Разработка лабораторного практикума "Создание тестирующей программы"

Оглядываясь назад, в эпоху становления средств вычислительной техники, можно словно выделить ступени развития автоматизированных обучающих систем.

Первые, самые ранние, представляли собой лишь электронные версии печатных изданий и содержали только текстовую информацию. Достоинством таких систем в сравнении с бумажными аналогами, по существу, являлась лишь интеграция информации.

Постепенно, с развитием вычислительной техники, их стали сменять системы, которыми можно было пользоваться и как справочниками, то есть поисковые системы. Далее арсенал автоматизированных обучающих систем пополняется статической графикой, компонентами мультимедиа (звук и видео), компьютерной анимацией.

Таким образом системы развивались в области информационных баз знаний, поддерживающих же не только текстовое, но и аудио-видеовоздействие на обучаемого.

Колоссальный скачок был сделан и в сфере развития систем контроля, ведь без них, по существу, обучающая система мало чем отличается от справочного пособия. Итак, средства контроля обеспечивают ввод ответа обучаемого, обработку полученной информации и выдачу правляющего воздействия (например, вы вводите ответ, система одобряет или отвергает его).

Следуя дальше по ступеням интеллектуализации обучающих систем, можно заметить, как плавно механизмы контроля перетекают в механизмы анализа высказываний обучающегося. Отметим, однако, что не следует путать их с простым контролем как простой оценки единичного события с интегральным оцениванием, являющимся результатом анализа и систематизации множества разнородных ответов данных в разное время. Не вдаваясь в теорию обучения, давайте рассмотрим простой пример. Ведь чем по сути отличается средство для создания обучающего курса от средства для создания мультимедийных энциклопедий? Примерно тем же, чем учебник отличается от лектора, ведущего лекции в учебном заведении.

Ведь учебник дает ответы на конкретные вопросы, помогает решать конкретные задачи и позволяет контролировать себя, заглядывая на последнюю страничку и сверяя правильный ответ с полученным. А как быть тем, кто не знает, какой вопрос задать или не может правильно его сформулировать? В классических учебных заведениях для этого существует лектор, который заботливо проводит студента по коридору знаний, понимает, с чего начать, и по ответам студента, на основе собственного опыта, делает выводы об уровне знаний студента в целом (то есть дает ему интегральную оценку).

Иными словами, анализ высказываний обучающегося позволяет не только контролировать учебный процесс, но и определяет стратегию обучения в зависимости от предыстории ответов и исходя из определенного набора правил.

В свою очередь, из анализа высказываний обучаемого проистекает правляющее воздействие на него, которое в частном случае может быть и даленным. Последний метод, который называется дистанционной формой обучения, в настоящее время находится в стадии становления. Вследствие данного обстоятельства в последнее время технологии автоматизированного обучения все больше тяготеют к Internet -технологиям.

В данной курсовой работе речь пойдет о создании лабораторной работы по теме Создание тестирующей программы, которая и будет являться объектом исследования.

1. СОЗДАНИЕ ТЕСТИРУЮЩИХ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЗУАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ

1.1. Аналитический обзор

В качестве инструментального средства целесообразно использовать систему компьютерного тестирования (СКТ), удовлетворяющую следующим требованиям (1): 

          простот подготовки тестовых заданий (задания могут создаваться преподавателями в минимальной степени владеющими компьютером)

         широкий диапазон применения (возможность использования для подготовки тестов по широкому спектру дисциплин)

         удобная система правления базами тестовых заданий (удаление, добавление заданий, объединение баз заданий)

         наличие систем сбора и обработки статистической информации по результатам тестирования (для тестируемых и для тестовых заданий)

         лёгкость организации оперативного контроля знаний в учебном процессе

         удобные средства решения задач (например, наличие встроенного микрокалькулятора с расширенными возможностями)

         встроенные мультимедийные возможности

         компактность (система тестирования с количеством тестовых заданий до нескольких сотен должна помещаться на одну дискету)

         низкие системные требования (достаточно Windows 95/98/NT).

Бурное развитие глобальной компьютерной сети показало перспективность даленного тестирования студентов с помощью интерактивных Web-тестов, станавливаемых на серверах, подключенных к локальной компьютерной сети или сети Интернет. Более широкому распространению таких информационных технологий в образовании, позволяющих не только повысить интенсивность и эффективность процесса обучения, но и существенно расширить аудиторию потенциальных слушателей ведущих университетов страны, препятствует трудоемкость процесса разработки тестов, предназначенных для работы в Web-сети.

Для создания интерактивных Web-тестов преподавателю помимо знаний по курсу, для которого предназначен тест, требуются специальные навыки в области применения Интернет-технологий, либо необходима помощь соответствующего специалиста. При использовании для разработки учебных материалов любого из большого количества имеющихся инструментальных средств создания и редактирования HTML-документов, например, таких как Netscape Composer или Microsoft FrontPage, требуются базовые сведения о гипертексте и определенные навыки в области программирования. Кроме того, для придания Web-документам интерактивных свойств, позволяющих оперативно реагировать на информацию, введенную пользователем, автору потребуются еще более глубокие знания Интернет-технологий, связанные с необходимостью написания программ-обработчиков с использованием Java, page0.php">

1.2. Описание компонентов, используемых при реализации практической части курсовой работы

В практической части данной курсовой работы используются следующие визуальные и невизуальные компоненты (2, 3, 4, 5) среды программирования Borland Delphi 6.0.

1.2.1. Компонент TLabel

Свойства компонентов

Form1

Caption

Приглашение к тестированию

WindowState

максимальное окно

Color

clGreen

Image1

Picture

вставка из файла, в котором сохранена копия экрана окна EXCEL

Label1

Caption

Программа тестирования по пакету Microsoft EXCEL

WordWrap

True

Font

Times New Roman, 20 p, полужирный, белый, выровнен по центру

Color

clGreen

Timer1

Interval

5

Events

OnTimer - Close; (закрытие формы)

Рис.1. Задание 1, форма 1

На втором этапе создается проект для запуска вопроса с вводом ответа тестирующей программы (Project2, Unit2.pas, Form2). Пример проекта приведен на рис.2.

Рис.2. Проект второго этапа

Form2

Caption

Вопрос с вводом ответа

WindowState

нормальное окно

Color

clInfoBk

Label1

Caption

Текст вопроса

WordWrap

True

Font

Times New Roman, 16 p, полужирный, синий, выровнен по центру, на белом фоне

Edit1

Font

Times New Roman, 16 p, красный

Button2

(Exit)

процедура закрытия формы

Button1

(OK)

обработка введенного ответа

Для этого необходимо задать свойства компонентов (табл.3), и создать процедуру проверки правильности ответа на вопрос TForm2.Button1Click (Приложение 1).

На форме показывается вопрос, и в поле ввода ожидается ответ. После ввода ответа происходит его передача в переменную S (блок 2), перевод всех букв в верхний регистр, и проверка этой переменной (блок 3). Если введенный ответ совпадает с правильным, то происходит вывод сообщения о правильности ответа (блок 5), и закрытие формы (блок 6). Иначе происходит вывод сообщения о том, что ответ неверен (блок 4).

На форме также присутствует кнопка Exit, которая позволяет прервать работу программы и выйти в систему (кнопка выхода).

На третьем этапе необходимо создать проект для запуска заставки, затем через 10 сек вопроса с вводом ответа (Project3, Unit1.pas, Unit2.pas). Для этого необходимо открыть первый проект, добавить в него модуль Unit2 из проекта 2. В коде модуля Unit1 необходимо в разделе описания модулей добавить второй модуль (Unit2), в процедуре Timer1Timer брать команду Close, вместо которой необходимо отключить таймер, сделать первую форму невидимой, и активизировать вторую форму (Приложение 1 и 2). А также в коде модуля Unit2 вместо Close необходимо ввести команду Application.Terminate (блок 2).

На четвертом этапе нужно создать проект для вопроса с выбором ответа из выпадающего списка (Project4, Unit4.pas, Form4). Пример такой формы приведен на рис.3.

Необходимо задать также свойства компонентов (табл.4).

Таблица 4

Свойства компонентов

ComboBox1

Text

Ответ из списка

Items

Список ответов (например, Простойа Вычисляемый Сравнивающий)

Button1

(OK)

обработка выбранного ответа

Рис.3. Вопрос с выбором ответа из выпадающего списка

В списке варианты ответов заранее заданы, поэтому необходимо выполнить обычный выбор необходимо ответа. Выбранный ответ сравнивается с эталонным (Приложение 2), и если он правильный, программа завершает свою работу (блок 3).

На пятом этапе необходимо создать проект для вопроса с выбором одного ответа (Project5, Unit5.pas, Form5). Пример такого проекта приведен на рис.4.

	Рис.4. Вопрос с выбором ответа Необходимо задать свойства компонентов, используемых в этом проекте (табл.4). Таблица 4 Свойства компонентов RadioButton1	Caption	Первый ответ
RadioButton2	Caption	Второй ответ
RadioButton3	Caption	Третий ответ
RadioButton4	Caption	Четвертый ответ
Button1	(OK)	обработка выбранного ответа

Правильный ответ находится в третьей радиокнопке, поэтому при выборе ответа, и нажатии на кнопку OK, происходит следующее: проверяется, какая радиокнопка была выбрана (Приложение 2, рис.14, блок 2), и если результат проверки положителен, то происходит завершение работы приложения (блок 3).

На шестом этапе нужно создать проект для вопроса с выбором нескольких правильных ответов (Project6, Unit6.pas, Form6). Пример такого проекта приведен на рис.5.

Рис.5. Вопрос с несколькими ответами

При выделении правильных ответов, и нажатии кнопки OK, происходит обработка ответа (Приложение 2). Если, при проверки словия, происходит совпадение (рис.15, блок2), то приложение завершает свою работу (блок 3). Кнопка Exit позволяет не отвечать на вопрос, и прервать выполнение этого приложения, т.е. она работает аналогично кнопкам Exit, описанным выше.

На седьмом этапе необходимо создать проект для вопроса с выбором ответа с помощью картинки (Project7, Unit7.pas, Form7). Пример такого проекта приведен на рис.6.

Рис.6. Вопрос с картинкой

В этом случае на форму помещаются компоненты CheckBox, картинка создается в любом графическом редакторе, например в Adobe PhotoShop 6.0.

Обработка правильного ответа осуществляется аналогично предыдущему проекту (Приложение 2, рис.16). Проверяется словие совпадения ответа (блок 2), и в случае совпадения приложение завершает свою работу (блок 3).

На восьмом этапе необходимо дополнить Project3 новыми вопросами, представленными в этапах 4-7. Сохранить проект предлагается под именем Project8.

Для этого в каждом модуле при обработке кнопки ОК нужно сделать невидимой текущую форму и вызывать следующую форму по аналогии с третьим этапом, и по окончании тестирования сделать вывод количества и процента правильных ответов (рис.7).

Рис.7. Результат тестирования

Глобальные переменные, необходимые для подсчета количества и процента правильных ответов, необходимо объявить в специальном модуле UNIT0.pas. Этот модуль, не содержащий никакой формы, вставляется в проект по команде FILE à NEW с выбором UNIT, затем сохраняется как модуль UNIT0.pas. В каждом модуле в конструкции USES Е нужно добавить UNIT0 (Приложение 6).

При вычислении результатов тестирования используется модуль Unit8, в котором вызывается процедура TForm8.FormActivate (Приложение 2, рис.17).

Здесь происходит преобразование переменных и вывод их на форму. Во-первых, общее количество вопросов (блоки 2 и 3), во-вторых, количество правильных ответов (блоки 4 и 5), и в-третьих подсчет процента правильных ответов и вывод его (блоки 6 и 7).

Все остальные процедуры построены аналогичным образом, согласно этапам 3-7 (Приложение 3).

На девятом этапе необходимо модифицировать проект восьмого этапа (Project8), разработав процедуру ввода исходной информации о вопросах и ответах из текстовых файлов. Для этого нужно создать пять (по количеству видов вопросов) текстовых файлов - 1.ТХТ, 2.ТХТ, 3.ТХТ, 4.ТХТ, 5.ТХТ.

Информацию в каждом файле набрать в виде:

Первая строка - текст вопроса

Вторая строка - номера правильных ответов

Третья, четвертая, пятая и шестая строки - варианты ответов/h5>

Седьмая строка - вид вопроса (1 Ц 5).

В модуле UNIT0 необходимо написать процедуру ввода из текстового файла (Приложение 4, рис.23). Здесь сначала открывается необходимый текстовый файл (блоки 2 и 3) и переменной-счетчику NSTR присваивается значение 1 (блок 4). После этого производится ввод вопроса из этого файла (блоки 5 и 6), потом читается правильный ответ (блоки 7 и 8). Далее считываются варианты ответов, которые помещаются в специальный массив Otvet (блоки 9-11), и номер (вид) вопроса (блоки 12 и 13).

После этого файл закрывается (блок 14) и процедура завершает свою работу (блок 15).

Для события формы FORM2 OnShow необходимо записать операторы вызова процедуры VVOD и назначения текста вопроса (Приложение 4, рис.24). В этой процедуре задается имя тестового файла 1.txt (блок 2), и вызывается процедура VVOD для чтения данных (блок 3). Далее проверяется словие совпадения вида вопроса (блок 4), и в положительном случае на форму выводится вопрос (блок 5).

Также необходимо исправить проверку на введенный ответ в обработке кнопки ОК (Приложение 4, рис.25).

 

Сначала обнуляются переменные количества правильных ответов, и общего количества вопросов. Потом считывается ответ из поля ввода (блок 2). В блоке 3 ответ проверяется, и при положительном результате проверки выводится сообщение, что ответ был правильным (блок 5) и к счетчику правильных ответов прибавляется единица (блок 6). В противном случае выводится сообщение о том, что ответ неверен (блок 4).

Далее, пройденный вопрос считается, с рабочего стола исчезает форма 2 и выводится форма 4 (блок 7). В случае нажатия кнопки Exit активизируется процедура Button2Click (Приложение 4, рис.26), которая завершает работу данного приложения.

При появлении на рабочем столе формы 4 активизируется процедура FormShow (Приложение 4, рис.27) в которой происходит аналогичная работ по вводу данных (блоки 2 и 3), и обработка номера вопроса для вывода (блоки 4 и 5). Далее выводятся возможные варианты ответов в компонент ComboBox (блоки 6 и 7).

При ответе на вопрос активизируется процедура Button1Click (Приложение 4, рис.29), которая работает аналогично процедуре Button1Click предыдущей формы, в которой вызывается следующая форма.

Во всех остальных формах работ процедур происходит аналогично вышеописанным (Приложение 4, рис.28 - 38).

В последней форме происходит преобразование необходимых переменных и вывод их на форму (Приложение 4, рис.39). Во-первых, общее количество вопросов (блоки 2 и 3), во-вторых, количество правильных ответов (блоки 4 и 5), и в-третьих подсчет процента правильных ответов и вывод его (блоки 6 и 7).

На десятом, последнем, этапе нужно продолжить модификацию проекта Project8, выполнива ввод исходной информации о вопросах и ответах из одного текстового файла 0.ТХТ.

Во всех модулях необходимо брать назначение имени файла.

В модуле Unit0а в процедуре VVOD нужно добавить назначение имени файла 0.ТХТ.

В модуле Unit0а в процедуре VVOD требуется записать операторы вычисления номера строки NSTR начала ввода информации нового вопроса и цикл пустого чтения для пропуска ненужной информации (Приложение 5, рис.41).

Сначала, в этой процедуре, задается имя тестового файла 0.txt (блок 2), потом этот файл открывается (блок 3). Далее вычисляется номер строки начала ввода информации нового вопроса и пропускается ненужная информация (блоки 4-7).

После этого производится ввод вопроса из файла (блоки 8 и 9), потом читается правильный ответ (блоки 10 и 11). Далее считываются варианты ответов, которые помещаются в специальный массив Otvet (блоки 12-14), и номер (вид) вопроса (блоки 15 и 16).

После этого файл закрывается (блок 17) и процедура завершает свою работу (блок 18).

После этого во всех модулях отображения вопросов задать оператор изменения номера вопроса q:=q+1.

Все процедуры показа форм и обработки ответов остаются аналогичными девятому этапу (Приложение 5, рис.42 - 59).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данной курсовой работы был разработан лабораторный практикум. Было проведено исследование компонентов программной среды Borland Delphi 6.0, которые использовались при создании данного практикума.

В результате исследования были выявлены следующие недостатки полученного лабораторного практикума:

1.     Невозможность вернуться к предыдущему вопросу тестирующей программы;

2.     Незащищенность исходного текстового файла с вопросами и ответами, в результате чего есть возможность обойти ответы и получить положительную оценку;

3.     Жесткая привязка к линейке операционных систем Windows.

Однако, помимо недостатков, есть и достоинства у получаемого программного продукта и использования лабораторного практикума:

1.     Программный продукт малотребователен к системным ресурсам компьютера. Минимальная конфигурация: процессор - не ниже Pentium, оперативная память - не ниже 16 Mb, операционная система - Windows 95 / 98/ Me / NT / 2 / XP;

2.     Программный продукт можно использовать для контроля знаний по любым дисциплинам, достаточно изменить текстовый файл с вопросами и ответами;

3.     Лабораторный практикум легок в изучении, и дает достаточно необходимых знаний для создания тестирующих программ.

В результате чета всех сделанных выше замечаний возможно лучшение создаваемого программного продукта, на которое потребуется минимум изменений исходного кода программы.