Модуль обробки тестових завдань EasyTests для серверу MediaWiki

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОДУЛЬ ОБРОБКИ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ EASYTESTS ДЛЯ СЕРВЕРУ MEDIAWIKI

БОЛІЛИЙ Василь Олександрович - кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри інформатики та інформаційних технологій Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка

Постановка та обґрунтування актуальності проблеми. Темпи зростання об'ємів нових знань, технологій, пристроїв прискорюються з кожним роком. У відповідності до цього модернізується і освітня система. Сучасні університети активно експериментують із новими технологіями для трансляції знань та моніторингу діяльності студентів. Впроваджуються різні програмні продукти, на базі яких розбудовується інформаційний (цифровий) освітній простір вишів, а саме: MediaWiki, Moodle, Blackboard, OwnCloud, BigBlueButton, Canvas, Brightspace, Sakai, DigitalChalk, Shareknowledge тощо.

У Центральноукраїнському державному педагогічному університеті імені Володимира Винниченка (ЦДПУ) розгорнуто університетський інформаційний освітній простір, що складається з таких ресурсів: сайт університету, хмарне сховище, електронна пошта, вікі-сайт, Moodle, вебінари, бібліотека із каталогом та репозитарієм [2]. Особливе місце серед цих ресурсів посідає вікі-сайт «Вікі-ЦДПУ» (http://wiki.kspu.kr.ua), що заснований на вільному програмному продукті MediaWiki (https://www.mediawiki.org). Сайти на базі MediaWiki досить популярні серед освітян, бо надають основні інструменти, які потрібні у навчальному процесі: майданчик для спільної роботи, просте форматування текстів (вікі-розмітка), можливість завантажувати і сумісно використовувати файли різних типів. Але для повноцінної системи управління навчанням MediaWiki не вистачає засобів для проведення контрольних заходів у вигляді тестування та журналу оцінок.

Комп'ютерне тестування - це технологічний засіб, що забезпечує економічно вигідний, ефективний та об'єктивний контроль якості підготовки і рівня предметних досягнень студентів. Пошук шляхів розробки та впровадження комп'ютерних систем тестування є важливою педагогічною проблемою [3].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Залученню комп'ютерних систем тестування у навчальному процесі для покращення його якості присвячені роботи багатьох науковців: В. Аванесова, О. Авраменко, Т. Басюк, В. Безпалька, Л. Білоусова, Ю. Богачкова, І. Булах, Л. Бурлачука, Ю. Жука, О. Колгатіна, В. Котяка, Л. Кухар, І. Лупан, Л. Лутченко, О. Ляшенка, А. Майорова, М. Мруга, В. Олексюка, М. Олійника, В. Павелко, Н. Пасічник, С. Ракова, В. Сергієнко, Г. Терещука, В. Фетісова та інших.

Аналіз сучасної науково-педагогічної літератури показав, що система комп'ютерного тестового контролю повинна надавати такі можливості [3]:

1. створювати декілька типів тестових завдань;

2. добавляти до питань і відповідей формули, малюнки, схеми;

3. формувати тест випадковим чином із наявних тестових завдань;

4. відображати варіанти відповідей у випадковому порядку для кожного студента;

5. зберігати результати тестування після завершення виконання тесту;

6. експортувати результати тестування в інші формати даних.

В освітній практиці ЦДПУ використовували різні програми комп'ютерного тестування як окремі програмні комплекси, що потрібно установити на комп'ютер кінцевого користувача, так і он-лайнові системи. Досвід засвідчив, що найбільш продуктивно використовувати таку тестову програму, яка входить до складу системи управління навчанням. У ЦДПУ серед різних ресурсів найпоширенішим є вікі-сайт. На 2018 рік на базі Вікі-ЦДПУ успішно працює більше 300 відкритих електронних навчальних курсів для студентів. Але, як було зазначено вище, у MediaWiki, на котрій заснований Вікі-ЦДПУ, не вбудовано інструментів для створення тестових завдань й проведення тестування. Для розв'язання цієї проблеми деякими сторонніми розробниками створені додаткові програмні модулі. Було проведене дослідження таких програм і дібрані два продукти Extension Quiz [5] та Extension Mediawiki Quizzer [6]. Після вивчення можливостей установили Extension Mediawiki Quizzer [6] (розробка Станіслава Фоміна і Віталія Філіппова), основною перевагою якого була наявність накопичуваної статистики. Хоча Extension Quiz [5] має більше типів тестових завдань, але його суттєвим недоліком є відсутність збереження статистики проходження тестів.

У Вікі-ЦДПУ усі зареєстровані користувачі, студенти та викладачі (крім адміністратора) мають однакові права. Змінити ці налаштування на наявній системі виявилося досить проблемним, тому, щоб розмежувати доступ до редагування сторінок із тестовими завданнями, було засновано новий сайт на базі Mediawiki «Вікі Тести» (http://testing.kspu.kr.ua). До нового вікі-сайту долучили Extension Mediawiki Quizzer та Extension IntraACL, що дозволило створити дві групи користувачів: «Студент» та «Викладач».

У середовищі «Вікі Тести» створювати та редагувати вікі-сторінки із тестами можуть виключно користувачі з групи «Викладач». Студенти переглядають тільки сторінку із запропонованим викладачем тестом і обирають правильні відповіді. Таким чином, «Вікі Тести» - це вікі-сайт із системою для тестування й збереження оцінок. Протягом 2016-2017 навчального року проводилася апробація «Вікі Тести» [1], у результаті якої виявилися переваги Mediawiki Quizzer, а саме:

7. просто і швидко створювати тестові завдання використовуючи вікі-розмітку тексту;

8. можливість добавляти до запитань і відповідей формули, малюнки, схеми у різних форматах файлів (png, gif, jpg, ppt, ogg, mp3, pdf, doc, rar, zip, svg);

9. можливість формувати тест випадковим чином із наявних тестових завдань;

10. варіанти відповідей відображаються у випадковому порядку для кожного студента;

11. результати тестування зберігаються після завершення виконання тесту у вигляді таблиці;

12. результати тестування можна роздрукувати або експортувати в інші формати даних.

Однак, у MediawikiQuizzer є і недолік - тільки один тип тестового завдання (множинний вибір із однією правильною відповіддю), що, звичайно, обмежує викладачів при формуванні тестів. Для виправлення цього дефекту виникла ідея розробити на базі MediawikiQuizzer власний програмний модуль для серверу MediaWiki для проведення тестування - EasyTests.

Мета статті: представлення розробленого програмного модуля для проведення тестування EasyTests для серверу MediaWiki.

Для досягнення поставленої мети використовувалися такі методи дослідження: аналіз і узагальнення науково-технічної літератури з проблем впровадження вікі-сайтів та створення додаткових програмних модулів для серверу MediaWiki; вивчення і систематизація досвіду залучення вікі-сайту під час проведення тестування; експеримент.

Виклад основного матеріалу дослідження. В основу програмного коду модуля EasyTests був покладений код MediawikiQuizzer, що є вільним програмним продуктом із відкритим кодом і розповсюджується за ліцензією GNU GPL.

Під час проектування до модуля EasyTests були висунуті такі вимоги:

1. бути сумісним із сучасними браузерами: Firefox, Chrome, Safari останніх версій та підтримувати мінімальну версією MediaWiki 1.26;

2. тестування може проводиться як на персональних комп'ютерах так і мобільних пристроях (планшетах, смартфонах тощо);

3. дозволяти користувачам створювати тестові завдання декількох типів у середовищі MediaWiki: тест з відкритою відповіддю, множинний вибір із однією правильною відповіддю, множинний вибір із декількома правильними відповідями;

4. підтримувати створення тестових завдань за допомогою вікі-розмітки;

5. бути стійким до збоїв (необхідно передбачити усі можливі сценарії помилок та розробити відповідні повідомлення користувачу з вказівками щодо його подальших дій).

У процесі аналізу програмного коду MediawikiQuizzer вирішили у новому модулі EasyTests залишити функцію updateQuiz($article, $text), яка займається безпосереднім збереженням об'єкта тесту в базу даних. А функцію парсингу вікі-розмітки parseQuiz2($html) замінити, бо у ній міститься близько 400 рядків недокументованого коду, що складався з так званого «for-if-else hell» (безліч вкладень оператора if-else у цикли for та у оператор if-else). Крім того, функція має блоки, які повторюються та уповільнюють обробку вікі-розмітки.

На відміну від MediawikiQuizzer EasyTests має підтримку української локалізації. Отже, тести можна задавати українською та англійською мовами. У відповідному файлі локалізації (*.i18n.php) задаються константи з регулярними виразами у вигляді асоціативного масиву (ключ=>значення) для кожної доступної у модулі мови (рис. 1).

програмний модуль тестування сервер

Після збереження сторінки з тестом, вікі- розмітка проходить через функцію parseQuiz($html), де розбирається і разом із регулярками построково передається у функцію checkNode($element, $mark, $is_regexp = false) класу DOMParseUtils() (рис. 2). Вона повертає елемент тестового завдання, будь то оголошення секції питання, тіло питання, секція відповідей, самі відповіді, тощо. Після розбору тест зберігається в базі даних.

У якості експерименту до нового вікі-сайту на базі Mediawiki долучили EasyTests та Extension IntraACL. Новий ресурс дозволив утворювати групи користувачів із різними правами. Досвід показує, що для університету цілком достатньо три групи користувачів: «Адміністратор», «Викладач» та «Студент». Тому на новому вікі-сайті були реалізовані тільки ці три групи. До прав користувачів із групи «Викладач» входить можливість створювати і редагувати вікі-сторінки із тестами та переглядати результати тестування. Студенти можуть створювати звичайні вікі-статті, але на сторінці з тестовими завданнями можуть лише обирати варіанти відповідей, відправляти власні результати тесту на обробку і переглядати тільки свої оцінки за тест.

Для розмежування доступу користувачів у експериментальному вікі-середовищі тест створюється як звичайна вікі-сторінка, але у просторі імен Quiz, наприклад, Quiz:Hasea сторінки і може включати фрагменти інших вікі-сторінок. Ценадає можливість для накопичення бібліотеки завдань, із якої набираючи різні питання можна формувати нові тести.

Кожна сторінка із тестом складається з параметрів тесту, питань та варіантів відповідей. Так як Easy Tests має підтримку української локалізації, то тести можна задавати українською та англійською мовами.

Як видно із рисунку 3 у першому блоці сторінки із тестом задаються параметри тестування (кожний рядок параметрів починається із «;»). Саме тут встановлюється назва тесту, яка буде його однозначно ідентифікувати. У розділі «Вступ» розміщується інструкція для студента, наприклад, «У кожному питанні оберіть одну правильну відповідь».

За допомогою розділу параметрів тесту «Режим» можна задати режим роботи тесту. Значення «TEST» встановлює, що після проходження тесту на екран виводиться тільки кількісний результат правильних/неправильних відповідей у процентах. Якщо задати режим «TUTOR», то тест буде навчальним (після проходження виводиться кількісний результат правильних/ неправильних відповідей і перераховані питання, на які респондент відповів неправильно, причому будуть показані тексти питань, вибрані відповіді, правильні відповіді і пояснення до питань). Таким чином, студент має можливість проаналізувати свої результати.

Після блоку із параметрами тесту записуються тестові питання з варіантами відповідей. На рисунку 3 видно вікі-розмітку усіх трьох видів тестових завдань у системі. Будь-яке тестове завдання починається новою секцією із заголовком «== Питання ==», під якою вписується тестове питання. Варіанти відповіді задаються секцією «== Відповіді ==», що містить нумерований (*) або маркований (#) список, кожний елемент якого є окремим варіантом відповіді. При цьому правильними варіантами будуть визнані ті, на початку котрих є фраза «Правильна відповідь».

Модуль Easy Tests обробляє розмітку і створює тест після збереження вікі-сторінки із тестовими завданнями (рис. 4). Під час парсингу EasyTests логує результат розбору вікі-розмітки, що стає доступним автору тесту після збереження (рис. 4). Лог має кольорове маркування, тому критичні помилки та попередження привертають увагу (такі повідомлення виводяться червоним кольором).

Під час проходження тесту, кожен користувач отримує свій варіант завдань: EasyTests випадковим чином формує порядок запитань із відповідями (рис. 5). У випадку, якщо варіантів відповідей декілька, порядок відповідей у запитанні також може буде випадковим (залежить від налаштувань тесту). Тобто, у кожного учасника тестування буде свій унікальний варіант тесту.

Після виконання тестових завдань користувач відправляє свої відповіді на сервер за допомогою кнопки «Надіслати відповіді» (рис. 5) і відразу може переглянути свій результат з кількістю правильних відповідей і відсотковим відношенням (рис. 6).

EasyTests має спеціальну адміністративну сторінку, що у вигляді таблиці відображає список пройдених користувачами тестів із зазначенням варіанту, назви тесту, тривалості проходження тесту, кількості набраних балів та кількості правильних відповідей (рис. 7), режимі детального перегляду як «Лист питань», де можна дізнатися на які саме питання користувач надав невірні відповіді, із зазначенням вибраного користувачем варіанту відповіді. Крім того, «Лист питань» формується таким чином, щоб його можна було роздрукувати на папері.

Висновки та перспективи подальших розробок.

Робота експериментального вікі-середовища з EasyTests апробується і хочеться відмітити такі переваги:

* простота та швидкість створення тестових завдань за допомогою вікі-розмітки;

• сумісність із сучасними браузерами та їх мобільними версіями;

• три типи тестових завдань: множинний вибір з однією правильною відповіддю, множинний вибір з декількома правильними відповідями та тест з відкритою відповіддю;

• накопичувальна статистика проходження тестів;

• можливість роздрукувати тест та результати проходження на папері або експортувати у інший формат даних.

Звичайно, запровадження EasyTests у вікі-середовище не вирішило усіх проблем, наприклад, не можливо визначити час проведення тестування або обмежити часові межі роботи із тестом. Але вікі-сайт є відкритим проектом і ми сподіваємося, що і надалі програмний код буде удосконалюватися й розширюватися завдяки новим ідеям та сумісним зусиллям вікі-спільноти.

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

1. Болілий В.О. Засоби контролю навчальної діяльності студенті у Вікі-КДПУ / В.О. Болілий, В.В. Копотій // Наукові записки. - Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. - 2017. - Вип. 12, Ч. 2. - С. 3-11.

2. Болілий В.О. Інформаційний освітній простір Кіровоградського державного педагогічного університету / В.О. Болілий, В.В. Копотій // Наукові записки. - Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. / За заг. ред. М.І. Садового. - 2016. - Вип. 10, Ч. 3. - С. 107-112

3. Вимірювання в освіті: підручник / за ред. О.В. Авраменко. - Кіровоград: Лисенко В.Ф., 2011. - 360 с.

4. Офіційна сторінка Extension IntraACL [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://wiki.4intra.net/IntraACL

5. Офіційна сторінка Extension Quiz на сайті MediaWiki [Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.mediawiki.Org/wiki/Extension:Quiz

6. Офіційна сторінка MediawikiQuizzer/ru [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://wiki.4intra.net/MediawikiQuizzer/ru

Размещено на Allbest.ru