ПОРТАТИВНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ ЗНАНЬ НА БАЗІ

USB-ІНТЕРФЕЙСУ ТА МІКРОКОНТРОЛЕРА

Коваль О.В., Зінченко Ю.Є.

Донецький національний технічний університет

Актуальність розробки навчальних і тестуючих систем у наш час викликала велику кількість розробок по цій тематиці. Розроблено безліч підходів і способів тестування - від вибору вірної відповіді зі списку, або натиснення вірної клавіші, до аналізу уведеного фрагмента програми, наступної її компіляції й порівняння отриманого результату її роботи із заданим.

З точки зору фізичної реалізації такі пристрої являються немобільними, вони підключені до кабельної мережі на протязі усього тесту, потребують великих затрат на розгортання та експлуатацію.

Детальний розгляд цих систем c точки зору практичного застосування показав їх загальні недоліки - відсутність мобільності, складність самостійного тестування користувача в автономному режимі, відсутність гнучкості в побудові тестів, відсутність можливості оперативного перепрофілювання пристрою, якщо він не використовується для тестування.

У даній роботі пропонується портативний пристрій для тестування знань на базі USB-інтерфейсу та мікроконтролера, призначений для тестування у різних сферах народного господарства, що не має зазначених недоліків. Він комбінує можливість кабельного з'єднання з автономним функціонуванням. Нові тестові програми можуть завантажуватися як через USB інтерфейс так і шляхом зміни носія з программою тестування, що робить прибор універсальним мобільним мультімедійним пристроєм. Даний прибор став наступним етапом розробки універсальної системи тестування, попередня версія якої (“Votest 1.0”) здобула третє місце на відкритому конкурсі, що проводила фірма Ericsson під патронатом Державного Комітету зв'язку та інформатизації України у 2004 р. серед студентів ВНЗ України на створення програмного забезпечення для мобільних телефонів на платформі Java.

Пристрій виконано на загальнодоступній елементній базі, що робить його виготовлення та обслуговування економічно вигідним. Так у якості керуючого мікроконтролеру вибрано мікросхему ATMEGA 64L, MP3 декодер виконано на мікросхемі VS1001k, USB інтерфейс –на мікросхемі FT245BM, LCD екран PC 1202-A на базі контролеру HD44780. Клавіатура являє собою набір з восьми кнопок, що приєднуються до мікроконтролеру. Звук виводиться через стандартні стереофонічні телефони. Змінним носієм інформації є карта пам'яті ММС.

Пристрій складається з пристрою керування – мікроконтролеру, пристрою декодування MP3 потоку, пристрою відображення інформації, пристрою інтерфейсу з шиною USB, пристрою зберігання інформації, клавіатури та стереофонічних телефонів. Перевагами даного пристрою є :

• невеликі розміри
• можливість підключення до зовнішніх пристроїв для зміни програми тестування, опитування статусу пристрою, проведення профілактичних робіт.
• можливість оперативної зміни тестової програми через зміну носія пам'яті з тестовою програмою.
• текстовий екран (у даному варіанті два рядки по дванадцять символів у рядку) та клавіатуру для введення інформації.
• за запитанням програми тестів пристрій має можливість виводити голосові повідомлення (через зовнішні стереофонічні телефони), що знаходяться у програмі тестів.
• пристрій забезпечує гнучкість при тестуванні та оптимальний інтерфейс і підхід до тестування при різних варіантах тестів.

Програма тестування має 51 різні команди, вона має доступ до шести клавіш клавіатури, двох шістнадцятирозрядних таймерів, чотирьох змінних(A,B,C,D), вона може використовувати безпосередню або пряму адресацію, програма може мати арифметичні інструкції, зчитувати або записувати інформацію з та до ММС карти пам'яті (навіть модифікувати себе, тобто є можливість обмеження кількості тестувань), посилати команди та дані до LCD дисплею та програвати звук через стереофонічні телефони, або навіть вимикати пристрій. Довжина програми обмежена лише ємністю MMC карти, що застосовується. Пристрій не має обмежень на ємність ММС карти, що використовується. Команди мають різну довжину.

Отже алгоритм програми пристрою реалізовано на язику програмування EС (вдосконалений С++ для мікроконтролерів) за допомогою EC компілятору IAR Embedded Workbench 3.20C/W32 (3.20.3.5) та AVR Studio 4. Результуюча програма, згідно з компілятором займає 6 949 байт коду ( а також 88 байт по стандартним адресам, наприклад переходи векторів переривань) та 447 байт пам'яті даних ( 23 байт по стандартним адресам).

Література

1. MultiMediaCard Product Manual. – SanDisk, 2003 – 100 с . (www.sandisk.com)

2. ATMEL ATMEGA64x Datasheet doc2490.–ATMEL,2004–393 с . (www.atmel.com)

3. Сайт www.zinetz.info

4. VS1001k - mpeg audio codec datasheet. – VLSI Solution, 2004 – 40 с . (www.vlsi.fi)

5. VS10XX - application notes. – VLSI Solution, 2004 – 46 с . (www.vlsi.fi)

6. FT245BM USB FIFO ( USB - Parallel ) I.C. datasheet ds245b10 – FDTI, 2004 –

22c. (www.ftdichip.com)

7. Евстифеев А . В . “ Мікроконтролери AVR сімейств Tiny и Mega фірми

“ATMEL”, М .: Додека –XXI, 2004 – 560c.

8. Java по-українськи /Мир Связи. – Київ. – 2004, N12. – c.12.

Наверх

ДИСТАНЦИОННАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА «ФУНКЦИИ WINAPI»

  Т.Ю. Коломазь, И.А. Коломойцева

Донецкий национальный технический университет

В настоящее время очень остро стоит вопрос дистанционного обучения. Уже более 70 лет специалисты разных областей социальной сферы не могут дать однозначной оценки процессу обучения на базе компьютерных и телекоммуникационных технологий. Внедрение компьютерных технологий в систему образования поставило новые задачи перед образовательными учреждениями и создателями обучающих систем. Обучающая среда должна быть совокупностью аппаратных, программных и транспортных средств, информационных и вычислительных ресурсов, а также организационного и методического обеспечения. При выборе модели процесса обучения необходимо учитывать индивидуальные

особенности потенциального обучаемого, но при правильном и грамотном подходе к созданию электронных обучающих систем можно достичь значительных результатов в

приобретении фундаментальных знаний в необходимой области. Данная работа в первую очередь направлена на создание информационной базы, достаточной для самостоятельного изучения основ программирования на Visual C++ с помощью функций Windows API, и, как результат, для проектирования и самостоятельной реализации обучающимся Windows-приложений. Учебник основан на материале книг Р.М. Ганеева и П.В. Румянцева. Главная цель предлагаемой обучающей системы – моделирование полного цикла процесса обучения, который будет включать следующие стадии:

1) Ознакомление обучаемого с возможностями программных средств языка Visual C++;

2) Предоставление теоретического материала по рассматриваемому курсу;

3) Краткий справочник с именем и описанием функций;

4) Наглядное проектирование Windows-приложений с примерами написания текста программ;

5) Контроль за приобретенными знаниями;

6) Оценка полученных знаний, рекомендации.

Для программной реализации предлагаемой обучающей системы выбраны средства языков HTML и JavaScript. Выбор именно этих средств позволит добиться наибольшей мобильности, экономии памяти и комфортного п роцесса обучения. Кроме того, благодаря возможности размещения его в Internet, учебник будет доступен всем желающим получить знания по предлагаемой теме. Индивидуальная настройка интерфейса может осуществляться по желанию обучаемого или преподавателя без существенных затрат времени и без специальной подготовки. Для достижения большей эффективности процесса обучения необходимо правильно организовать интерфейс обучающей системы и верно подобрать цветовую гамму. Это позволит сосредоточить все внимание обучаемого на рассматриваемом материале и даст возможность избежать преждевременного утомления. Теоретические сведения в учебнике будут представлены в виде отдельных глав, каждая из которых может быть изучена вне зависимости от остальных. Информация будет подана лаконично, последовательно, что позволит обучаемому глубоко понимать суть происходящего и ускорит процесс запоминания.

В обучающей системе предусмотрен контроль за усвоением пройденного материала, который обеспечит координацию процесса обучения и укажет на недостаточно глубокие знания обучаемого.

Для максимального воздействия на обучающегося необходимо верно расставить акценты на ключевых моментах теоретического материала. Для этого используются такие методы, как выделение цветом, шрифтом, различными спецэффектами и т.д.

Работа с электронным учебником осуществляется посредством основного меню, которое стационарно находится в поле видимости обучаемого.

Меню предоставляет пользователю следующие возможности:

1) перемещаться по разделам и страницам учебника;

2) просматривать структуру обучающей системы;

3) из любого раздела учебника вернуться на желаемый этап обучения;

4) переходить из любой главы учебника к примерам и тестированию по изученной теме.

Разделы обучающей системы:

1. Введение

В данном разделе будет уделено внимание значимости предлагаемого курса и возможностям программирования на Visual C++.

2. Справочник

Этот раздел учебника позволит использовать данную обучающую систему в качестве справочного пособия при программировании на Visual C++ с помощью функций WinAPI.

3. Учебник

Данный раздел обучающей системы состоит из нескольких подразделов:

1) содержание

2) главы;

3) перечень ссылок.

Содержащийся в учебнике теоретический материал сопровождается ссылками на примеры и контроль знаний по изучаемой главе. В случае отрицательного результата тестирования обучаемому предлагается пройти рассмотренный материал повторно.

4. Примеры создания Windows-приложений.

В этом разделе представлены готовые Windows-приложения и моделирующие их тексты программ с подробными комментариями. Примеры сопровождаются ссылками на главы учебника, в которых говорится об используемых в нем приемах и функциях.

5. Контроль усвоенного материала

Проверка пройденного материала осуществляется посредством тестирования по выбранной главе. В случае неуспешного освоения материала происходит автоматический возврат обучаемого к тому разделу учебника, в котором он сможет найти верный ответ на поставленный вопрос. Дается оценка приобретенных знаний и рекомендации по дальнейшему изучению учебника.

Разрабатываемая система может выступать как средство для самостоятельного изучения методов программирования с помощью WinAPI, а также как дополнительный справочный материал по предлагаемой теме.

Электронный учебник удобно использовать обучаемым с ограниченным запасом свободного времени, а также для получения выборочных знаний по рассматриваемому курсу.

Наверх

ПРОГРАММА-ТЕСТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ КАК ЭЛЕМЕНТ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ

ПРОЦЕССЕ

Кононенко А.В., Анохина И.Ю., Кононенко И.Н.

Донецкий национальный технический университет

Современное состояние науки и образования, обусловленное экономическими факторами, характеризуется повышением требований к качеству подготовки специалистов и определяет постоянный поиск новых методов и средств повышения эффективности образовательного процесса.

Сегодня любое современное образовательное учреждение активно использует новые информационные технологии в своем учебном процессе, которые изменяют не только саму образовательную деятельность, но и присущие ей средства и механизмы ее реализации.

Обучение подразумевает работу с информацией, в процессе которой информация превращается в знания, умения, навыки. Новые информационные технологии дают студентам больше возможностей доступа к информации по изучаемым курсам, однако только управление студентами в процессе получения знаний и контроль за усвоением полученного материала минимизирует непроизводительные затраты времени на анализ всего информационного потока и усвоение полученной информации.

Процесс обучения предполагает обязательный контроль знаний, получаемых студентами. В целях автоматизации тестирования и создания возможности предварительной тренировки студентов перед сдачей теста была создана программа, которая позволяет проводить тестирования без участия преподавателя, что гораздо удобнее. При условии, что студент не сдал тест, он может пересдать его заново, причем тестирование может повторяться многократно до тех пор, пока тестируемый не получит удовлетворяющий его результат без лишних затрат времени преподавателя.

Программа создана на языке программирования Delphi 6 т.к. этот язык позволяет создать оболочку, подобную используемой в Windows, к которой привыкли большинство пользователей персональных компьютеров, и занимает порядка 400Кб памяти.Программа содержит два пункта меню: Файл и Тест . В меню Файл можно выбрать пункты « Создать » для создания нового файла, содержащего вопросы и ответы, или пункт « Открыть » для открытия высвеченного файла и тестирования. В меню « Тест » содержатся два пункта « Начать » для старта тестирования и « Параметры » для задания пароля и времени, отводимого под тестирование.

Чтобы задать время тестирования и начать процесс, требуется в меню тест выбрать пункт «Параметры» , после чего появится окно, ввода пароля и задания времени тестирования. Преподаватель вводит пароль и задает время, отводимое под тест. При вводе символов пароля, они отображаются в виде *****.

Чтобы студент не смог прочитать тот файл, в котором были записаны вопросы и варианты ответов, использован метод зашифровки. Ее принцип действия таков, что из слова проверяется каждая буква и по ее позиции в библиотеке находится другая буква с таким же порядковым номером и вставляется вместо той, что была. Расшифровка действует также, только в обратном порядке. В программу включен таймер, фиксирующий время тестирования. После ввода правильного пароля (он нужен для того, чтобы студент не мог создавать и открывать файлы самостоятельно) следует выбрать команду меню Файл/Открыть и выделить файл, содержащий вопросы и ответы. Меню Тест/Начать открывает окно с первым вопросом и списком возможных ответов. При выборе одного из вариантов ответа, появляется оценка его правильности и все остальные варианты блокируются, т.е. нельзя вторично ответить на один и тот же вопрос. Переход к следующему вопросу возможен как при ответе на текущий, так и просто, пропуская этот вопрос, однако в программе учитывается количество вопросов, на которые не были получены ответы. Нажав на кнопку «Следующий», вы переходите к другому вопросу.

Если получен неправильный ответ, то остальные вопросы заблокированы и появляется сообщение, что ответ неверен. При окончании времени, отведенного для проведения теста, он заканчивается, и выводится результат, в процентах.

Созданная программа и готова к применению. Чтобы установить ее на компьютер достаточно распаковать архив с дискеты в нужный каталог. Созданный программный продукт позволит проверить уровень знания тестируемого путем контроля правильности ответов, данных за определенное время и оценить их степень правильности по любой дисциплине, теме или комплексу дисциплин.

Наверх

СИСТЕМА ДИСТАНТНОГО ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ГАФИЧЕСКОЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ»

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИМЕДИА ТЕХНОЛОГИЙ

А.А. Обидченко, К.А. Ручкин

Донецкий государственный институт искусственного интеллекта

Развитие информационных технологий в последние несколько лет привело к появлению нового популярного термина - компьютерное дистанционное обучение. Дистантное обучение - совокупность информационных технологий, обеспечивающих доставку обучаемым основного объема изучаемого материала, интерактивное взаимодействие обучаемых и преподавателей в процессе обучения, предоставление студентам возможности самостоятельной работы по освоению изучаемого учебного материала, а также оценку их знаний и навыков в процессе обучения.

Цели дистантного обучения:

• подготовка к сдаче экзаменов экстерном;
• углублённое изучение темы, раздела вне курса;
• ликвидация пробелов в знаниях, умениях, навыках;
• профессиональная подготовка и переподготовка кадров;
• дополнительное образование по интересам.

Виды дистантного обучения:

• с помощью интерактивного телевидения;
• с помощью компьютерных телекоммуникационных сетей;
• с помощью технологий компакт-дисков (электронные учебники);

Преимущества дистантного обучения и электронных учеников:

• учёт индивидуальных темпов обучения учащихся;
• более высокая эффективность профессиональной подготовки, при более низкой стоимости образовательных услуг;

• возможность параллельного обучения в различных вузах;
• простота в использовании;
• возможность закончить прерванное разными обстоятельствами обучение;
• равные возможности получения образования независимо от места проживания, состояния здоровья, элитарности и материальной обеспеченности обучаемого.

Одной из важных составляющих дистантного обучения, и, в частности, электронных учебников, является использование мультимедиа технологий: текста, графики, видео, аудио и анимации. Для обеспечения наглядности и понимания пространственной сущности геометрических преобразований в разработанном электронном учебнике использована Flash –технология.

Применение Flash –технологий обуславливается тем, что формат Shockwave Flash (SWF) является наиболее удачным сочетанием между изобразительными возможностями графики, инструментальными средствами для работы с ней и механизмом включения результата в Web-страницы. Дополнительным преимуществом SWF является его переносимость, то есть этот формат может использоваться на любой аппаратно-программной платформе.

Компьютерная графика находит применение практически во всех типах приложений от экономических бизнес - программ до игровых. Компьютерная графика необходима для визуализации трехмерных сцен в архитектуре и физике, для построения графиков и диаграмм, а также при обработке изображений.

Теоретический материал, представленный в электронном учебнике, содержит следующие разделы:

• аффинные преобразования на плоскости;
• аффинные преобразования в пространстве;
• проекции (перспективные и параллельные;
• параметрическое представление трехмерных объектов;
• объект типа камера.

Эти разделы являются основными при изучении дисциплины " графико-геометрическое моделирование ".

Структурная схема программного продукта состоит из пяти блоков.

1. Блок регистрации идентификации осуществляет идентификацию зарегистрированного пользователя или регистрацию незарегистрированного пользователя.
2. Блок дополнительной информации предоставляет дополнительную информацию по электронному учебнику: глоссарий, литература и интернет-ссылки, помощь по использованию учебника, хрестоматия.
3. Блок выбора раздела курса о существляет гипертекстовую навигацию по теоретической информации с целью перехода от одной темы к другой, и просмотр анимации.
4. Блок тестирования отвечает за выбор темы для тестирования, а также для последующего получения отчёта о результатах тестирования.
5. Блок демонстрации примеров предоставляет возможность работы с демонстрационным примером и помощь при работе с ним.

Разработанный электронный учебник обладает следующими возможностями:

• работоспособностью на наиболее распространенных программных платформах ( Windows NT , XP ) и в среде Internet ;
• для обеспечения наглядности изучаемого материала учебное пособие снабжено анимированными примерами конкретных задач, а также примерами выполненных лабораторных работ, которые реализованы при помощи Flash технологии;
• предоставление пользователю материала для самообучения и самоконтроля в традиционной форме (тексты и изображения).

Электронный учебник может быть использован в любом высшем учебном заведении при изложении дисциплины «Графическое и геометрическое моделирование», как совместно с классическим процессом обучения, так и индивидуально, в целях получения знаний и закрепления умений в области графического и геометрического моделирования.

Данный электронный учебник был разработан для формирования у будущих специалистов практических навыков по разработке средств компьютерной графики для решения различного рода инженерных и экономических задач, получение ими прочных теоретических знаний по дисциплине "графико-геометрического моделирование", изучения вопросов алгоритмизации и программирования средств с применением компьютерной графики.

Наверх