ГРАФИЧСКАЯ СРЕДА В СИСТЕМЕ ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ  «МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ»

 

В.А.Раскин, А.В.Самощенко

Донецкий национальный технический университет

 

Компьютерное обучение предполагает использование специализированного программного обеспечения, которое подразделяют на обучающие программы, автоматизированные обучающие системы (АОС) и экспертно – обучающие системы (ЭОС).

Одним из важных элементов обучения, является контроль знаний, умений и навыков. Контролирующие программы и модули обучающих систем предназначены для текущего и итогового контроля. При этом АОС и ЭОС позволяют накапливать статистическую информацию по нескольким параметрам и проследить успеваемость обучаемого в динамике; определить эффективность обучения, в зависимости от начального уровня знаний обучаемого, трудности и объема материала, времени, затраченного на проработку темы и т.д.

Применение новых достижений компьютерной технологии (графика высокого разрешения, звук, видео, использование информации, созданной в других приложениях и др.) позволяет улучшить диалог обучающей программы с пользователем, расширить сферы применения программы. По данным ЮНЕСКО при аудиовосприятии усваивается  12% информации, при визуализации около 25%, а при аудиовизуальном 65% воспринимаемой информации [1].

Дистанционное обучения с использованием средств вычислительной техники имеет следующие основные преимущества:

·        позволяет проводить обучение широкой аудитории слушателей;

·        ведет к сокращению затрат времени на внедрение новых учебных курсов;

·        позволяет наглядно иллюстрировать новые понятия;

·        развивает навыки работы со средствами вычислительной техники;

·        позволяет восполнить нехватку достаточного количества квалифицированных преподавателей.

Каждая дисциплина имеет характерные вопросы, ответы на которые дают возможность определить степень усвоения знаний обучаемым. Данный раздел посвящен рассмотрению типов вопросов для дисциплины «Микропроцессорные системы».

 Использование автоматизированной системы тестирования знаний может преследовать следующие цели: проведение входного контроля студентов, то есть оценить стартовые знания студента для определения сложности излагаемого материала; проведение промежуточного контроля знаний, который позволит выявить упущенные области знаний и наверстать упущенное; проведение контроля знаний по прослушанному курсу, т.е. обеспечить беспристрастную оценку.

Целью дисциплины является изучение общих принципов построения микропроцессорных систем на основе конкретных системных решений. В связи с этим тестирующие вопросы должны быть сформулированы таким образом, чтобы для ответа на вопрос требовалось не только справочные данные, а и общее понимание рассматриваемой проблемы.

Основой курса является изучение структур микропроцессоров семейства х86, сопроцессора і8087 и арбитра шин і8289.

В качестве вопросов по микропроцессорам могут выступать вопросы по структурам и назначению конкретных полей регистров, вопросы по структуре микропроцессору и связям между его элементами. Например, разрядность конкретных регистров, размер очереди команд, особенностей выполнения конкретных микроопераций, назначения регистров, форматы  используемых данных. Для тестирования знаний по указанным разделам достаточно использовать вопросы типа вопрос - один/несколько вариантов ответа из предложенных или вопрос- ввод конкретного значения, полученного студентом путем некоторых вычислений.

Принципиально отличаются вопросы, касающиеся структуры процессоров, алгоритмов их работы и особенностей выполнения операций. В качестве ответов на такие вопросы предполагается наличие некоторой графической среды, позволяющей составлять   ответы в виде некоторых блок-схем, структурных схем либо временных диаграмм.

Рис. Примеры графических вопросов при тестировании

 

В графических вопросах на построение структурной схемы для формулировки ответа тестируемому необходимо из заданного набора элементов составить структурную схему и выполнить необходимые соединения. Для усложнения решения задачи в качестве набора элементов предлагаются заведомо неверные компоненты (регистры данных неверной размерности, очередь команд меньше реальной, различные шины связи). Для решения данной задачи студент должен обладать целостным представлением о микропроцессоре и соответственно решить наугад данную задачу становится гораздо сложнее, чем выбрать наугад один из предложенных вариантов. Кроме того, во время составления структурной схемы студент закрепляет пройденный материал.

Для ответа на вопрос типа блок-схема пользователю необходимо соединить необходимые операторные и условные вершины. При решении этой задачи тестируемый разрабатывает блок схему алгоритма, что практически невозможно без понимания работы системы в целом.

При ответе на вопрос по временным диаграммам пользователю предлагается разработать временную диаграмму работы некоторого устройства.

Проведенный анализ типичных для дисциплины «Микропроцессорные системы» вопросов показывает, что для проведения объективной оценки знаний по курсу недостаточно только текстовых вопросов. Вопросы, использующие графический интерфейс ответа, позволяют оценить понимание дисциплины в целом. Поскольку нет конкретных вариантов ответа, то «угадать» правильный ответ становится гораздо сложнее. Кроме того, поскольку для формирования ответа студенту, в первую очередь, следует пользоваться логикой работы системы, а не четко заученными выражениями, то в качестве подготовки к тестированию студенту важно не только запомнить факты, но и понять принципы работы. Это и есть основной целью курса, так как поняв фундаментальные основы, несложно самостоятельно изучить аналогичные реализации микропроцессоров, отличных от изучаемого.

 

Литература:

1. Афанасьєв В.В., Тыщенко О.Б., Афанасьєва И.В. Анализ показателей эффективности обучающиз программ.// Первая Всероссийская научно-техническая конференция «Компьютерные технологи в науке, проектировании и производстве» Тезисы докладов, часть V, Нижний Новгород, 1999, 43с. Стр.15.