Geum.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации Ростовский Государственный Университет

Вид материалаДокументы

Содержание


ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ВОЛГУ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТСКОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ Попов А.П., Богомолов А.А., Фазылова О.А.
КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ Попов А.П., Богомолов А.А., Смирнов Д.С., Лучина Т.В.
Подобный материал:
1   ...   46   47   48   49   50   51   52   53   ...   75


ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ВОЛГУ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТСКОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ

Попов А.П., Богомолов А.А., Фазылова О.А.

Ростовский государственный педагогический университет




Компьютерное моделирование как особая форма эксперимента находит все более широкое применение во всех областях человеческой деятельности. Курс «Компьютерное моделирование» включен в стандарты специальностей физико-математического и естественно-научного направлений, при этом стандарты содержат целый ряд сложных тем и вопросов компьютерного моделирования. Вместе с тем, на чтение очень насыщенного лекционного курса отводится слишком мало часов. Положение усугубляется тем, что на сегодняшний день практически отсутствует учебная литература по задачам компьютерного моделирования. В связи с этим родилась идея написать учебник по курсу компьютерного моделирования, который один из авторов на протяжении нескольких лет читал в РГПУ для студентов физико-математических специальностей. Позднее было решено придать этому учебнику электронную форму, что позволяет использовать его также в качестве учебного пособия при проведении лабораторного практикума на компьютерах. Подобный подход вполне отвечает также и современным требованиям компьютеризации процесса образования.

И в лекционном курсе, и в электронном учебнике основное внимание уделяется не определениям, и не вопросам классификации различных видов моделей, а постановке и решению конкретных и достаточно сложных задач из различных разделов физики, химии, биологии.

В лабораторном практикуме на ЭВМ, сопровождающем лекционный курс, используются численные, аналитические, графические возможности математического пакета Mathcad, который был выбран из-за простого и наглядного интерфейса.

Большое внимание уделяется описанию и сравнению различных способов и методов решения одной и той же задачи, выяснению области применимости этих методов, оценки их точности и надежности. Так, решение системы уравнений Вольтерры,

(1)

моделирующих систему «хищник-жертва», рассматривается в линейном приближениии, во втором порядке стандартной теории возмущений, методом Крылова-Боголюбова, и, наконец, решается численно методом Рунге-Кутты четвертого порядка (часть решений воспроизведена на рис. 1-2).




Рис. 1. Решение системы уравнений (1) в линейном приближении.




Рис. 2. Численное решение системы уравнений (1) методом Рунге-Кутты.


Затем консервативность динамической системы Вольтерры используется для обоснования периодичности всех нетривиальных решений системы (1). В качестве иллюстрации приводится фазовый портрет системы, фазовые траектории которой совпадают с линиями уровня интеграла движения

. (2)




Рис. 3. Фазовый портрет экологической системы «хищник-жертва».


Подобный подход мы используем и при исследовании всех других задач – начиная с детерминированной модели процессов радиоактивного распада, и заканчивая моделями бифуркационных явлений в некоторых динамических системах.


КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ

Попов А.П., Богомолов А.А., Смирнов Д.С., Лучина Т.В.

Ростовский государственный педагогический университет




В июле 2004 года в Ростовском государственном педагогическом университете был образован отдел контроля качества образования.

Основной задачей отдела является создание системы компьютерного тестирования, предназначенной для входного, текущего и заключительного контроля знаний студентов.

Для решения поставленной общей задачи требуется решение следующих взаимосвязанных частных задач:
  1. наличие компьютерных классов, предназначенных для проведения тестирования;
  2. наличие локальных сетей, соединяющих компьютерные классы с центральным сервером , на котором хранится и обрабатывается вся информация;
  3. формирование единой базы данных, содержащей сведения обо всех студентах, проходящих тестирование (в перспективе в этой базе будут храниться сведения обо всех студентах вуза);
  4. формирование баз тестовых заданий по всем предметам, выносимым на компьютерное тестирование;
  5. создание простого и удобного редактора тестовых заданий;
  6. создание программного комплекса, обеспечивающего выполнение следующих задач:
    1. формирование индивидуальных тестов на основе имеющихся баз тестовых заданий;
    2. корректное управление потоками данных и базами данных в условиях их непрерывного изменения и обновления;
    3. защиту баз данных от несанкционированного доступа или сбоев в работе системы (для этого средства защиты должны включать также и дублирование баз данных);
    4. объективную обработку результатов тестирования;

Кратко обсудим пути и методы решения задач, сформулированных в пунктах 1-6, и отметим трудности, возникшие при реализации намеченной программы.

Задачи, отмеченные в пунктах 1-2, являются чисто техническими, и решаются по мере поступления новой компьютерной техники (во всяком случае, их реализация не вызывает принципиальных затруднений).

Задача, поставленная в пункте 3, носит вспомогательный характер, но ее выполнение сопряжено с большой и утомительной, но очень важной работой, которая осложняется тем, что (как выяснилось в процессе создания общей базы) частичные базы данных, используемые в некоторых подразделениях вуза, содержали значительное количество ошибок.

Решение задачи, поставленной в пункте 4, невозможно без плотного взаимодействия с кафедрами и преподавателями, ведущими занятия по соответствующему предмету. Как и любая другая задача, на решение которой немаловажное влияние оказывает человеческий фактор, эта задача решается не всегда так легко и быстро, как того хотелось бы организаторам службы тестирования.

Задача пункта 5 на первый взгляд кажется принципиально не сложной, но на самом деле требует большой по объему и очень ответственной программистской работы. Несомненно, что создание хорошего редактора тестов позволит существенно облегчить решение задачи пункта 4

Реализация пунктов 6a, 6b, 6c также не вызывают принципиальных затруднений, хотя также требуют значительной по объему программистской работы.

Неожиданные сложности возникли при реализации пункта 6d. История тестирования насчитывает не один десяток лет, и за это время были созданы и развиты самые разнообразные (иногда взаимодополняющие, а иногда взаимоисключающие) теории и модели, описывающие процесс тестирования и предлагающие соответствующие этим моделям методы обработки результатов тестирования. Тем не менее, полной (или хотя бы, частичной) ясности в этих вопросах до сих пор достигнуть не удалось. Достаточно упомянуть хотя бы тот факт, что широко распространенная и до сих пор используемая однопараметрическая модель Раша не позволяет объективно оценить уровень подготовленности испытуемых: полученная на основе принципа максимального правдоподобия оценка уровня подготовленности зависит лишь от общего количества выполненных заданий, и не зависит от уровня их сложности.

Двухпараметрическая модель Раша-Бирнбаума, в которой учитывается дифференцирующая способность тестовых заданий, лишена столь явного недостатка, но интерпретация самой дифференцирующей способности теста оказывается не столь однозначной (трудно решить, что влияет на величину этого параметра – качество подготовки испытуемых или качество самих тестов). Только в трехпараметрической модели Бирнбаума появляется новый параметр, учитывающий возможность случайного выбора правильного ответа в тестовых заданиях закрытого типа. На самом деле, этот параметр имеет фиксированное значение, которое зависит от числа дистракторов, а потому параметром модели, строго говоря, не является.

Все используемые модели тестирования плохи хотя бы уже тем, что не рассматривают тестирование как протекающий во времени процесс. Мы подходим к исследованию тестирования именно как процесса, и в качестве результатов тестирования фиксируем время выполнения каждого тестового задания, поскольку именно время выполнения является одновременно и мерой сложности задания, и мерой подготовленности испытуемого. Насколько нам известно, подобный подход в практике тестирования используется впервые.