.Н. Туполева (КАИ) студентами 4-го курса специальности № 2204 (инженер-программист) и студентами 5-го курса специальности № 0102 (инженер-математик) при изучении дисциплины «Системы искусственного интеллекта».

С помощью данных инструментальных средств проектирования было создано около 60 тестов по темам: «Экспертные системы» и «Онтологии».

На рисунках 23-33 представлены некоторые тестовые задания тестов, созданные во время апробации.

Рис. 23



Рис. 24

Рис. 25



Рис. 26

Рис. 27



Рис. 28

Рис. 29

Рис. 30



Рис. 31

Рис. 32



Рис. 33

При апробации системы в качестве достоинств отмечены следующие возможности системы:

- формирование полного отчета по результатам с разбором неправильных ответов;

- показ результата за тест в виде качественной характеристики, задаваемой в алгоритме оценки;

- возможности навигации по вопросам во время прохождения теста (пропуск, возврат, переход к любому вопросу);

- большое количество настроек;

- ясный и понятный интерфейс.

Апробация оказалась полезной с точки зрения выработанных рекомендаций:

- увеличить количество поддерживаемых типов вопроса;

- уделить дополнительное внимание процедуре сохранения файла, её корректной работе на компьютерах с различными версиями Windows и версиями Internet Explorer;

- в отчете присутствует только разбор неправильных ответов, в некоторых случаях стоит видеть в отчете и правильных ответы;

- добавить возможность изменения типа и размера шрифта;

- добавить возможность использования специальных символов (греческий алфавит, знаков множеств и т.п.);

- кодировать файл теста, чтоб не было возможности узнать правильные варианты ответа, просмотрев содержимое файла в текстовом редакторе;

- разработать специальный интерфейс для редактирования форм для пользователей не знакомых с языком HTML;

- обеспечить корректное сохранение рисунков, при вставке их из буфера обмена командой из контекстного меню или комбинацией клавиш Ctrl+V.

4. Технико-экономическое обоснование дипломной работы

Целью данной работы является разработка и внедрение набора инструментальных средств поддержки тестового контроля знаний.

В данном разделе рассчитывается стоимость его разработки. Экономическая оценка работы заключается в раскрытии следующих пунктов.

- Расчет себестоимости программной системы.

- Расчет затрат на разработку программной системы с использованием постархитектурной модели COCOMO II.

Расчет проводится в рамках научно-исследовательской работы.

4.1 Расчет себестоимости программной системы

4.1.1 Материалы необходимые для разработки дипломного проекта.

Материалы необходимые для разработки дипломного проекта приведены в таблице 1.

Таблица 1. Затраты на материалы

Наименование	Количество	Единицы измерения	Цена за единицу, руб.	Стоимость,руб.
miniCD-RW	1	Штук	40	40
Бумага	3	Пачка	120	360
Ватман	6	Лист	10	60
Итого				460

С учетом транспортно-заготовительных затрат (5%):

Зм = 319 + 319 * 0,05 = 334,95 руб.

4.1.2 Расчет заработной платы исполнителей

Затраты по этому пункту можно сосчитать, определив расход времени по стадиям работы.

Определив затраты для типа задач «Создание программного продукта» производится в соответствии с «Типовыми нормами времени на программирование задач для ЭВМ».

Нормы времени указаны с учетом следующих допущений:

1. Число рабочих дней в месяце - 21;

2. Продолжительность рабочего дня - 8 часов.

Таблица 2. Заработная плата исполнителей

Исполнитель	Разряд	Месячный оклад, руб.	Длительность работы, мес.	Зарплата, руб.
Руководитель	16	5000	2	10000
Консультант по БЖД	13	3500	0,1	350
Консультант по экономике	13	3500	0,1	350
Инженер	10	800	8,2	4800
Итого				15500

Рассчитаем Единый социальный налог (ЕСН).

ЕСН = 15500 * 35,6% / 100% = 5518 руб.

4.1.3 Затраты на использование машинного времени и доступа в Интернет

Затраты на использование машинного времени:

Змв = Тм * Сч

Где Змв - затраты на машинное время, руб.;

Тм - время работы машины, час.;

Сч - стоимость одного часа работы ЭВМ.

Тм = Ди * Мч,

где Ди - количество дней использования ЭВМ: 172 дня (результаты получены экспериментальным путем);

Мч - количество используемых машинных часов в день (учитываются санитарные нормы): 4 часа.

Затраты на машинное время:

Змв = 22 * 172 * 4 = 15136 руб.

Затраты на использование доступа к сети Интернет:

Время работы в сети Интернет примерно 30% от времени работы на машине и равно

ВремяИнтернет = 172 дня * 4 часа * 30% = 206 часа.

Т.к. час работы в Интернет стоит около 15 руб., то

Затраты на доступ к сети Интернет:

ЗатратыИнтернет = 206* 15 = 3090 руб

4.1.4 Накладные расходы

Учитываются расходы на управление и прочее. Величина накладных расходов определяется в процентах от основной и дополнительной заработной платы и составляет в условиях КГТУ 110%. Накладные расходы можно сосчитать по формуле:

Знк = (ЗП+ЕСН) * 1,1 = (15500+5518) * 1,1 = 23120 руб.

4.1.5 Результаты расчетов цены программного продукта

Таблица 3. Сводная смета затрат

Статьи затрат	Сумма, руб.
Материалы (дискеты, бумага, ватман)	460
Заработная плата исполнителей	15500
Отчисления на ЕСН	5518
Затраты на машинное время	15136
Затраты на доступ к сети Интернет	3090
Накладные расходы	23120
Итого	62824

Итоговое число представляет собой себестоимость программного продукта.

4.2 Расчет затрат на разработку программной системы с использованием постархитектурной модели COCOMO II

Оценка размера проекта по созданию программного обеспечения является важным моментом в цикле производства программного продукта. Неправильная оценка размеров проекта приводит к снижению качества продукта или к нарушению сроков его создания. Исследования в области оценки размеров программ ведутся довольно давно, однако реальных успехов в практическом применении моделей и методов оценки пока немного. Наиболее распространенной моделью оценки является модель COCOMO II.

4.2.2 Краткое описание модели COCOMO II

Наиболее известной моделью данного рода является конструктивная модель стоимости (Constructive Cost Model - COCOMO), разработанная в конце 70х годов Барри Боэмом (Barry Boehm). Построенная на основе анализа ряда проектов, выполненных в основном в интересах Министерства Обороны США, она устанавливает соответствие между размером системы в тысячах условных строк кода и «классом» проекта, с одной стороны, и трудоемкостью разработки системы, с другой стороны.

Базовый тип модели COCOMO учитывает только класс проекта - естественный, полуинтегрированный, «встроенных систем». Естественные проекты - относительно маленькие и разрабатываются командами, знакомыми с прикладной областью. Полуинтегрированные проекты - системы среднего размера и сложности, разрабатываемые группами разработчиков с различным опытом. Проекты «встроенных систем» выполняются при значительных аппаратных, программных и организационных ограничениях. Промежуточный тип модели вводит 15 поправочных факторов, принадлежащих к одной из четырех категорий: атрибуты продукта, такие, как его сложность и требования к его надежности; атрибуты системы, такие, как ограничения на оперативную память и время выполнения; атрибуты команды, такие, как опыт в прикладной области; и атрибуты проекта, такие, как используемые средства разработки. Продвинутый тип модели дополнительно вводит разбиение по стадиям жизненного цикла.

Со временем модель СОСОМО оказалась устаревшей в значительной своей части. Поэтому на ее основе была разработана модель СОСОМО II, опубликованная в 1999 году. Она усовершенствует оригинальную модель в следующих основных направлениях:

- использование входных данных, доступных на ранних этапах жизненного цикла системы для оценки ее сложности (в частности, использование функциональных точек);

- новые - циклические и обобщенные - модели процессов разработки;

- подходы, основанные на повторном использовании, включая интеграцию коммерческих продуктов, реинжиниринг, генерацию приложений;

- объектно-ориентированные подходы, поддерживаемые распределенным ПО промежуточного слоя;

- влияние зрелости процессов разработки.

4.2.2 Оценка программного комплекса с использованием модели COCOMO II

Для описания моделей COCOMO II требуется информация о размере программного продукта. Для этого будем использовать LOC-оценку (Lines Of Code). LOC-оценка - это количество строк в программном продукте.

В нашем случае LOC 5060, т.е. KLOC (тысячи строк кода) 5.

Основное уравнение постархитектурной модели имеет следующий вид:

[чел.-мес],

Где масштабный коэффициент ;

коэффициент оценки влияния изменчивости требований,

где - процент кода, модифицированного из-за изменения требований. В нашем случае изменения требований не происходило, т.е. , значит .

показатель, отражающий нелинейную зависимость затрат от размера проекта. Значение изменяется в диапазоне 1,01 … 1,26, зависит от пяти масштабных факторов и определяется по формуле

Расчет масштабных факторов

Масштабный фактор ()	Оценка	Значение
Предсказуемость PREC. Отражает предыдущий опыт организации в реализации проектов этого типа	Полностью непредсказуемый проект	Очень низкий (5)
Гибкость разработки FLEX. Отражает степень гибкости процесса разработки	Определены только общие цели	Сверхвысокий (0)
Разрешение архитектуры /риска RESL. Отражает степень выполняемого анализа риска	Некоторое (40%)	Низкий (4)
Связность группы TEAM.	Главным образом кооперативность	Высокий (2)
Зрелость процесса PMAT. Означает зрелость процесса в организации.	Номинальная	Номинальный (3)

Итак .

слагаемое, используемое, если некоторый процент программного кода генерируется автоматически. В нашем случае , т.к код автоматически не генерировался.

размер программной системы, выраженный а тысячах LOC (KLOC). Для разработанной программной системы KLOC.

множитель поправки, зависит от 17 факторов , характеризующих продукт, аппаратуру, персонал и проект.

Оценка пост-архитектурных факторов затрат

Фактор	Оценка	Множитель затрат
Факторы продукта
RELY (Required Software Reliability). Требуемая надежность ПО	Номинальный. Умеренная, легковосстановимые потери	1,00
DATA (Data Base Size). Размер базы данных	Низкий. БД/LOC < 10	0,93
CPLX (Product Complexity). Сложность продукта	Номинальный.	1,00
RUSE (Required Reusability). Требуемая повторная используемость	Номинальный. На уровне проекта	1,00
DOCU (Documentation match to life-cycle needs). Документирование требований жизненного цикла.	Низкий. Некоторые требования жизненного цикла не учтены	0,95
Факторы платформы (виртуальной машины)
TIME (Execution Time Constraint). Ограничения времени выполнения.	Номинальный. Используется не более 50% возможного времени выполнения	1,00
STOR (Main Storage Constraint). Ограничения оперативной памяти.	Номинальный. Используется не более 50% доступной памяти	1,00
PVOL (Platform Volatility). Изменчивость платформы.	Низкий. Значительные изменения - каждые 12 мес.; незначительные - каждый месяц	0,87
Факторы персонала
ACAP (Analyst Capability). Возможности аналитика.	Номинальный. 55%	1,00
PCAP (Programmer Capability). Возможности программиста.	Номинальный. 55%	1,00
AEXP (Applications Experience). Опыт работы с приложением	Высокий. 3 года	0,89
PEXP (Platform Experience). Опыт работы с платформой.	Высокий. 3 года	0,88
LTEX (Language and Tool Experience). Опыт работы с языком и утилитами.	Номинальный. 1 год	1,00
PCON (Personnel Continuity). Непрерывность персонала.	Номинальный.	1,00
Факторы проекта
TOOL (Use of Software Tools). Использование программных утилит.	Высокий. Развитые утилиты жизненного цикла, умеренная интеграция	0,86
SITE (Multisite Development). Мультисетевая разработка.	Номинальный.	1,00
SCED (Required Development Schedule). Требуемый график разработки.	Номинальный. 100%	1,00

Итак,

[чел.-мес],

5. Безопасность и экологичность дипломного проекта

Данная работа заключается в разработке информационно-управляющей системы (программное обеспечение для станции оператора). Помещение, в котором производилась разработка программного обеспечения, относится к лаборатории. Помещение лаборатории характеризуется наличием следующих условий:

1. Относительной влажностью менее 75%;

2. Отсутствием токопроводящей пыли;

3. Изолирующими деревянными полами;

4. Нормальной температурой воздуха.

В соответствии с ПУЭ это помещение лаборатории относится к I классу без повышенной опасности.

Категория тяжести работ, выполняемых на ЭВМ относится к (I), группа трудовой деятельности - А (считывание информации с экрана, но не более 20000 знаков).

При 8 часовой рабочей смене и работе на ЭВМ, регламентированные перерывы следует устанавливать через каждые 2 часа продолжительностью 15 минут каждый.

При работе с ПЭВМ обслуживающий персонал может столкнуться с такими вредными факторами как:

1. электромагнитное излучение;

2. удар электрическим током;

3. поражение молнией.

5.1 Техника безопасности при работе с ПЭВМ

Работа с ПЭВМ связана с опасностью поражения электрическим током. Электрический ток, проходя через тело человека, парализует мышцы его тела.

При поражении электрическим током необходимо:

1. обесточить электрооборудование;

2. освободить пострадавшего от соприкосновения с токоведущими частями оборудования;

3. вызвать скорую медицинскую помощь;

4. если у пострадавшего замедлилось или совсем прекратилась сердечная деятельность, то вместе с искусственным дыханием нужно делать массаж сердца.

К работе с ПЭВМ допускаются лица, предварительно прошедшие инструктаж по технике безопасности и расписавшиеся в журнале регистрации инструктажа по технике безопасности.

В случае обнаружения неисправностей электропроводки, нарушения изоляции проводов, пробоя на корпусе и других отклонения от правил безопасной эксплуатации следует обязательно довести до сведения ответственных лиц.

5.2 Требование к персоналу, обслуживающему ЭВМ и указание мер безопасности при работе

1. К работе допускаются лица, изучившие инструктаж по ТБ на рабочем месте и имеющие квалификационную группу по ТБ не ниже I - для эксплуатации, не ниже III - для технического обслуживания и ремонта электрооборудования.

2. При работе за невыполнение правил ТБ несут ответственность как руководитель работ, так и обслуживающий персонал.

3. Руководитель лаборатории несет ответственность за:

- проведение мероприятий по созданию безопасных условий учебного процесса,

- инструктаж и организацию обучения персонала технике безопасности при выполнении работ;

- контроль за выполнением “Правил и инструкций по ТБ”;

- обеспечение персонала инструкциями, правилами, нормами.

4. Корпус ЭВМ перед эксплуатацией должен быть заземлен.

5. Не допускается эксплуатировать ЭВМ при отсутствии или неисправности заземления, при открытой крышке корпуса, а также при неисправности сетевой вилки и шнура питания.

6. Включение в сеть и отключение от сети стенда производить при отключенном сетевом выключателе, запрещается выключение выдергиванием вилки из розетки за шнур.

7. Не допускается установка и эксплуатация ЭВМ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных без принятия мер, исключающих возможность прикосновения людей к корпусу. В случае установки в непосредственной близости к отопительным приборам, последние должны быть ограждены деревянными декоративными щитами.

5.3 Метеорологические условия и вентиляция

Помещение, в котором производилась разработка программного обеспечения, относится к лаборатории. В соответствии с ПУЭ помещение лаборатории относится к I классу без повышенной опасности (сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и изолирующими деревянными полами). Метеоусловия в рабочей зоне помещения регламентируются по ГОСТу 12.1.005-88.

Это помещение с незначительными избытками явного тепла (не превышает 23 Дж/м2). Категория работ Iа. Допустимая температура воздуха от 190С до 250С; допустимая относительная влажность - 75%; скорость движения воздуха - 0,2 м/c.

В рассматриваемом помещении естественная вентиляция имеет организованный и неорганизованный характер, в соответствии со СНиП 2.04.05 - 91.

Свободный объем помещения равен 98 м3; на каждого человека приходится порядка 33м3.

Воздух подается и удаляется из помещения через неплотности окон и дверей, а также через форточки, окна, открываемые без всякой системы.

5.4 Нормирование шума и вибрации

Допустимые уровни шума и вибрации в помещении на рабочих местах соответствует СН 2.2.4/2.1.8-562-96.

Для уменьшения шума в лабораторном помещении используется специальная шумопоглощающая отделка. Для этого используют пористые материалы в виде плиток, которые эффективно поглощают звук. Уровень звукового давления не превышает допустимого значения 50 дБ. Источники вибрации отсутствуют.

5.5 Электробезопасность

Средства защиты обслуживающего персонала:

- защитное заземление;

Расчет заземления

Удельное сопротивление суглинистого грунта с песком S = 100 Омм3.

Коэффициент удельного сопротивления грунта от влажности = 1,2. Расчетное удельное сопротивление грунта = 100 = 120 Омм3. Сопротивление заземления определяем по формуле:

l = 3 - длина заземлителя [м],

d = 0,014 - диаметр заземлителя,

tt = 0,5l + t0 - расчетная глубина заземлителя,

t00 м.

Вычисляем необходимое количество заземлителей для снижения сопротивления до норм ПУЭ (Rн4 Ом).

n = R0/(Rн э) = 53,84/(4 0,8) = 17

где э = 0,8 - коэффициент экранирования заземлителей.

Найдем сопротивление соединителей стальной полосы

Где L = 50 м - длина полосы,

b0.12 м - ширина полосы,

t00,5 м - глубина заложения полосы.

Находим сопротивление всего заземляющего устройства

где п - коэффициент взаимного экранирования заземлителей с полосой.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

5.6 Расчет освещения в лабораторном помещении

Согласно СНиП 23.05-95 данное помещение по характеру зрительных работ относится к 4-му разряду, подразряду а:

- средняя точность;

- размер объектов различения, 0.5-1 мм.

Для освещения помещения используется как естественный, так и искусственный свет.

Расчет естественного освещения:

Расчет производится согласно СНиП 23.05-95 “Естественное и искусственное освещение”. Помещение имеет размеры:

- длина - 7,0 м;

- ширина - 4,0 м;

- высота - 3,5 м.

Освещение боковое, одностороннее, выделение пыли и других аэрозолей с концентрацией не более 5 мг/м3, остекление вертикальное, рамы деревянные двойные.

Определим необходимую площадь световых проемов.

Площадь пола помещения S = 28 м2.

Нормальный коэффициент естественного освещения:

lн = e m c = 1.0 1 1 = 1,0 [KEO]

e = 1,0 - значение KEO в % при рассеянном свете от небосвода, определяемое с учетом точности работ, вида освещения и географического расположения,

m = 1 - коэффициент светового климата,

c = 1 - коэффициент солнечного климата,

- световая характеристика окна

=16 (L=7; B=7; h=2,5)

Kзд = 1,0 - коэффициент, учитывающий уменьшение KEO от затемнения противостоящим зданием;

t0 - общий коэффициент светопропускания

t0 = t1 t2 t3 t4 = 0,8 0,6 0,7 0,8 = 0,27,

t1 = 0,8 - учитывает потери света в материале,

t2 = 0,6 - учитывает потери света в несущих конструкциях,

t3 = 0,7 - учитывает потери света при боковом освещении,

t4 = 0,8 - учитывает потери света в солнцезащитных устройствах,

r1 = 3- коэффициент, учитывающий повышение KEO при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей,

S0 - площадь световых проемов

Sп - площадь пола.

Для естественного освещения помещения необходимо два окна размером 1,62,4 м. В этом случае площадь световых проемов составит 7,68 м2.

Расчет искусственного освещения

Лаборатория освещена искусственным светом. Он создается светильником ПВЛМ - подвесной пылеводозащищенный светильник с люминесцентными лампами ЛБ - 40 (в светильнике 2 лампы). Помещение по задачам зрительной работы относится к 1 группе, подразряд А.

Индекс помещения

i = Sп / h (A+B) = 28 / 3,5 (7,0+4,0) = 0,727.

Sп - площадь пола в помещении [м2],

h - высота помещения [м],

A, B - длина и ширина [м],

Принимаем:

- Е = 300 лк - нормированная освещенность,

- к = 1,2 - коэффициент запаса,

- светильники типа УВЛН-2x40-1,

- лампы типа ЛБ-40,

- F = 3120 лм - световой поток лампы.

Для рассчитанного индекса помещения находим по таблице коэффициент использования светового потока n = 0,6.

Коэффициент отражения потолка - 70%.

Коэффициент отражения стен - 50%.

Отношение средней освещенности к минимальной:

Z = Eср / Emin = 1,1.

Требуемое количество ламп:

Количество светильников 3 штуки по 2 лампы в каждом.

5.7 Молниезащита

Для защиты зданий и сооружений применяют молниеотводы по РД 34.21.122-87. Ожидаемое количество N поражений молнией в год:

N = ((S + 6 h) (L + 6 h) - 7,7 h2) n 10-6,

S = 40 м - ширина здания,

L = 60 м - длина здания,

h = 15 м - наибольшая высота здания,

n = 2 - удельная плотность ударов молний в землю (для г.Казани n=2);

N = ((40 + 6 15) (60 + 6 15) - 7,7 152) 2 10-6 = 0,035.

Помещение принадлежит к категории III, зона защиты Б (помещение согласно ПУЭ относится к зонам классов П-IIа; (для района расположения г. Казани 20-40гроз/ч)).

Защита осуществляется одиночным стержневым молниеотводом. Зона его защиты имеет габариты hx =13 м - высота защищаемого здания.

Радиус зоны защиты на высоте защищаемого здания,

rx =

h = hx /0.92+ rx /1.5= 28,13 м.

r0 - радиус зоны защиты на уровне земли, r0 = 1,5 h = 42,19 м

h0 - высота вершины конуса защиты, h0 = 0,92 h = 25,88 м.

Для защиты здания необходим один стержневой молниеотвод.

5.8 Пожарная безопасность

По пожарной безопасности помещение лаборатории относится, согласно НПБ-105-03, к категории Д. Согласно СНиП 21.01-97 степень огнестойкости II.