Тестирующий комплекс по теме "Информационные технологии"
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Армавирская государственная педагогическая академия»
Курсовая работа
по дисциплине «Высокоуровневые
методы информатики и
на тему:
Тестирующий комплекс по теме «Информационные технологии»
Работа выполнена
Студенткой Л-ПИЭ-5-3,5 группы
Требушной Н.А.
Научный руководитель:
кандидат технических наук,
доцент Давиденко А.Н.
Армавир
2011
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Что такое тест…………………………………………
1.2 Виды электронных тестов…………………
1.3 Компоненты, используемые в программе…………………………………9
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ТЕСТИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА
2.1 Формализация задачи……………………………
2.2 Исходные данные, искомые
результаты и форма их
2.3 Алгоритм решения задачи и его описание………………………………14
2.4 Программа на алгоритмическом языке………………………………….15
2.5 План отладки программы……………………
2.6 Инструкции по работе с программой……………………………………19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Компьютер - одно из главных изобретений века. В последнее десятилетие он стал неотъемлемой частью жизни человека. Компьютер применяют в самых различных областях жизнедеятельности начиная с решения простейших математических задач, моделирования различных процессов, применение в банковском деле, медицине, образовании, издательском деле, использование компьютера для управления различной техникой, в том числе автомобилем, самолетом, космическим кораблем до использования в быту, играх.
Идея обучения с помощью компьютера родилась давно. Связана она была с видимостью человекоподобного поведения компьютера, его способности вести осмысленный диалог с человеком. В данной курсовой работе рассматривается программа, позволяющая автоматизировать процесс обучения – это электронный тест, предназначенный для проверки знаний.
Для разработки программы использовалась среда программирования Borland Delphi 7.0 под управлением Windows XP. Данная среда программирования позволяет создавать программы, состоящие из неограниченного количества модулей, поддерживает все современные технологии в области программирования, отвечает принципам объектно-ориентированного программирования. Создание программ в среде операционной системы Windows XP обеспечивает удобный пользовательский интерфейс, совместимость практически со всеми видами периферийных устройств, обмен данными между различными приложениями операционной системы.
Цель данной курсовой работы: разработка тестирующего комплекса в среде Delphi.
В соответствии с целью работы были поставлены и решены следующие основные задачи:
- Обследование и разработка технического задания
- Построение блок-схемы программы
- Разработка программы.
- Тестирование и устранение ошибок.
Эта программа была составлена после того, как были просмотрены несколько различных примеров создания программы-теста и изучения их основных принципов.
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Что такое тест
Возможности применения компьютера
в учебном процессе, весьма многообразны.
Он может служить для
В настоящее время уже
создано множество средств
На данный момент тестирование широко применяется для оценки уровня знаний в учебных заведениях, при приеме на работу, для оценки квалификации персонала учреждений, то есть практически во всех сферах деятельности человека. Испытуемому предлагается ряд вопросов, на которые он должен ответить. Обычно к каждому вопросу дается несколько вариантов ответа, из которых надо выбрать правильный. Каждому варианту ответа соответствует некоторая оценка. Общий балл, на основе которого делается вывод об уровне подготовленности испытуемого, получается суммированием оценок за ответы.[6]
Тестирование выступает, как педагогическое средство обучающей системы и может быть использовано как метод (технология) контроля образовательного процесса, позволяющий оценить уровень знаний, умений и навыков обучаемого.[7]
Педагогическое тестирование - это форма измерения знаний учащихся, основанная на применении педагогических тестов.
Педагогический тест - это инструмент, предназначенный для измерения обученности учащегося, состоящий из системы тестовых заданий, стандартизованной процедуры проведения, обработки и анализа результатов.
Тесты можно разделить на две категории - адаптивные и традиционные тесты.
Адаптивный тест:
Все кандидаты начинают с вопроса легкого или среднего по сложности. Ответивший правильно получает следующий вопрос, более сложный; если ответ был неверный, уровень сложности следующего вопроса будет более низким. Процесс продолжается до тех пор, пока система тестирования не определит уровень знаний кандидата.
Традиционный тест:
Традиционный тест содержит список вопросов и различные варианты ответов. Каждый вопрос оценивается в определенное количество баллов. Результат традиционного теста зависит от количества вопросов, на которые был дан правильный ответ.
Виды тестовых заданий:
1. Задания с выбором ответов (закрытые задания).
А) Задания с выбором одного правильного ответа.
Б) Задания с выбором одного неправильного ответа.
2. Задания на установление соответствия.
3. Задания с выбором нескольких правильных ответов.
4. Задания с открытым ответом.
Тестовое задание - составная часть педагогического теста, отвечающая требованиям технологичности, формы, содержания и, кроме того, статистическим требованиям:
- известной трудности;
- достаточной вариации тестовых баллов;
- положительной корреляцией баллов задания с баллами по всему тесту
Типы заданий в тесте:
1. Закрытые:
- задания альтернативных ответов;
- задания множественного выбора;
- задания на восстановление соответствия;
- задания на установление правильной последовательности.
2. Открытые:
- задания свободного изложения;
- задания-дополнения.[12]
Сравнивая тестирование с прочими методами проверки знаний можно выделить следующие его особенности:
- оперативность получения оценки (например, по сравнению с письменным опросом);
- возможность чаще проводить контроль знаний (при наличии готового тестового материала);
- наличие моментальной обратной связи (просмотр тестируемым своих ошибок и правильных ответов), что привносит в процесс оценки знаний обучающий компонент;
- объективность оценки, то есть её независимость от симпатий и антипатий оценивающего лица;
- массовость (то есть тестовое задание может быть разработано однажды и использовано многократно);
- в общем случае, приблизительность оценки (например, по сравнению с грамотно проведённым собеседованием или опросом).
Тестирование в компьютерной форме исключает возможность ошибки преподавателя при проверке тестовых заданий, сводит к нулю время, необходимое на проверку (время ожидания оценки учащимися), устраняет необходимость раздачи и сбора тестового материала на бумажных носителях. В условиях, когда информатизация образования – одна из важнейших задач приоритетного национального проекта, именно такой форме тестирования нужно отдавать предпочтение.
Построение компьютерных тестов можно осуществить по следующим последовательным шагам:
1) Формализация экспертной целевой модели знаний;
2) Нисходящее проектирование тестового пространства;
3) Формирование и наполнение тестовых заданий;
4) Формирование полного компьютерного теста;
5) Тестовый эксперимент;
6) Выбор эффективного теста;
7) Анализ, корректировка и доводка теста до вида эксплуатации.[3]
1.3. Виды электронных тестов
Для создания тестов по предметной области существуют и разрабатываются специальные инструментальные программы – оболочки, позволяющие вырабатывать компьютерные тесты путём формирования базы данных из набора тестовых заданий.
Инструментальные программы,
позволяющие разрабатывать
Универсальные программы содержат тестовую оболочку как составную часть. Среди них можно назвать системы «Адонис» (Москва), «Фея» (Томск), «Linkway». Специализированные тестовые оболочки предназначены исключительно для формирования тестов. Это «Аист», «Тестум», и др.
В большинстве случаев тестовые оболочки построены на принципах однозначного распознавания ответов тестируемого: выбор, шаблонный ответ, конструирование ответа. Однако во многих тестовых заданиях, особенно по математическим дисциплинам, необходимо решать проблему распознавания вариативных ответов.
Другим важным свойством тестовых оболочек должно быть наличие возможности передачи результатов и протокола тестирования какому-либо статистическому пакету для дальнейшей обработки, что в существующих тестовых оболочках представлено не полно.
По всей видимости, для решения этих и других проблем создания эффективных тестов целесообразно разрабатывать интегрированные программные среды, включающие в себя пакеты с различными инструментальными средствами.
Так, например, для создания математических тестов была разработана интегрированная среда, в которой сопряжены система компьютерной алгебры (СКА) и интерактивная система Link Way. [3]
1.3 Компоненты, используемые в программе
Для реализации программы были использованы следующие компоненты Delphi:
TMainMenu позволяет поместить главное меню в программу. При помещении TMainMenu на форму это выглядит, как просто иконка. Иконки данного типа называют "невидимыми компонентом", поскольку они невидимы во время выполнения программы. Создание меню включает три шага: (1) помещение TMainMenu на форму, (2) вызов Дизайнера Меню через свойство Items в Инспекторе Объектов, (3) определение пунктов меню в Дизайнере Меню.
TPanel - управляющий элемент, похожий на TGroupBox, используется в декоративных целях. Чтобы использовать TPanel, просто поместите его на форму и затем положите другие компоненты на него. Теперь при перемещении TPanel будут передвигаться и эти компоненты. TPanel используется также для создания линейки инструментов и окна статуса.
TImage – используя методы и свойства этого компонента, можно отобразить на форме графический файл с расширениями BMP, JPG, JPEG и WMF. Свойства компонента TImage:
- AutoSize: Boolean – если установить значение True, то размеры компонента настраиваются по размерам загружаемого рисунка;
- Stretch: Boolean – если свойство установлено в значении True, то будут изменяться размеры изображения, в этом случае оно как бы «натягивается» на клиентскую область, при необходимости уменьшая или увеличивая свои размеры;
- Center: Boolean – если это свойство установлено в значении True, изображение центрируется в пределах клиентской области, иначе оно располагается в ее верхнем левом углу.
TLabel служит для отображения текста на экране. Вы можете изменить шрифт и цвет метки, если дважды щелкнете на свойство Font в Инспекторе Объектов. Вы увидите, что это легко сделать и во время выполнения программы, написав всего одну строчку кода.
TEdit - стандартный управляющий элемент Windows для ввода. Он может быть использован для отображения короткого фрагмента текста и позволяет пользователю вводить текст во время выполнения программы.
TButton позволяет выполнить какие-либо действия при нажатии кнопки во время выполнения программы. Поместив TButton на форму, по двойному щелчку может быть создана заготовка обработчика события нажатия кнопки. Далее нужно заполнить заготовку кодом:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
…
end;
TMemo – многострочное окно редактирования, используется для вывода, отображения и редактирования многострочных текстов.
TGroupBox необходим для объединения нескольких компонентов и представляет собой стандартный групповой блок Windows.
TRadioGroup – объединяет свойства и методы, обеспечивающие поддержку работы группы переключателей. После размещения в форме компонента TRadioGroup входящие в него переключатели задаются после перечисления их названий. Эти названия вводятся в свойство Items, имеющее тип TString.
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ТЕСТИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА
2.1 Формализация задачи
Для выполнения данного этапа необходимо выделить в предметной области наиболее важные характеристики для решения задачи и выявлять способы решения задач, принятые на практике, а также требуются специальные знания и умения моделирования предметной области.
Формализуем процесс разработки тестирующей программы, определив исходные данные, требуемые для решения задачи, результаты решения, а также сам процесс решения.
Процесс разработки программы для тестирования происходит описанным ниже образом:
- Составление алгоритма программы (блок-схема);
- Анализ исходных данных;
- Выбор компонентов, которые будут использоваться для реализации программы;
- Разработка интерфейса программы;
- Программирование процедур и событий для компонентов программы
- Отладка программного проекта и устранение ошибок и недочетов.
Таким образом, для решения задачи требуются следующие исходные (входные) данные: фамилия, имя тестируемого (для сохранения результата в файл и вывода на экран), номер варианта; результат решения (выходные данные) – результат прохождения теста.
Определение требований к программе – один из важнейших этапов. На этом этапе подробно описывается исходная информация и формулируются требования к результату. Кроме того, описывается поведение программы в особых случаях.
При разработке программы, предназначенной для работы в Windows, требования к ней могут включать пункты о желаемом виде диалоговых окон программы.
На этапе разработки алгоритма необходимо определить последовательность действий, которые надо выполнить для достижения поставленной цели, получения результата. Если задача может быть решена различными способами, и, следовательно, возможны различные варианты алгоритма решения, то, программист, используя некоторый критерий, выбирает наиболее подходящее решение. Затем составляется подробное составление алгоритма.
При программировании в Delphi основная работа программиста заключается в разработке подпрограмм. Задачу организации взаимодействия разработанных подпрограмм берет на себя Delphi. Также Delphi удобна для создания программ с визуальными компонентами, которые уже созданы в ней и имеют стандартный набор команд.
2.2 Исходные данные, искомые результаты и форма их представления
По окончании процесса формализации нужно определить, что программа должна делать, какие данные вводит пользователь и какие получает в итоге.
Сущность задачи заключается в том, что пользователь вводит в программу свои личные данные и выбирает номер варианта. Это и есть исходные данные. Затем пользователь нажимает кнопку «Подтвердить», начинается тест, пользователь отвечает последовательно на вопросы теста и, когда вопросы закончатся, выведется сообщение о результатах тестирования это и есть искомый результат. Искомый результат представляет собой сообщение, в котором фамилия и имя, номер варианта, результат тестирования. Также это сообщение можно сохранить в файл.
2.3 Алгоритм решения задачи и его описание
Общая схема решения задачи сводится к трем этапам:
- анализ данных;
- поиск идеи решения и ее запись;
- реализация решения задачи при помощи ЭВМ.
В анализе данных по заданным условиям определяются входные и выходные данные, определяются основные функции приложения. Главное - понять условие задачи.
В данном случае мы имеем входные данные – фамилия и имя тестируемого и номер варианта; выходные данные – результат прохождения теста в баллах.
На этапе поиска идеи решения определяются основные этапы разработки программы. Поскольку способов решения, как правило, бывает несколько, целесообразно выбрать из них наименее трудоемкий.
На последнем этапе
осуществляется реализация на ЭВМ с
помощью языка
На этом этапе был построен пользовательский интерфейс и описаны основные процедуры и события в зависимости от условий. Также на данном этапе была проведена проверка программы на предмет ошибок. Выявленные ошибки устранены.
2.4 Программа на алгоритмическом языке
Организационная структура реализации алгоритма разработки программы схематически изображена на рисунке 1.
Рис. 1 Структура приложения
Блок схемы для отдельных частей программы представлены ниже:
Рис. 2 Блок-схема процедуры начала тестирования
Рис. 3 Блок схема процедуры вызова формы «О программе»
Рис. 4 Процедура завершения работы программы
2.5 План отладки программы
Отладка начинается с устранения из программы синтаксических ошибок, то есть таких, которые могут быть определены компилятором. Перед выполнением программы ее надо компилировать (Compile) и компонировать (Link). Если мы сразу запустим программу на выполнение (Run), то компиляция и компоновка происходят автоматически. Но обратим внимание на то, что компилятор Delphi кроме сообщений об ошибках может выдавать еще и предупреждения. Предупреждения выдаются к таким конструкциям программы, которые являются формально правильными (с точки зрения синтаксиса), но компилятор "подозревает" в них семантическую ошибку. Довольно часто предупреждения компилятора действительно отражают ошибки программиста. Программа с ошибками не может компоноваться и исполняться. Программа с предупреждениями - может. Если мы сразу (без исполнения компиляции отдельным шагом) запускаем программу на исполнение, мы не увидим предупреждений компилятора, то есть рискуем выполнять программу с теми ошибками, которые могли быть выявлены предварительно. Мы будем выполнять компиляцию отдельным шагом и не переходить к следующему шагу, пока не убедимся в том, что предупреждений компилятора нет или его "подозрения" безосновательны.
При отладке программы использовались встроенные средства отладки, входящие в пакет Delphi 7. К ним можно отнести трассировку программы (выполнение по шагам), использование точек останова, выполнение программы до курсора. При этом значения изменяемых переменных отслеживаются в специальном окне.
Кроме того, для проверки правильности работы приложения в целом, был составлен ряд тестовых наборов входных данных, на основе конвертирования которых производится проверка внутренней логики работы приложения.
Были проведены следующие тесты для проверки правильности работы приложения:
1) проверка правильности
ввода личных данных в
2) проверка выбора номера
варианта и вывода
3) проверка соответствия вариантов ответов в каждом вопросе теста;
4)проверка правильности подсчета и вывода результата;
5) проверка правильности сохранения в файл.
На основании проведенных тестов делается вывод о корректности работы разработанного приложения.
2.6 Инструкция по работе с программой
При запуске программы запускается главное окно (рис. 5)
Рис. 5 Главное окно программы
Для начала тестирования необходимо в главном меню выбрать «Файл - Выбрать тест». После этого программа попросит ввести личные данные, такие как: Фамилия, имя и выбрать вариант для тестирования (рис. 6).
Рис. 6 Ввод данных и выбор варианта
Ввод этих данных обязателен, без них невозможно начать тест. После заполнения всех полей, можно начать сам тест, нажав кнопку «Подтвердить», при этом в нижней части окна появится первый вопрос. А в строке состояния будет приведена информация о тестируемом и номере варианта (рис. 7).
Рис. 7 Начало теста
Необходимо выбрать правильный ответ, отметив его мышкой и нажать на кнопку «Следующий». При нажатии кнопки программа перейдет к следующему вопросу. Продолжение тестирования производится кнопкой «Следующий» при этом на форме будут отображаться новые вопросы и четыре варианта ответа.
По окончании теста, программа подсчитает количество набранных баллов, которые в скрытом режиме сохраняются в файл с расширением .txt и именем файла аналогичным с фамилией тестируемого и номера выбранного варианта в папку с программой (рис. 8).
Рис. 8 Вывод результата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время широко в нашу жизнь внедряются информационные технологии. На сегодняшний день, наверное, не осталось никакой области, где бы они ни применялись. Одной из сфер деятельности, в которой информационные технологии получили широкое распространение, является сфера образования.
В результате проведенной работы мы получили приложение, способное проводить тестирование обучающихся по теме «Информационные технологии», имеющее 4 варианта по 8 вопросов с четырьмя вариантами ответа.
Программа получает от пользователя его личные данные (Фамилия, Имя) и номер варианта для теста. Далее тестирование проходит путем выбора ответа из четырех предложенных. Программа анализирует полученные данные и подсчитывает конечный результат, который выводит пользователю в окно, а также сохраняет в текстовый файл для дальнейшего анализа полученных результатов.
Программа может применяться для контроля усвоения материала по дисциплине «Информатика».
Сейчас программа имеет всего 4 варианта теста. Для более качественного результата и повышения профессиональности программы необходимо увеличить количество вариантов и вопросов, а также предусмотреть выбор нескольких вариантов ответов.
Таким образом, мы приходим к следующему выводу - использование разработанной программы заметно поможет в образовательном процессе. Сократит время проверки знаний и трудоемкость работ по проверке результатов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Аванесов В. С. Композиция тестовых заданий. - М., Центр тестирования, 2002.
- Дарахвелидзе П., Марков Е. - Программирование в Delphi 7 (+ дискета). – СПб.: БХВ-Петербург, 2003
- Информатика А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хённер - 2005
- Культин Н.Б. - Основы программирования в Delphi 7, – СПб.: БХВ-Петербург, 2005
- Кэнту - Delphi 7 для профессионалов. – СПб.: Питер, 2004. – 1101 с.: ил
- Майоров А. Н. Теория и практика создания тестов для системы образования: Как выбирать, создавать и использовать тесты для целей образования. М: Интеллект-Центр, 2002.
- Морев И. А. Образовательные информационные технологии. Часть 2.Педагогические измерения: Учебное пособие. — Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2004.
- Ревич Ю. - Нестандартные приемы программирования на Delph. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005
- Ремизов Н. Delphi – М.: Питер, 2000.
- Сухарев - Основы Delphi. Профессиональный подход. – СПб.: Наука и Техника, 2004
- Фленов - Библия Delphi. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008
- Челышкова М. Б. Теория и практика конструирования педагогических тестов. Уч. Пособие. — М.: Логос, 2002.
- Шпак Ю.А. - Delphi 7 на примерах. – К.: Издательство Юниор, 2003