Система дистанционного тестирования студентов в Internet с модулем искусственного интеллекта.
Доклад на IV международной конференции аспирантов и молодых учёных.
Автор - Тризна С.В.
13.05.08
Дистанционное образование с применением средств Internet получило ряд прин-ципиально новых функциональных возможностей по сравнению с традиционным дис-танционным обучением благодаря появлению мощных коммуникационных технологий, а также гипертекстовых систем поиска информации.
Тестирование играет важную роль в обратной связи «преподаватель - обучае-мый». При этом в очном тестировании возникают проблемы, связанные с субъективно-стью оценок и сложностью оперативного тестирования одним преподавателем большо-го потока студентов.
Целью работы является разработка универсальной программной оболочки, ко-торая представляет собой комплекс программных средств для создания компьютерных систем тестирования.
В качестве технических средств использованы: языки программирования PHP 5, JavaScript, DHTML, база данных MySQL 5, среда разработки Adobe Dreamweaver CS3.
В докладе рассматривается система тестирования, методика предметного напол-нения такой системы и вариант реализации сервера с подключаемым модулем искусст-венного интеллекта (далее модуль ИИ).
Структура системы разделена на пять блоков:
- автор (автор вопросов, администратор)
- преподаватель
- сервер
- студент
- подключаемый модуль ИИ.
Поскольку работа системы требует наличие базы данных (далее БД), для начала необходимо создать и настроить БД. Данные в базе находятся под управлением СУБД My SQL 5. В БД имеется несколько таблиц. Отдельно создаётся таблица пользователей (тестируемых), непосредственно таблица с вопросами, а так же таблица для модуля ИИ в которой будут храниться определённые материалы предметной области.
Весь комплекс имеет так называемую панель управления (с привилегиями пре-подавателя или администратора), с помощью которой можно управлять всем комплек-сом в целом.
После Создания БД необходимо её заполнить соответствующей информацией, Таблица пользователей заполняется непосредственно самими тестируемыми через web- форму, которая запрашивает определённую информацию. Заполнение таблицы вопро-сов и таблицы для модуля ИИ курируется администратором.
Пройдя регистрацию, пользователь переходит к тестированию. При прохожде-нии вопросов (примерное количество 50) система фиксирует время, которое потребова-лось на прохождение каждого вопроса. С каждым последующим шагом суммируется время пройденных ранее вопросов и вычитается от общего времени, которое выделяет-ся на прохождение всех тестов. Возможен выбор второго варианта временного учё-та(назначается преподавателем), при котором на каждый вопрос отводится примерно по одной минуте для ответа.
За выдачу и сортировку вопросов в базе, отвечает специальный класс GenQuest, который имеет определённый набор интерфейсов для работы с БД (таблицей вопросов Question)
После прохождения тестов, студенту выдаётся результат, который содержит оценку, перечень тем, на которые были даны правильные ответы (сильные фрагменты), и тем с неправильными ответами (слабые фрагменты). Результат прохождения отправ-ляется преподавателю с указанием данных тестируемого (ФИО и т.д.) и его оценкой.
Далее в работу вступает модуль ИИ. Этот программный блок называется моду-лем, т.к. его можно подключать к системе либо отключать от неё без нарушения общей работы всей системы в целом (включение/отключение модуля контролируется препо-давателем через панель управления). Модуль реализован как класс ArtDataInt, который включает в себя набор интерфейсов для работы с БД (соответствующей таблицей DataInt), комплекс определённых методов и функций.
За каждым вопросом, имеющимся в базе, закреплён правильный ответ на этот вопрос. Вопросы сортируются по тематикам. В системе ведётся контроль тем, которые предлагаются тестируемому. Темы разбиты на определённые группы. После заверше-ния тестирования подсчитывается количество правильных ответов по теме. В соответ-ствии с тематикой вопроса в БД (таблице ИИ - DataInt) имеются записи, которые состо-ят из заголовка (названия) и наполнения (содержания) темы. Студенту в соответствии с оценкой и общими результатами тестирования выдаётся материал, необходимый ему для закрепления курса, изучив который, он может повторно пройти тестирование, и по-лучить другие результаты.
На этом основан один из двух режимов работы ИИ. Работа второго режима за-ключается в том, что определённые функции в классе ArtDataInt работают с online-источниками информации в Интернете (такими как www.osp.ru, www.relpress.website.ru, www.radiomaster.ru, и др.). Студенту по окончании теста выда-ётся краткое содержание необходимого ему материала для закрепления материала, и ссылка на источник.
Работа второго режима работы более эффективна, т.к. информация на online-источниках обновляется, за ней не нужно следить и добавлять в БД.
Выполнив анализ и частичную реализацию системы дистанционного тестирова-ния с подключаемым модулем ИИ, можно сделать выводы, что актуальность такой сис-темы очень велика. Данная система «заточена» под конкретную предметную область (например, Теория обработки графической и звуковой информации в цифровых систе-мах) и имеет ряд отличительных особенностей от других систем online-тестирования, к примеру, по английскому языку. В системе реализован модуль искусственного интел-лекта с двумя режимами работы. Внедрение такого модуля в данный комплекс раскры-вает и доказывает эффективность дистанционного тестирования.