Технологии и системы автоматизированного тестирования

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Октября 2011 в 17:00, курсовая работа

Краткое описание

Целью данной работы является разработка комплекса дистанционного экзамена в форме тестирования на основе Web – технологий.

Для поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

разработка моделей и алгоритмов проведения тестирования;
определение структуры и функционального назначения программных подсистем, выбор программных средств реализации;
разработка дружественного пользовательского интерфейса;
обеспечение отсутствия для пользователя ограничений по платформе, т. е. возможности подготовки тестов, тестирования и анализа как в среде Internet/Intrtanet, так и автономно;
обеспечить мультипредметное применение системы;
реализовать функции настройки прохождения тестирования;
реализовать функции управления тестовыми вопросами;
разграничить права администратора и пользователя;
результаты выполнения задания должны выводиться учащемуся и добавляться в общий архив с целью их последующего анализа преподавателем.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ 2
1 Технологии и системы автоматизированного тестирования 5
2 Технологии Web-тестирования 8
2.1 Стадия подготовки вопросов 9
2.2 Стадия выдачи вопросов 11
2.3 Стадия оценки вопросов 14
3 Система Web-тестирования “Тест” 16
3.1 Схема функционирования системы 17
3.2 Особенности программирования. Среда разработки 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 24
ПРИЛОЖЕНИЕ А 25

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая работа.doc

— 624.00 Кб (Скачать файл)

       Затем, система выдает вопрос: она выводит  вопрос на экран, предоставляет обучаемому интерфейс для ответа и принимает  ответ для оценки. На стадии оценки система должна произвести следующие  действия: оценить ответ как правильный, неправильный или частично правильный, выдать обучаемому информацию обратной связи о правильности ответа, проставить бал и сделать запись о действиях обучаемого.

       Существующие WBE-средства и системы значительно  различаются по типу и степени  поддержки, которую они обеспечивают на каждой из упомянутых выше стадий. Простые системы обычно обеспечивают частичную поддержку некоторых стадий. Продвинутые системы обеспечивают всестороннюю поддержку всех перечисленных стадий. Мощность системы и степень обеспечиваемой поддержки серьезно зависят от уровня технологий, используемых на основных стадиях (подготовка, выдача и оценка). 

 

2.1 Стадия подготовки вопросов

       Вопросы создаются авторами: педагогами и  разработчиками. Современный вопрос имеет следующие компоненты: сам вопрос (основа), набор возможных ответов, указатель на правильные ответы, тип интерфейса представления, информация обратной связи, выдаваемая обучаемому вне зависимости от его ответа и специфическая обратная связь для каждого варианта ответа. Кроме того, автор может использовать метаданные, такие как темы разделов, ключевые слова, часть курса, соответствующая тесту, вес или сложность вопроса, допустимое время, число попыток и так далее. Эти метаданные могут использоваться для выбора выдаваемого вопроса, а также для проставления балов.

       Варианты  поддержки на стадии создания обычно зависят от технологии, используемой для хранения отдельного вопроса  в системе. В настоящее время, известно два различных способа  хранения вопроса: в формате представления и во внутреннем формате. В контексте Web-основанного обучения, хранение вопроса в формате представления означает его хранение как части HTML-кода (обычно в виде HTML-формы). Такие вопросы могут также называться статическими вопросами. Они являются «черными ящиками» для WBE-системы. Система может представлять статические вопросы только «как есть» (в том виде, в котором они были созданы). Создание вопросов этого типа часто не поддерживается WBE-системой, так как это может быть сделано в любом HTML-редакторе.

       Хранение  вопроса во внутреннем формате обычно означает его хранение в записи базы данных, где различные части вопроса (основа, ответы, и обратная связь) сохранены  в различных полях этой записи. Вопрос, как его видит обучаемый, генерируется из внутреннего формата на стадии выдачи. Внутренний формат дает возможность более гибкого манипулирования вопросом: тот же самый вопрос может быть представлен в различных формах (например, открытый тип или множественный выбор) или с помощью различных интерфейсов (например, набором иконок или списком выбора). Порядок альтернатив в вопросах множественного выбора может меняться. Это обеспечивает более высокий уровень индивидуализации. Это полезно с педагогической точки зрения и снижает возможность обмана. Существует два основных подхода к созданию вопросов во внутреннем формате: графический пользовательский интерфейс (GUI) и специальный язык разметки вопросов. Каждый из этих подходов имеет свои достоинства и недостатки. В настоящее время, подход, основанный на использовании GUI, намного более популярен.

       Наилучшим выходом для хранилища вопросов является статический тест или опрос, то есть статическая последовательность вопросов. Опрос обычно представляется в форме HTML и создается с помощью  авторских средств HTML-уровня. Статические тесты и опросы обычно жестко привязаны к некоторому определенному месту курса. При использовании этой, самой простой, технологии возникает одна проблема; все обучаемые получают одни и те же вопросы в одном и том же месте курса. Другая проблема состоит в том, что каждый вопрос, жестко встроенный в тест не может повторно использоваться. Лучшим вариантом для хранилища вопросов является поддерживаемый вручную фонд вопросов. Фонд может разрабатываться и поддерживаться группой преподавателей. Каждый вопрос в фонде обычно статический, однако опросы более гибки. Несложные средства управления фондом позволят преподавателям многократно использовать вопросы; все опросы могут быть собраны и добавлены к содержанию курса, когда это необходимо. Такой подход принято называть гибкостью времени создания. На следующий год тот же самый курс, следующая версия курса, или даже различные разделы в пределах того же самого курса могут включать в себя различные опросы без необходимости разрабатывать эти контрольные опросы с нуля.

       Еще лучшим вариантом будет формирование на основе поддерживаемого вручную  фонда вопросов базы данных вопросов. База данных добавляет то, что принято  называть гибкостью времени выдачи. В отличие от поддерживаемого  вручную списка, база данных формально структурирована и доступна системе выдачи вопросов. При наличии базы данных вопросов не только преподаватель может формировать опрос, когда это необходимо, но и сама система может генерировать опрос из набора вопросов. Естественно, вопросы могут быть выбраны случайно и помещены в опрос в случайном порядке. В результате, всем обучаемым могут быть предложены индивидуальные опросы (то, чего преподаватель не может обеспечить вручную), что значительно снижает возможность обмана.

       Проблема  всех систем с автоматической генерацией опросов заключается в том, как обеспечить надлежащий набор вопросов, составляющих опрос. Самый простой способ достижения этого состоит в организации специализированных баз данных вопросов для каждого урока. Этот подход уменьшает возможность повторного использования одного и того же вопроса на различных уроках. Многие продвинутые системы могут поддерживать многочисленные фонды вопросов и использовать несколько фондов для генерации каждого опроса. Имея такой уровень поддержки, преподаватель может организовать отдельный фонд для каждой темы или каждой степени сложности вопросов и определять желаемое количество вопросов в сгенерированном опросе, принадлежащих тому или иному фонду.

       В настоящее время база данных, хранящая вопросы во внутреннем формате, является активно разрабатываемой технологией хранения.

 

2.2 Стадия выдачи вопросов

    Тип интерактивной технологии, используемой для получения ответов обучаемого, является одной из наиболее важных характеристик WBE-систем. Он определяет всю функциональность на стадии выдачи вопросов, а также влияет на стадии создания и оценки вопросов. В настоящее время, различают пять технологий: HTML-ссылки, HTML/CGI-формы, скриптовые языки, внедрение (plug-in) и Java.

    HTML-ссылки  - самая простая технология взаимодействия, реализующая набор возможных ответов как список HTLM-ссылок. Каждая ссылка связана с определенной страницей обратной связи. При использовании этого подхода возникает две проблемы: сложность создания вопросов (логика вопроса должна быть жестко встроена в гипертекст курса) и поддержка всего двух типов вопросов: да/нет и много вариантов/один ответ. Эта технология использовалась в основном на заре Web-основанного обучения, когда более продвинутые технологии взаимодействия, такие как CGI, JavaScript или Java еще не были разработаны.

    Наиболее  популярной технологией Web-тестирования является комбинация HTML-форм и CGI-скриптов. HTML-формы чрезвычайно удобны для  представления основных типов вопросов. Вопросы типа да/нет и много вариантов/один ответ представляются наборами иконок, списками выбора, всплывающими меню. Вопросы много вариантов/один ответ представляются списками множественного выбора или наборами переключателей. Вопросы открытого типа реализуются в виде полей редактирования. Более продвинутые вопросы, такие как вопросы на соответствие или на правильную последовательность, также могут быть реализованы, при помощи форм. Кроме того, скрытые поля могут использоваться для хранения дополнительной информации о тесте, в которой может нуждаться CGI-скрипт. Значительные преимущества от использования технологии стороны сервера (к которой относится и технология форма/CGI) и схожей с ней технологии карты стороны серверной возникают при реализации графических вопросов на указывание. Разработка теста относительно проста и может быть осуществлена с помощью HTML-редактора. Секретная информация, необходимая для вынесения оценки (такая, как параметры вопроса, ответы, обратная связь) может для безопасности храниться на стороне клиента, обеспечивая защиту обучаемых от кражи вопросов (единственной внешней информацией, необходимой хорошо разработанной системе, для оценки теста является идентификатор теста и идентификатор пользователя). Организация оценки на стороне сервера облегчает реализацию всех функций, необходимых на стадии оценки (таких, как запись результатов, проставление бала, выдача обратной связи). Все эти функции могут выполняться одним и тем же скриптом на стороне сервера. Основная проблема технологии стороны сервера - малая выразительная мощность. Эта технология хорошо реализует только основные типы тестов. Более продвинутые и более интерактивные типы тестов (например, тесты, использующие технологию drag-and-drop - перетаскивание объектов) не могут быть реализованы с помощью только технологии стороны сервера. Создать вопрос с оценкой на стороне сервера довольно непросто потому, что функциональные возможности вопроса распространены между его HTML-представлениям (создаваемым вручную или сгенерированным автоматически) и CGI-скриптом, реализующем оценку. Другая серьезная проблема заключается в том, что вопросы, основанные на CGI, не работают, когда связь пользователя с сервером нарушается или очень замедляется.

    Более новая технология для выдачи вопросов и оценки ответов - JavaScript. Интерфейс, обеспечиваемый технологией взаимодействия, основанной на JavaScript, подобен интерфейсу, реализуемому с помощью технологии форма/CGI. В то же время, функциональность JavaScript поддерживает более продвинутые интерактивные вопросы, например, нахождение релевантного фрагмента в тексте. При использовании чистой технологии JavaScript все данные для оценки вопроса и организации обратной связи, а также программа оценки, хранятся как часть вопроса. Это означает, что вопрос, реализованный с помощью JavaScript, может работать в автономном режиме. Это в свою очередь означает, что вопрос самостоятелен: все, необходимое для его представления и оценки находится в одном файле, что является очень привлекательной возможностью для создателей вопросов. Но это также означает, что обучаемые получают доступ к ресурсам вопроса и могут вскрыть его. Также, при использовании чистой технологии JavaScript, отсутствует возможность регистрации результатов и проставления бала. Все вышеперечисленное показывает, что JavaScript лучше использовать для самооценки, нежели в официальных тестах. Наилучшим выходом для JavaScript будет технология JavaScript/сервер, которая сможет занять достойное место в Web-основанном обучении. Комбинация JavaScript с технологией стороны сервера может быть использована для представления большего количества типов вопросов и повышения интерактивности процесса тестирования (JavaScript), а также для реализации удобного пользовательского интерфейса, обеспечения оценки и ведения записи (CGI).

    Более высокий уровень свободы интерфейса может быть достигнут с помощью технологии внедрения (plug-in). Единственный пример серьезного использования этой технологии в образовании - Shockwave plug-in, который может запускать мультимедиа-презентации, подготовленные с помощью набора авторских средств Macromedia. В настоящее время, технология Shockwave используется в WBE главным образом для передачи анимационных роликов, однако эта технология обладает гораздо более мощными возможностями. В действительности, с помощью средств Macromedia при относительно малых затратах может быть разработано большое количество качественных вопросов, которые могут доставляться обучаемому с использованием технологии Shockwave. Недостатком этого подхода, как и в случае JavaScript, является то, что регистрация результатов оценки требует постоянного подключения к серверу.

    На  сегодняшний день самый высокий  уровень технологии выдачи вопроса  обеспечивается Java. Важное преимущество Java состоит в том, что она является полностью законченным языком программирования, разработанным для интеграции с функциональными возможностями браузера и Internet. Java объединяет сетевое преимущество технологии форма/CGI и интерактивность Shockwave и JavaScript. Java позволяет разработать любой интерфейс вопроса и в то же время, вопросы, созданные с помощью Java, могут легко взаимодействовать с браузером, также как с любым объектом Internet (сервер или Java-приложение). Разработать интерфейс вопроса на Java гораздо сложнее, чем с помощью технологией форма/CGI, поэтому не удивительно, что все перечисленные системы, были разработаны коллективами профессиональных программистов. Однако сложность вряд ли станет препятствием для этой технологии. С помощью Java в настоящее время разработано большое количество типов вопросов, которые не могут быть реализованы с помощью технологии форма/CGI. К таким вопросам относятся, вопросы множественного указывания, графические вопросы и специализированные типы вопросов. Разработка вопросов на Java может стать доступной для обычных авторов с появлением Java-основанных авторских средств. 

 

2.3 Стадия оценки вопросов

       Выбор технологии взаимодействия заметно влияет на функциональные возможности стадии оценки. Оценка - это стадия, на которой ответы обучаемых определяются как правильные, неправильные или частично правильные (например, неполные). Обычно, правильные и неправильные ответы готовятся во время создания, так что оценка является или жестко встроенной в вопрос, или осуществляется путем простого сравнения (в вопросах открытого типа). Существует несколько случаев, требующих более продвинутой технологии оценки. В некоторых предметных областях может возникнуть ситуация, когда правильные ответы могут не иметь побуквенного соответствия с хранимым правильным ответом. Примеры могут служить: набор неупорядоченных слов, вещественное число, простое алгебраическое выражение. В этой ситуации требуется программа сравнения. Некоторые системы могут применять для этих целей специальные интеллектуальные технологии. Наконец, в некоторых случаях для оценки ответов необходим эксперт предметной области, такой как интерпретатор Lisp для программирования на Lisp или компьютерная алгебраическая система для алгебраических предметных областей. Первые два варианта оценки очень просты и могут быть реализованы с использованием любой интерфейсной технологией - даже JavaScript, может использоваться, чтобы написать простую программу сравнения. Если же требуются более сложные вычисления (как в случае интеллектуального соответствия ответа), приходится обращаться к полноценному программированию на Java или программе на стороне сервера, использующей CGI-интерфейс. Если для оценки требуется эксперт предметной области, то единственной альтернативой в настоящее время является запуск эксперта на стороне сервера с CGI-шлюзом.

Информация о работе Технологии и системы автоматизированного тестирования