Главная Коллекция "Revolution" Программирование, компьютеры и кибернетика Методика автоматизированного формирования тестовых материалов при онтологическом подходе к оценке знаний обучаемых

Методика автоматизированного формирования тестовых материалов при онтологическом подходе к оценке знаний обучаемых

Оценка знаний в сфере профессионального обучения. Описание процесса формирования тестовых заданий. Структура обеспечивающих средств для реализации и внедрения предлагаемых новшеств. Анализ технического, информационного и программного обеспечения.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.10.2018
Размер файла 3,1 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

- алгоритм должен позволять составлять вопрос к любому объекту онтологии, связи между объектами или характеристике объектов;

- алгоритм должен позволять составлять вопросы как без так и с вариантами ответов;

- алгоритм должен позволять находить альтернативные варианты ответов, которые подходили бы по контексту и делали выбор правильного варианта - сложной задачей.

В итоге алгоритм получил множество ветвей. Алгоритм ветвится по типу необходимого для составления вопроса, чтобы найти объект к которому сформировать этот вопрос, а также заполнить правильный вариант ответа. Также алгоритм выбирает предикат в соответствии с типом вопроса, в котором впоследствии заполнит данные. Затем алгоритм определяет необходимость составления вариантов ответов в зависимости от формы вопроса.

После получения всех необходимых данных алгоритм подготавливает предикат с заполненными данными, верный вариант ответа и по необходимости альтернативные варианты ответа.

На рисунке 5 изображена диаграмма деятельности, представляющая последовательность действий, исполняемых в процессе формирования тестовых заданий.

Рисунок 5 - Алгоритм формирования тестовых вопросов

2.5 Структура обеспечивающих средств для реализации и внедрения предлагаемых новшеств

Серверная часть приложения представляет собой распределенное веб-приложение следующей структуры. Имеется слой представления - отвечающий за вывод информации и работу с пользователем. Слой сервисов - отвечающий на запросы пользователей и работающий напрямую с приложением. Доменный слой - отвечающий за оперирование данными, их предоставление, хранение и распределение. Структура представлена на рисунке 6.

Для внедрения реализованной системы необходимо иметь принтер, рабочую станцию или несколько рабочих станций, сервер приложения и сервер базы данных. Диаграмма развертывания системы представлена на рисунке 7.

2.6 Бизнес-план разработки и реализации предлагаемых новшеств

Основной экономической проблемой, решаемой с помощью информационной системы тестирования знаний, является сокращение трудозатрат преподавателя на разработку и составление тестовых заданий. Согласно документу «Нормы времени для расчета объема учебной работы и учета основных видов воспитательной, учебно-методической, научно-методической, научно-исследовательской, организационно-методической работы и повышения квалификации, выполняемых профессорско-преподавательским составом СГАСУ»[29], а именно пункту 3.20 «Разработка, подготовка и написание контрольных заданий, вопросов для текущего контроля знаний» установлены следующие нормы трудозатрат преподавателя на подготовку и составление проверочных материалов.

Установленные временные затраты:

- на контрольные задания и вопросы выделяется один час на одно задание (вопрос), но не более 50 часов;

- на тестирование выделяется один час на задание. Для экзаменов и зачетов до 8 часов на один комплект из 25 экзаменационных билетов с задачами, до 6 часов на один комплект с экзаменационными билетами без задач и 0,25 часов на 1 вопрос к зачёту, но не более 6 часов на один комплект. Для проведения междисциплинарного государственного экзамена - до 15 часов на одно задание. С учетом средней зарплаты преподавателя по г.о. Самара 22000 рублей в месяц, 1974 рабочих часов в 2016 году, получаем примерно 140 рублей за один рабочий час преподавателя. Чтобы обеспечить тестовым материалом весь поток, преподаватель каждый семестр производит большие трудозатраты.

Все показатели трудозатрат, часов и оплаты представлены ниже в таблице 4.

Таблица 4 - Расчет экономических показателей

Тип вопроса

Количество на 1 группу (20-30 человек)

Максимальная норма времени

Количество часов

Оплата преподавателю

Контрольные задания и вопросы по текущим темам (6 в семестр)

120

1 час

120часов

16800 рублей

Ограничение: 50 часов

7000 рублей

Тестовые задания (3 в семестр)

300

1 час

300 часов

42000 рублей

Экзаменационные билеты с задачами

30

8 часов на комплект

8 часов

1120 рублей

Экзаменационные билеты без задач

60

6 часов на комплект

12 часов

1680 рублей

Вопросы к зачету

90

6 часов на комплект

18 часов

2520 рублей

Задания к государственному экзамену

5

15 часов

75 часов

10500 рублей

Итог:

64820 рублей

Исходя из того, что разрабатываемая информационная система может составлять задания только в формате тестирования, ориентируемся на пункт тестовые задания.

В качестве примера возьмем Архитектурный факультет СГАСУ - 5 групп средней численностью 15 человек. Составление 3 тестовых заданий с 75 уникальными вариантами по 5 вопросов в каждом задании обойдется университету в 157500 рублей за один учебный год.

Средняя зарплата программиста по г.о. Самара - 57000рублей в месяц. Разработка информационной системы длится 3 месяца, следовательно, стоимость разработки 171000рублей. Следует также добавить сюда расходы на эксплуатацию (хостинг вычислительных мощностей) 9000рублей в год, расходы на обучение использованию системы (80 часов на одного преподавателя) 11200 рублей. Себестоимость системы и ее ввода в эксплуатацию составляет 191200рублей.

Следовательно, уже в третьем семестре использования системы только для одного потока даст выход системы на окупаемость.

3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ

3.1 Математическое обеспечение

Для составления вопросов из имеющейся онтологии предметной области используются предикаты и графы.

Предикатом является утверждение о субъекте высказывания. В программировании предикатом является функция с несколькими аргументами возвращающая значение булева типа. Если рассматривать более строгое определение предиката[30], то предикат (n-местный, или n-арный) -- это функция с множеством значений {0,1} (или {ложь, истина}), определённая на множестве . Таким образом, каждый набор элементов множества M характеризуется либо как «истинный», либо как «ложный».Все вопросы в системы в зависимости от типа являются одним из трех предустановленных предикатов:

1. СВОЙСТВО(x0, x1, x2), где параметры являются - объектом, свойством, значением соответственно, для отношения " x1 у x0: x2".

2. НАСЛЕДОВАНИЕ(x0, x1), где параметры являются - объектом, родительским объектом соответственно, для отношения"x0 расширяет x1".

3. СОЕДИНЕНИЕ(x0, x1, x2), где параметры являются - объектом, соединением, субъектом, для отношенияx0x1x2".

В зависимости от типа вопроса система выбирает один из предикатов, находит параметры, при которых он является истинным, и три дополнительных варианта при которых он является ложным.Для поиска параметров к предикату НАСЛЕДОВАНИЕ используются методы теории графов. Все иерархические структуры в УФС представлены в виде дерева[31]. Система навигируется по дереву для поиска узла, удаленного от текущего узла на заданное количество уровней вверх или вниз.

3.2 Проектно-конструкторская документация

На рисунке 8 представлены основные варианты взаимодействия разных пользователей с системой на примере внедрения в высшее учебное заведение. Основные роли: Администратор, Студент, Преподаватель, и Методист.

Рисунок 8- Диаграмма вариантов использования системы

В основе систем представления семантических сетей через фреймовую структуру данных лежит класс фрейма-прототипа, используемый для обозначения основных сущностей онтологии, класс характеристик для представления связей свойств и их значений и классы ассоциаций и соединений, ответственные за представление логических и физических связей между фреймами. Сущностные классы и их параметры указаны на рисунке 9.

Рисунок 9- Диаграмма сущностных классов

Граничные классы и их функции представлены на рисунке 10.

Рисунок 10- Диаграмма граничных классов

Система предусматривает использование класса управления приложением, СУБД, ОС и печатью. Все классы и их функции представлены на рисунке 11.

Рисунок 11- Диаграмма классов управления

3.3 Техническое обеспечение

Техническое обеспечение для информационной системы тестирования знаний студентов имеет требования по следующим категориям:

- вычислительные машины или компьютеры (рабочие станции, персональные компьютеры (ПК), серверы), занимающих центральное место среди всех технических средств системы обработки данных;

- периферийные технические средства, обеспечивающие ввод и вывод информации;

- сетевые коммуникации (компьютерные сети и телекоммуникационное оборудование) для передачи данных;

- средства оргтехники и связи;

- Структурными элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами также являются:

- методические и руководящие материалы;

- техническая документация;

- обслуживающий эти технические средства персонал.

Для функционирования информационной системы требуется сервер с минимальными техническими характеристиками, приведенными в таблице 5. Предустановленной операционной системой Ubuntu, а также с доступом к локальной сети учебного заведения или к сети интернет.

Таблица 5 - Технические характеристики сервера

Центральный процессор

Установлено

1

Модель CPU

IntelCore i3 4150

Тактовая частота CPU

3.5 Ггц

Интерфейсы

USB

6

RJ45 (LAN)

2

RS232

есть

Monitorport (VGA)

есть

Оперативная память

Объем

4 Гб

Максимальный объем

32 Гб

Тип памяти

DDR3

Количество разъемов

4

Жесткий диск

Объем

1 x 1 Тб

Интерфейс

SATA

Блок питания

Мощность

1 x 300 Вт

Рабочая станция, в минимальном количестве 1 штука, имеет минимальные характеристики, указанные в таблице 6. На рабочей станции должна быть установлена произвольная операционная система, имеющая функциональность по работе с сетью, а также программное обеспечение для выхода в сеть интернет или локальную сеть учебного заведения. Сама станция также должна быть подключена к локальной сети учебного заведения или к сети интернет.

Таблица 6 - Минимальные характеристики рабочей станции

Общие данные

Товар сертифицирован

Да

Гарантия

1 год

Тип процессора

Atom

Частота процессора

1.46 ГГЦ

Тип компьютера

неттоп

Количество ядер процессора

2

Код процессора

E3815

Устройства хранения данных

Оптический привод

без оптического привода

Экран

Тип графического контроллера

встроенный в чипсет

Графический чипсет

Intel HDG

Интерфейсы

HDMI

Есть

USB

Есть

Разъем для наушников

Есть

Вход для микрофона

Есть

LAN RJ

45

VGA

Есть

USB

2 шт

Блок питания

Мощность блока питания

65 Вт

Все рабочие станции и сервер должны иметь доступ к сети Internetс минимальной скоростью доступа 3,5 Мбит/c.

Все рабочие станции должны иметь устройства ввода (клавиатура и мышь), а также устройства вывода (монитор). В локальной сети должен присутствовать принтер с общим доступом для компьютеров внутри сети.

За техническое обеспечение системы должен отвечать сотрудник в должности системного администратора.

3.4 Информационное обеспечение

Исходя из требований к информационной системе, в качестве реализуемой архитектуры была выбрана трехуровневая архитектура.

Трехуровневая архитектура (трёхзвенная архитектура, англ. three-tier) -- архитектурная модель программного комплекса, предполагающая наличие в нём трёх компонентов:

1. Клиент (слой клиента) -- это интерфейсный (обычно графический) компонент комплекса, предоставляемый конечному пользователю. Этот уровень не должен иметь прямых связей с базой данных (по требованиям безопасности и масштабируемости), быть нагруженным основной бизнес-логикой (по требованиям масштабируемости) и хранить состояние приложения (по требованиям надёжности). На этот уровень обычно выносится только простейшая бизнес-логика: интерфейс авторизации, алгоритмы шифрования, проверка вводимых значений на допустимость и соответствие формату, несложные операции с данными (сортировка, группировка, подсчёт значений), уже загруженными на терминал.

2. Сервер приложений (средний слой, связующий слой) располагается на втором уровне, на нём сосредоточена большая часть бизнес-логики. Вне его остаются только фрагменты, экспортируемые на клиента (терминалы), а также элементы логики, погруженные в базу данных (хранимые процедуры и триггеры). Реализация данного компонента обеспечивается связующим программным обеспечением. Серверы приложений проектируются таким образом, чтобы добавление к ним дополнительных экземпляров обеспечивало горизонтальное масштабирование производительности программного комплекса и не требовало внесения изменений в программный код приложения.

3. Сервер баз данных (слой данных) обеспечивает хранение данных и выносится на отдельный уровень, реализуется, как правило, средствами систем управления базами данных, подключение к этому компоненту обеспечивается только с уровня сервера приложений.

В простейших конфигурациях все компоненты или часть из них могут быть совмещены на одном вычислительном узле. В продуктивных конфигурациях, как правило используется выделенный вычислительный узел для сервера баз данных или кластер серверов баз данных, для серверов приложений -- выделенная группа вычислительных узлов, к которым непосредственно подключаются клиенты (терминалы).

Сама система разбита на несколько модулей, формирующих законченный продукт по автоматизации процесса тестирования.

По сравнению с двухзвенной клиент-серверной архитектурой или файл-серверной архитектурой трёхуровневая архитектура обеспечивает, как правило, большую масштабируемость (за счёт горизонтальной масштабируемости сервера приложений и мультиплексирования соединений), большую конфигурируемость (за счёт изолированности уровней друг от друга). Реализация приложений, доступных из веб-браузера или из тонкого клиента, как правило, подразумевает развёртывание программного комплекса в трёхуровневой архитектуре. При этом обычно разработка трёхзвенных программных комплексов сложнее, чем для двухзвенных, также наличие дополнительного связующего программного обеспечения может налагать дополнительные издержки в администрировании таких комплексов [32].

Схема трехзвенной архитектуры предоставлена на рисунке 12.

ИС является кроссплатформенным (межплатформенным) программным обеспечением, т.к. Основано на языке программирования Java. Java -- объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией SunMicrosystems (в последующем приобретённой компанией Oracle). Приложения Java обычно транслируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине вне зависимости от компьютерной архитектуры.

Рисунок 12- Схема трехзвенной архитектуры

Достоинством подобного способа выполнения программ является полная независимость байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, в рамках которой исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером), вызывают немедленное прерывание.

Несмотря на кроссплатформенность ИС в качестве операционной системы для организации работы выбрана GNU/Linux ОС, а именно дистрибутив Ubuntu. Ubuntu -- операционная система, основанная на Debian GNU/Linux. Основным разработчиком и спонсором является компания Canonical. В настоящее время проект активно развивается и поддерживается свободным сообществом.

Вот краткий список некоторых Linux особенностей, в сравнении с MicrosoftWindows и MacOS.

За исключением нескольких коммерческих дистрибутивов, Linux абсолютно бесплатен. Вы можете бесплатно загрузить, свободно использовать и бесплатно обновлять его. Даже те немногие существующие коммерческие дистрибутивы (RedHat), как правило, вы установите менее чем за половину того, что стоит Windows. Вы можете установить одну и ту же бесплатную копию Linux на столько машин и столько раз, сколько захотите, без дополнительных затрат. Это одна из многих причин, по которой бизнес-сообщества и правительства разных стран переходят на Linux. MacOS является относительно недорогой системой, но она будет работать только на устройствах Apple.

Нет постоянной перезагрузки. В Windows почти всегда во время установки или удаления программного обеспечения, обновления вашей системы или большинства других изменений в системе, вы должны перезагружать компьютер. В Linux же после первоначальной установки, вы можете устанавливать или удалять большую часть программного обеспечения без необходимости перезагружать компьютер.

Портативные программы. Обычно если вы перешли на другой Linux-дистрибутив, то и там используются те же программы. Большинство проектов с открытым исходным кодом были созданы, чтобы работать на любой UNIX-подобной операционной системе и многие из них также работает в системе Windows.

Неограниченные возможности настройки Linux. Linux не имеет скрытых настроек в отличии от ОС Windows или Mac OS X. Любая область Linux может быть настроена на ваш выбор.

Безопасность и стабильность. Linux является самой безопасной операционной системой в мире. И даже Microsoft подтверждает это. По мнению большинства аналитиков, есть буквально миллионы известных вирусов для Windows, которые не страшны для Linux. В Linux известно несколько вирусов, которые поражают только конкретное приложение, а не всею систему. Это означает, что вы можете просто переключиться на другое рабочее место и продолжать работать, т.к. ваша система не будет блокирована.

В качестве СУБД PostgreSQL -- свободная объектно-реляционная система управления базами данных.

Сильными сторонами PostgreSQL считаются:

- высокопроизводительные и надёжные механизмы транзакций и репликации;

- расширяемая система встроенных языков программирования: в стандартной поставке поддерживаются PL/pgSQL, PL/Perl, PL/Python и PL/Tcl; дополнительно можно использовать PL/Java, PL/PHP, PL/Py, PL/R, PL/Ruby, PL/Scheme, PL/sh и PL/V8, а также имеется поддержка загрузки C-совместимых модулей;

- наследование;

- легкая расширяемость.

Согласно результатам автоматизированного исследования различного ПО на предмет ошибок, в исходном коде PostgreSQL было найдено 20 проблемных мест на 775 000 строк исходного кода (в среднем, одна ошибка на 39 000 строк кода). Для сравнения: MySQL -- 97 проблем, одна ошибка на 4 000 строк кода; FreeBSD (целиком) -- 306 проблем, одна ошибка на 4 000 строк кода; Linux (только ядро) -- 950 проблем, одна ошибка на 10 000 строк кода.

В качестве средств программной реализации используется IntelliJ IDEA -- интегрированная среда разработки программного обеспечения на многих языках программирования, в частности Java.

- Основные преимущества данной системы это:

- Интеллектуальная помощь в программировании - автодополнение, навигация по коду, безопасныйрефакторинг, автоматические предложения по улучшениям;

- Встроенный системы сборки и интеграции;

- Поддержка фреймворков разработки.

3.5 Программное обеспечение

Информационная система реализует множество возможностей по работе с унифицированной фреймовой структурой данных (создание и редактирование фреймов, проставление связей между фреймами, заполнение характеристик фреймов), а также составлению тестовых заданий.

Основной функцией системы при работе с онтологией предметной области является создание фрейма - как основной сущности унифицированной фреймовой структуры представления данных.

На рисунке 13 представлена последовательность действий пользователя системы при создании фрейма для онтологии предметной области и взаимодействие компонентов системы для осуществления этого функционала.

Рисунок 13- Диаграмма последовательности для варианта использования «Создание фрейма»

Вся система разделена на несколько основных компонент, представленных на рисунке 14. Это обобщенная диаграмма, где компоненты сгруппированы по их функциональному назначению, а не по отношению к тому или иному сущностному классу.

В развернутом виде диаграмма компонентов представлена на рисунке 15.

3.6 Кадровое обеспечение

Кадровое обеспечение -- это совокупность методов и средств по организации и проведению обучения персонала приёмам работы с ИС. Его целью является поддержание работоспособности ИС и возможности дальнейшего ее развития. Кадровое обеспечение включает в себя методики обучения, программы курсов и практических занятий, технические средства обучения и правила работы с ними и т.д.

Персонал, обеспечивающий работоспособность информационной системы тестирования знаний, составляют:

- специалисты по организации управления объектом (системные администраторы, преподавательский состав высшего учебного заведения);

- аналитики (постановщики) задач управления (учебный отдел ВУЗа);

- специалисты по моделированию процессов управления вычислительными методами (методисты);

- проектировщики ИТ.

3.7 Методическое обеспечение

Методическое обеспечение - это комплекс методов, средств и документов, регламентирующих взаимодействие персонала информационной системы с программно-техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

Основными документами, регламентирующими процесс разработки и эксплуатации информационной системы, являются:

- техническое задание на разработку ИС;

- пользовательская документация, представлена в приложении Б;

- документация для администратора ИС.

3.8 Материалы направленные на распространение и воспроизведение знаний, необходимых для практической реализации предлагаемых новшеств

В качестве объекта испытаний выступает информационная система оценки знаний обучаемых.

Целью испытания информационной системы тестирования знаний является ее запуск на базе факультета информационных систем и технологий СГАСУ. обучение тестовый информационный программный

В таблице 7 указаны требования к информационной системе, необходимые для ее внедрения.

Таблица 7- Требования к жизненному циклу информационной системы

Стадии жизненного цикла ИС

Целевые установки стадии

Диапазон решений

Концепция

Определить состав знаний, по которым предполагается оценка обучаемых;

Определить состав и настройки тестов;

Сформулировать концепцию создания комплекса средств оценки знаний обучаемых;

Определить функциональную архитектуру комплекса;

Предложить приемлемые проектные решения;

Определить состав пользователей, распределение их функций, прав и ответственности;

Разработать спецификации требований к компонентам организационного-методического и технического обеспечения системы оценки знаний обучаемых;

Определить направления разработки комплекса и сферы его применения в учебных, научных и проектных организациях;

Локальные системы обеспечения моделирования.

На основе онтологии знаний

Разработка соглашений, регламентов и стандартов деятельности по обеспечению моделирования

Уточнить системные требования к комплексу средств оценки знаний в учебно-исследовательском заведении;

Разработать документооборот и регламенты использования информационных ресурсов в системе.

Соглашения на основе законодательства РФ;

Корпоративные соглашения;

Регламенты, процедуры и форматы обмена данными;

Протоколы передачи данных.

Соглашения по защите персональных данных.

Проектирование
(приобретение) средств обеспечения моделирования

Выполнить анализ объектов (субъектов), процессов и ресурсов системы оценки знаний обучаемых;

Разработать информационные, функциональные и математические модели процесса оценки

Подготовить архитектуру системы;

Организовать проектирование средств обеспечения оценки знаний;

Выбрать проектные решения по: среде реализации, Базе данных, прикладным задачам комплекса обработки данных, комплексированию и инсталляции средств тестирования на рабочих местах пользователей системы.

Разработка локальных систем;

Системная интеграция.

Эксплуатация

Разработать модели технического обслуживания средств оценки знаний;

Определить требования к знаниям, навыкам и умениям персонала и внешних пользователей;

Провести обучение и аттестацию персонала;

Обеспечить выделение необходимых ресурсов для эксплуатации системы;

Эксплуатировать систему с целью удовлетворения потребностей пользователей в целевых АС учебно-исследовательских организациях и предприятия.

Модели технического обслуживания локальных (автономных) систем обеспечения моделирования;

Сопровождение

Организовать службу сопровождения системы оценки знаний;

Разработать регламенты взаимодействия и типовые сценарии анализа инцидентов-возникших при оценке знаний;

Организовать расчет потребностей в ресурсах для эксплуатации системы за период эксплуатации.

Обеспечить выделение необходимых ресурсов дляфункционирование системы с учетом возможной модификации или замены отдельных компонент по мере их или физического износа.

На уровне учебного заведения, на уровне предприятий

С целевыми системами управления учебно-проектной деятельностью, и с предприятиями (работодателями)

С провайдерами сетей ЭВМ.

Сопровождение силами специализированных организаций.

Информационные ресурсы (объемы памяти и др.), оборудования, персонал, финансы

Завершение

Анализировать работу систем оценки знаний

Вести учет актуальности информационных ресурсов и эффективности использования средств оценки знаний

Подготовить и принять решение по модификации системы.

Подготовить рекомендации по встраиванию комплекса средств оценки знаний в целевые ИС предприятия.

Подготовить решения по сопровождению комплекса средств оценки знаний в глобальных сетях ЭВМ

Замена морально устаревших компонент,

уничтожение объектов

Реализация компонент на рынке

Перевести в запас, сдать в архив или ликвидировать систему (модуль).

Веб-интерфейс

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ В ПРОЦЕССЕ ВНЕДРЕНИЯ

4.1 Описание объекта внедрения

Объектом внедрения информационной системы тестирования знаний является факультет информационных систем и технологий Самарского государственного архитектурно-строительного университета. Характеристики объекта внедрения представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Характеристики объекта внедрения

Характеристика

Значение

Группа

ГИП-112

Курс обучения

4

Дисциплина

Проектирование информационных систем

Преподаватель

Дерябкин В.П.

Студенты

1. Абдеева Лилия

2. Чудина Елена

3. Крылов Дмитрий

4. Мезенцева Марина

5. Юшина Дарья

6. Терентьев Данила

7. Титов Артем

8. Машнин Александр

9. Неклюдов Сергей

10. Алексанова Елена

11. Соколова Мария

12. Пазухина Дарья

Количество вариантов тестовых заданий

12

Количество вопросов в каждом задании

5

4.2 Описание хода внедрения

Дерябкин В.П., являющийся преподавателем, выдает Пузанкову Н.М., выступающему как методист, список тем для тестирования и материалы лекций, содержащие исходные знания предметной области. Методист на основании предоставленных материалов составляет онтологию предметной области в виде унифицированной фреймовой структуры данных, используя модуль редактирования УФС. После заполнения онтологии предметной области методист запускает модуль генерации тестовых заданий со следующими параметрами, представленными в таблице 9.

Таблица 9 - Параметры генерации тестовых заданий

Количество вопросов каждого типа

10

Необходимые формы вопросов

- открытые;

- закрытые;

- закрытые (да или нет).

Методист получает список вопросов в «сыром» формате (имеются несогласованные слова, словосочетания и местоимения). Распределив вопросы по билетам и исправив ошибки в согласовании слов, методист передает готовый набор вопросов преподавателю, вместе с ключами ответов. Преподаватель проверяет корректность поставленных вопросов и проводит тестирование студентов по заготовленным билетам. Преподаватель проверяет ответы студентов по ключам и ставит итоговую оценку за тест.

4.3 Описание результатов внедрения

Результатами внедрения оказались пройденные студентами тесты. На диаграмме и в таблице представлено распределение оценок за тест по пятибалльной шкале (от 0 до 5). Сами результаты на условиях анонимности указаны в таблице 10 и на рисунке 16. Имеется акт о внедрении в приложении Г.

Таблица 10 - Результаты тестирования

Количество правильных ответов

Количество студентов

0

1

2

3

4

4

5

4

4.4 Анализ результатов и вывод

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

- информационная система готова к использованию в среде высших учебных заведений, как для промежуточного, так и для итогового тестирования;

- создаваемые информационной системой вопросы требуют минимальной доработки, прежде чем предоставить их учащимся;

- создаваемые информационной системой вопросы позволяют провести оценку знаний студентов о предметной области - что доказано неоднородностью полученных результатов, несмотря на низкий уровень требуемых знаний, а также низкую дифференциацию возможных оценок;

- информационная система позволяет разделять проверку знаний их предоставление (работа преподавателя и методиста разграничены).

5. ОПЫТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ПЕРИОД ОБУЧЕНИЯ

5.1 Сведения о деятельности возглавляемого научного микроколлектива

С осеннего семестра 2014 года, на занятие «Методология профессиональной деятельности» исполнял руководство научными группами студентов.

Осенний семестр 2014.

Научное направление группы - Интеллектуальные системы.

Участники и темы их научных работ:

1. Алексанова Елена (3 курс) - Мобильное приложение по изучению английского языка.

2. Осипов Антон (4 курс) - АИС библиотеки.

3. Минеева Ольга (2 курс) - Разработка видеоигр.

Весенний семестр 2015.

Научное направление группы - Интеллектуальные системы тестирования.

Участники и темы их научных работ:

1. Алексанова Елена (3 курс) - Разработка ИС для запоминания слов английского языка по методу Лейтнера в виде мобильного приложения.

2. Осипов Антон (4 курс) - АИС библиотеки.

5.2 Сведения о трудовой деятельности

С 29апреля 2013 года работаю в организации ООО "НетКрэкер"на должности инженер-программиств отделе развития продукта практики решений по управлению услугами и заявками города Самара.

5.3 Наиболее значимые профессиональные сертификаты

Диплом бакалавра информационных систем с отличием. ФГБОУ ВО Самара. СГАСУ. 2014. Представлен на рисунке 17.

Рисунок 17 - Диплом бакалавра

СертификатопрохождениикурсовIntroductiontoLinuxотLinuxFoundation.Представлен на рисунке 18.

Рисунок18 - Сертификат«Introductiontolinux»

5.4 Перечень публикаций

1. Дерябкин В.П., Пузанков Н.М. Информационная система тестирования знаний «Познание»// Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии2016, - С. 540 - 544.

2. В.П. Дерябкин, С.А. Пиявский, Н.М. Пузанков «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ» // Сборник научных трудов международной научно-технической конференции перспективные информационные технологии 2015,- С. 141-142.

3. В.П. Дерябкин, Н.М. Пузанков «АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ ТЕСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВНА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИИ УЧЕБНОГО КУРСА» // Сборник научных трудов международной научно-технической конференции перспективные информационные технологии 2016, - С. 741 - 742.

5.5 Перечень участия в конференциях

1. Международная конференция "Творческий потенциал-2014".

Результат: Диплом за 2 место среди магистрантов ФИСТ.

2. Международная научно-техническая конференция ПИТ-2015

Вид события: Конференция

Начало: 25.04.2015

Окончание: 28.04.2015

Организатор: СГАУ

Адрес проведения: Московское шоссе, 34

Результат: Статья в сборнике трудов конференции.

3. Международная научно-техническая конференция ПИТ-2016

Вид события: Конференция

Начало: 25.04.2015

Окончание: 28.04.2015

Организатор: СГАУ

Адрес проведения: Московское шоссе, 34

Результат: Статья в сборнике трудов конференции.

4. Участие в 1 туре Международной Олимпиады IT-Планета.

Результат: Сертификат участника.

5. Принял участие в Международной Олимпиаде "Умник".

Результат: Выход в полуфинал.

6. Российский молодежный научно-инновационный конкурс программы «УМНИК» -1 тур.

Результат: прошел в очный этап.

7. Международная Олимпиада в сфере информационных технологий IT_Планет - 2 тур.

Результат:19 место по России.

8. 34 Межвузовская студенческая научно-техническая конференция студ.работ Секция "Третий уровень матричной структуры" 2015г.

Результат: Диплом 3 место.

5.6 Перечень выполненных в период обучения курсовых работ и проектов

Курсовые работы по дисциплине технология (методология) профессиональной деятельности:

1.Осенний семестр 2015 - Методика автоматизированного формирования тестовых материалов при онтологическом подходе к оценке знаний обучаемых.

2.Весенний семестр 2015 - Интеллектуальные системы тестирования.

3.Осенний семестр 2014 - Интеллектуальные системы тестирования.

4.Весенний семестр 2014 - Информационная технология управления системой поддержки одаренной молодежи на базе информационной системы «Ярмарка умов».

5.Осенний семестр 2013 - Информационная система сбора и оценки различных достижений одаренной молодежи России.

6.Весенний семестр 2013 -Информационная система сбора и оценки достижений одаренной молодежи России.

7.Осенний семестр 2012 -Система отображения индивидуальных творческих достижений одаренной молодежи России.

8.Весенний семестр 2012 -Интеллектуальная система сбора и анализа предложений граждан при общественном обсуждении законопроектов.

9.Осенний семестр 2011 -Информационная система сбора и анализа предложений граждан при общественном обсуждении законопроектов.

10.Весенний семестр 2011 -Реализация модуля ввода данных по предложениям граждан при общественных обсуждениях законопроектов.

11.Осенний семестр 2010 -Веб-дизайн. Сравнительный обзор технологий создания сайтов количественный анализ их недостатков и преимуществ.

5.7 Портфолио

Портфолио с достижениями с 2010 по 2015 год, таблица, в пяти областях: культура, наука, труд, спорт, общественная деятельность. Все достижения представлены в таблице 11.

Таблица 11 - Портфолио студента Пузанков Никита

Достижение

Область

Исходная оценка

Дата оценивания

Чемпион г.Самара по яхтенному спорту в классе "Кадет"

Спорт

4

15.09.2010 0:00:00

Благодарность за активное участие в первом туре районного конкурса на лучший экслибрис школьной библиотеки.

Наука

1

15.09.2010 0:00:00

Наградная грамота участнику школьной научно-практической конференции "Первые шаги в науку" за систематический подход к работе

Наука

1

15.09.2010 0:00:00

Лауреат 7й городской межшкольной конференции "первые шаги в науку" в секции физика.

Наука

2

15.09.2010 0:00:00

Диплом 1й степени за итоговую работу первого полугодия третьего курса "Школы информационных технологий"

Наука

2

15.09.2010 0:00:00

Первое место на чемпионате города по интеллектуальной игре "Что? Где? Когда?"

Наука

3

15.09.2010 0:00:00

Получил похвальную грамоту за лучший в школе балл на ЕГЭ по информатике

Наука

1

21.09.2010 0:00:00

Получил похвальную грамоту за лучший в школе балл на ЕГЭ по математике

Наука

1

21.09.2010 0:00:00

Третье место в 5й областной легкоатлетической эстафете на призы самарской губернской думы

Спорт

2

21.09.2010 0:00:00

Третье место в чемпионате и первенстве города по парусному спорту(шверботы) в классе "Кадет" среди юношей

Спорт

2

21.09.2010 0:00:00

Третье место по ОФП на Первентсве яхт-клуба "Румб" ОАО "Самараэнерго"

Спорт

2

21.09.2010 0:00:00

Наградная грамота за защиту реферата на немецком языке на тему "Немецкая музыкальная группа Рамштейн"

Спорт

1

21.09.2010 0:00:00

Третье место в традиционной всероссийской парусной регате на призы ООО "ИнфоЛада"

Спорт

3

21.09.2010 0:00:00

Стал профоргом группы

Обществ. деятельность

1

21.09.2010 0:00:00

1 юношеский разряд по яхтенному спорту

Наука

3

23.09.2010 0:00:00

С отличием окончил Школу информаци-онных технологий Государственного образовательного учреждения дополнительного образования детей Самарского областного центра детско- юношеского технического творчества.

Наука

2

23.09.2010 0:00:00

С красным дипломом окончил театральную студию под руководством Ю.И. Белотовой.

Культура

2

23.09.2010 0:00:00

Участник 4 областного "Физико - Математического праздника"

Наука

1

23.09.2010 0:00:00

Первое место в классе "оптимист" 12-ой парусной регаты памяти В.П.Лукачева

Спорт

4

23.09.2010 0:00:00

Третье место в классе "оптимист" 11-ой парусной регаты памяти В.П.Лукачева

Спорт

2

23.09.2010 0:00:00

Третье место на открытом первенстве яхт-клуба "Румб" в классе яхт "Оптимист" 1-2июля 2006

Спорт

3

23.09.2010 0:00:00

Третье место в чемпионате и первенстве города по парусному в классе "Оптимист"

Спорт

3

23.09.2010 0:00:00

Третье место в соревнованиях Всероссийский парусный фестиваль В. Высоцкого в классе яхт "Оптимист"

Спорт

3

23.09.2010 0:00:00

Лучшая мужская роль в открытом фестивале "Легенды Жигулей"

Культура

1

23.09.2010 0:00:00

Третье место в 39м международном фестивале-конкурсе детского и юношеского творчества "Бегущая по волнам"

Культура

5

23.09.2010 0:00:00

Поставил танец на посвящение студентов университета сентябрь 2010года

Культура

2

28.11.2010 0:00:00

Работал летом и купил ноутбук, на свои деньги!

Труд

3

15.10.2011 0:00:00

Принял участие в проведении Международной конференции"Творческий потенциал-2011"

Наука

2

20.11.2011 0:00:00

Участвовал в соревнованиях между факультетами по жиму лежа.

Спорт

3

29.11.2011 0:00:00

Помогал судить, разработав систему подсчета, соревнования по жиму лежа.

Обществ. деятельность

3

29.11.2011 0:00:00

Помощь в организации проведения Международной конференции"Творческий потенциал-2011"

Обществ. деятельность

3

03.12.2011 0:00:00

Профорг группы

Обществ. деятельность

3

03.12.2011 0:00:00

во Всероссийском научном форуме "Шаг в будущее"

Наука

3

26.03.2012 0:00:00

Очное участие во Всероссийском научном форуме"Шаг в будущее"Вг.Москва

Наука

4

26.03.2012 0:00:00

Диплом Лауреата Всероссийского научного форума 2 очный тур г.Москва

Наука

5

26.03.2012 0:00:00

Публикация научной работы в научном сборнике"Научные труды молодых исследователей Шаг в будущее"

Наука

5

26.03.2012 0:00:00

Включен в состав национальной делегации РФ для участия в Международ. научном форуме в Великобритании

Наука

5

26.03.2012 0:00:00

Организация научных поездок в г.Москва

Обществ. деятельность

4

26.03.2012 0:00:00

Профорг ГИП-110

Обществ. деятельн.

5

21.01.2013 0:00:00

Прошел отборочный конкурс и занимается на годичных курсах повышения квалификации по комп.технологиям при центре обучения фирмы "NetCreker"

Наука

5

21.01.2013 0:00:00

Подготовил работу на Всероссийский кеонкурс "Творческий потенциал"

Наука

3

25.01.2013 0:00:00

Прошел на курсы в УНЦ "Инфоком" и успешно сдал два тестирования по окончанию первого семестра.

Труд

4

25.01.2013 0:00:00

Подготовил работу на "Научный потенциал 2013".

Наука

3

04.03.2013 0:00:00

2е место на чемпионате г.о. Самары по парусному спорту среди крейсерских яхт

Спорт

3

04.03.2013 0:00:00

2011г.- принимала участие во Всероссийском молодежном предметном чемпионате по географии

Наука

2

04.03.2013 0:00:00

Отправила научную работу на Всероссийский научный форум "Научный потенциал"-1(заочный)этап

Наука

4

04.03.2013 0:00:00

Всероссийский Научный Форум "Научный потенциал-21 век" 1 (заочный) этап. г.Обнинск Диплом 2 степени

Наука

4

24.03.2013 0:00:00

27 Студенческая научная конференция СГАСУ. Победитель на секции "Информационные системы и технологии" Диплом 2 степени.

Наука

2

31.03.2013 0:00:00

27 Студенческая научная конференция СГАСУ. Победитель на секции "Абсолютное первенство" Диплом 2степ.

Наука

3

31.03.2013 0:00:00

Направлена работа на Всероссийскую очную конференцию научно-исследовательских работ студенческой молодежи "Научный потенциал-XXI"

Наука

3

22.04.2013 0:00:00

Выступление на Всероссийской очной конференции научно-исследовательских работ студенческой молодежи "Научный потенциал-XXI" г.Обнинск-Диплом 2 степ.

Наука

5

22.04.2013 0:00:00

Окончил годичные курсы по ЯП Java

Труд

3

06.09.2013 0:00:00

Окончил годичные курсы по Телекоммуникационным системам

Труд

3

06.09.2013 0:00:00

Окончил годичные курсы по работе с СУБД Oracle

Труд

3

06.09.2013 0:00:00

Прошел 4ре собеседования в NETCRACKER

Труд

2

06.09.2013 0:00:00

Работал над проектом для канадского телеком оператора

Труд

4

06.09.2013 0:00:00

Работал над проектом для американского телеком оператора

Труд

3

06.09.2013 0:00:00

Успешно прошел испытательный срок в Netcracker

Труд

3

06.09.2013 0:00:00

Серебро в 2012м году "Кубок Волги" среди крейсерских яхт

Спорт

3

06.09.2013 0:00:00

Участвовал в кубке СПФ 2013г Среди крейсерских яхт

Спорт

3

06.09.2013 0:00:00

Подготовил ПС и обучил его использованию студента, для упрощения судейства соревнований по троеборью и жиму лежа на кафедре физкультуры СГАСУ

Обществ. деятельность

3

06.09.2013 0:00:00

Устроился на работу в Netcracker на должность softwareengineer

Труд

3

17.10.2013 0:00:00

Профорг 4 курса

Обществ. деятельность

4

24.03.2014 0:00:00

Поволжская конференция "Творческий потенциал 2013г-осень"-1 место на секции

Наука

3

24.03.2014 0:00:00

Выступление на внутривузовской научно-исследовательской конференции. Диплом 1 степени на секции ФИСТ

Наука

3

22.04.2014 0:00:00

Стипендия Правительства РФ в номинации "Наука"

Наука

5

21.09.2014 0:00:00

Международная конференции "Творческий потенциал-2014". Диплом за 2 место среди магистрантов ФИСТ

Наука

4

26.11.2014 0:00:00

Участие в 1 туре Международной Олимпиады IT-Планета. Сертификат

Наука

4

04.03.2015 0:00:00

Принял участие (полуфинал) в Международной Олимпиаде "Умник"

Наука

4

22.03.2015 0:00:00

Российский молодежный научно-инновационный конкурс программы "УМНИК" -1 тур

Наука

4

26.04.2015 0:00:00

Международная Олимпиада в сфере информационных технологий IT_Планета . 2 тур,19 место по России

Наука

5

26.04.2015 0:00:00

34 Межвузовская студенческая научно-техническая конференция студ.работ Секция "Третий уровень матричной структуры" 2015г Диплом 3 место

Наука

3

26.04.2015 0:00:00

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге написания ВКР была разработана методика автоматизированного создания тестового материала при онтологическом подходе к оценке знаний обучаемых. Актуальность темы работы подтверждена благодаря дополнительным источникам, найденным в ходе исследований, так и анализом ситуации с контролем и оценкой процесса обучения школьников, студентов и иных учащихся. Системы тестирования знаний востребованы как в России, так и в зарубежных государствах. Автоматизация формирования тестовых материалов - следующий шаг в крупном процессе информатизации и автоматизации контроля знаний в целом.

В начале работы были рассмотрены существующие подходы к решению этой задачи и произведено сравнение имеющихся аналогов, как отечественных, так и зарубежных. Были выявлены весомые недостатки существующих решений и предложена концепция применения унифицированной фреймовой структуры данных, как основы онтологического представления...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены