Разработка подсистемы генерации учебно-тренировочных заданий
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? какого-либо иностранного языка и т.д.). У В результате авторы, желающие обогатить КУ (КОС) функциями генерации, как правило, сталкиваются с необходимостью оригинальной реализации соответствующих механизмов, что требует участия в проекте квалифицированных программистов. Поскольку на сегодняшний день отсутствует инвариантная к ПО методология построения генерирующих КСО, даже для классных программистов данная задача не является тривиальной.
В настоящей главе мы постараемся показать, что создание генерирующего КУ или КОС не так трудно, как представляется на первый взгляд. Разумеется, любую проблему можно решать на разных уровнях. Если поставить перед собой задачу-максимум, заключающуюся в разработке высокоинтеллектуального КСО. базирующегося на всеобъемлющей модели представления ПО, то до практических результатов дело может дойти нескоро.
Поэтому внимание будет уделено методам генерации, позволяющим значительно повысить дидактический потенциал КУ (КОС), но не являющимся, с нашей точки зрения, слишком спорными в плане реализации.
Отметим, что материал главы ориентирован как на создатели KУ и КОС:, так и на разработчиков авторских систем.
Генерация УТЗ осуществляется на основе их моделей. На уровне, инвариантном к ПО и виду осваиваемой деятельности, модель задачи Мt представляет собой кортеж:
Мt=(A,D,С,Ms,Msu,V,Vu,Mas,Ov,Oa)
где A-цель (что требуется от обучаемого, какую деятельность необходимо выполнить);- исходные данные;
С - ограничения, которые должны быть учтены при выполнении УТЗ;- модель ситуации (в зависимости от назначения и вида КС О этот компонент может соответствовать моделям изучаемого объекта, среды профессиональной деятельности и т.д.);- информационная модель, описывающая способ представления Ms , а также средства оперирования ею в рамках КСО;- результаты (ответы);- описание способа ввода результата;- эталонная модель деятельности;- функция оценивания результата;- функция оценивания деятельности.
Компоненты A, D и С соответствуют постановке задачи. B модели ситуации выделим три составляющих:
(Str(Ms), Val(Ms),Int(Ms))
Где Str(Ms) - структура Ms;(Ms) - значения параметров Ms(Ms)- интерпретация Ms.труктура Str(Ms) определяет форму выражений(математических зависимостей, правил и тд), входящим в Ms . Конкрет ные значения параметров фиксируются в Val(Ms). Подобная декомпозиция позволяет дифференцировать генерацию УТЗ путем варьирования значениями параметров при неизменной структуре модели ситуации и генерацию, предусматривающую трансформацию Str(M).
Интерпретация Int(Ms) характеризует смысл (т.е. предметное содержание) элементов Str(Ms) и значений из Val(Ms).
Функции оценивания Ov и Оа определяются следующим образом:.(Vs,V)>R, (1)
О,-(Ма. Mas)> R, (2)
где Vs - результат, введенный или выбранный обучаемым; - множество оценок;
Ма - модель деятельности, выполненной обучаемым в процессе решения УТЗ и связанной с оперированием Ms на основе реализации Msu.
Форма, в которой описываются функции (1) и (2), зависит от вида и характера УТЗ, способа ввода ее результата (Vu) и информационной модели Msu. Это может быть таблица, система правил, процедура и др. В разд. был приведен пример спецификации (2) в виде системы правил оценивания ответа, формируемого путем выбора его компонентов в перечне.
Функции Ov, Oa и механизмы, реализующие оценивание, являются фиксированными в рамках КСО. Возможности их генерации в данной книге не рассматриваются.
В негенерируемых УТЗ все члены Мt фиксированы. Модель генерируемой задачи включает постоянную и переменную части. Возможности генерации зависят от состава переменных компонентов, способов их представления и множеств значений.
Исходя из сказанного, разделим члены (1) с учетом (2) на две группы: потенциально генерируемые (Мtg) и фиксированные (Mlf):
Mtf=(D,Msu,Vu,Ov,Oa) (3)
Поясним, почему принципиально генерируемый компонент D фигурирует в (3). D содержит естественно-языковое описание Ms или ссылку на нее с учетом установленной интерпретации и значений параметров. Другими словами, он играет роль внешнего (пользовательского) представления указанной информации. Поскольку все генерируемые элементы, отражаемые в D, учитываются при генерации Ms, он отнесен ко второй группе.
Предложенная модель описывает УТЗ, применяемые в любых видах КСО. а не только в КУ и КОС. В моделях конкретных УТЗ могут использоваться не все компоненты, входящие в (3). Обязательными членами М; являются A, D, Str>{Ms) и Val(M). Интерпретация модели ситуации отсутствует в чисто математических задачах. Mas и Оа не специфицируются в УТЗ без контроля деятельности. В задачах, недекомпозируемых на этапы, не задаются Msu , Mas и Оа . В свою очередь, V, Vu и Оа не определяются в УТЗ, не требующих ввода ответа.Рассмотрим смысл потенциально генерируемых компонентов Mt.
Пример 1. Найти корни уравнения x2 - Зх + 2 = 0 способом, включающим вычисление дискриминанта.
Как известно, существует несколько путей решения квадратного уравнения. Во-первых, его левая часть может допускать разложение на множители. Во-вторых, корни могут быть определены на основе соотношений: x1+x2=-b/a, x1x2=c/a Третьим вариантом является формула, содержащая дискриминант. Поскольку в условии есть ограничение на способ решения, в КСО должны быть предусмотрены средства для проверки того, что именно его использовал обучаемый. Такой контроль реализуется при пошаговом выполнении, т.е. данная УТЗ относится к классу задач на поэтапное получение результата. Компоненты ее модели1 детализированы в табл.
Согласно п