Программный комплекс «Статистика сдачи тестов по дисциплинам кафедры» Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «СТАТИСТИКА СДАЧИ ТЕСТОВ ПО ДИСЦИПЛИНАМ КАФЕДРЫ»

© Лазарев Г.А.*, Коротаевский А.Г.*

Дальневосточный филиал Всероссийской академии внешней торговли, г. Петропавловск-Камчатский

В статье дается краткая характеристика автоматизированной информационной системы управления учебным процессом на базе мультимедийных комплексов в вузе, с подключением к ней дополнительного программного комплекса, который позволяет вести в автоматизированном режиме статистику сдачи тестов студентами по изучаемым дисциплинам на кафедре («ССТПДК-1»).

Ключевые слова комплекс, мультимедиа, технология, статистика.

Использование компьютерных технологий в преподавании дисциплин в высшей школе позволяет в полной мере, и в доступной форме, изложить теоретический материал лекций и, одновременно, привить учащимся навыки решения задач на базе цифровой техники.

Таким образом, информационные системы служат важнейшим инструментом овладения знаниями, при этом, оказывают большую помощь не только студентам, но и преподавателям, например, по контролю уровня усвоения студентами теоретического материала, так и в применении их для решения практических задач.

Именно в связи с этим, в Дальневосточном филиале Всероссийской академии внешней торговли (ДВФ ВАВТ) на кафедре естественных и социально--гуманитарных наук (ЕСГН) г. Петропавловск-Камчатский, была разработана автоматизированная информационная систему управления учебным процессом на базе мультимедийных комплексов (АИСУ УП МК) [1, 3, 4]. Упрощенная структурная блок-схема АИСУ УП МК представлена на рис. 1.

Каждый МК в блоках - 1, 2, 3, представляет собой законченный программный комплекс, который позволяет решать следующие задачи и предоставляет следующую информацию [3, 4]:

- проведение контрольных работ с использованием ЭВМ в режиме «Электронная карточка»;

- проверка усвояемости теоретического материала на базе тестов по темам лекций;

- копирование любой информации на внешний носитель;

* Заведующий кафедрой Естественных и социально-гуманитарных наук, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент.

* Профессор кафедры Естественных и социально-гуманитарных наук, кандидат экономических наук, доцент.

замена контрольных задании по некоторым темам курсов контрольными тестами;

автоматизированный доступ к лекциям и заданиям;

подготовка лекций, заданий и пояснений к лабораторным работам с

использованием элементов графики;

вопросы для подготовки к зачету и экзаменам;

проведение многоуровневых семестровых контрольных тестов;

использование программных средств комплекса при выполнении

лабораторных работ и заданий;

апробация новых современных технических средств, например, дигитайзеров.

Рис. 1. Упрощенная схема функционирования АИСУУП на базе мультимедийных комплексов по кафедре ЕСГН при ДВФ ВАВТ

Блок-1 представляет вторую ступень высшего профессионального образования «Магистратура», которая состоит из шести МК: - по направлению менеджмент:

1. Методы математического моделирования и исследования операций;

2. Методы оптимальных решений;

3. Компьютерные технологии в управленческой науке и в производстве;

4. Экономико-математическое моделирование. - по направлению экономика:

1. Эконометрика (продвинутый курс);

2. Экономико-математическое моделирование.

Блок-2, квалификация специалисты, состоит из следующих МК:

1. Информационные системы в экономике;

2. Информатика;

3. Математика для экономистов;

4. Экономико-математическое моделирование;

5. Методы эконометрики;

6. Финансовая математика;

7. Информационные системы в экономике;

8. Математика для юристов;

9. Юридические справочные информационные системы.

Рис. 2. Основное меню блока-3 «Бакалавриат»

Блок-3, является основным в АИСУ и представляет собой первую ступень высшего образования «Бакалавриат», куда входят 11 МК:

1. Линейная алгебра (2-х семестровый);

2. Математический анализ (2-х семестровый);

3. Теория вероятностей и математическая статистика;

4. Экономико-математическое моделирование;

5. Методы оптимальных решений;

6. Экономическая информатика;

7. Основы финансовых вычислений;

8. Эконометрика;

9. Информационные системы в экономике;

10. Теория игр;

11. Математические методы в юриспруденции.

Основное меню блока «Бакалавриат», представлено на рис. 2.

Блок-4 (рис. 1) представляет собой четвертую очередь программного комплекса контроля успеваемости студентов по базовым дисциплинам кафедры (КУС-4) [2]. Упрощенная функциональная блок-схема данного комплекса представлена на рис. 3.

Рис. 3. Упрощенная функциональная схема «КУС-4»

Основные режимы работ «Блока-2» - пользователя-студента следующие:

1. Загрузка Web-страницы для просмотра рейтинга по дисциплине;

2. Просмотр результатов с указанием выявленных ошибок в выполненных работах;

3. Просмотр ошибок (выделенных маркером) на отсканированном изображении типа jpg на экране монитора.

Фрагмент рейтинга по дисциплине «Эконометрика», группы экономистов 3-го курса, бакалавриат, представлен на рис. 4.

ЛаврикВЛ

1 А.А.

сА.Р.

Вп

) А.В.

Старенченко А.И

з П. А.

Рис. 4. Фрагмент рейтинга по группе финансы и кредит, мировая экономика

Полная информация по каждому студенту отображается по нажатию гиперссылки «Фамилия И.О. студента», и имеет вид, аналогичный представленному на рис. 5.

ДВФ ВАШ г. Петропавловск-Камчатский 2W13-2014гг. - Эконометрика-Зкурс

17 Панфилова О.Н. ВИДЫ ЗАДАНИИ И СОДЕРЖАНИЕ ОШИБОК Б ФК.МЭ-Эконоиетрика 3-й курс/2011

Кг п/п Наименование задачи Баллы Содержание ошибки

1 1.1 Лаб.работа NS 1.1 -Линейная зависимость (задание 1) / max штраф 1,5 1 Знедочета

2 12 Лаб.работа № 1.2. Линейная зависимость в ЭКМ-4 /max штраф 1,5 0

3 2.1 Лаб.работа № 2.1 - Криволинейная зависимость (задание 2) / max ш траф 1,5 0.25 за коэфф корреляции!

4 2.2 Лаб,работа N® 2.2- Криволинейная зависимость в ЭКМ-4 (задание 2) / max штраф 1,5 о

5 3 Лаб.работа N2 3 Выбор наилучшей однофакт. зависимости/ штраф 1,0 0,25 график!

6 4 Лаб.работа № 4 - Матричный способ (задание 4) i max штраф 0,5 0

7 5 Лаб.работа № 5 - Эмпирическая оценка (задание 5) / max штраф 0,5 0.5 ошибка в ранжировании результатов!

8 6 Лаб.работа N2 6 - Ограниченность выборки (задание 6 и 7) / штраф 0,5 0

Э 7 Лаб.работа N2 7 - Автокорреляция (задание - 8) / штраф 0,5 0

15 Т1 Тест Ni 1 (одна ошибка - 0,5) / max штраф 1 0.25 1ош

1Ь Т2 Тест N2 2 / штраф 0,5 0

„ Итого, сумма баллов равна Реитинг ПО списку - 2 Средний балл равен 2,3 0,205 - ОТЛИЧНО

Рис. 5. Фрагмент Web-страницы с указанием заданий и содержанием ошибок

Рассмотрим режимы работ блока 3, который предназначен для преподавателя:

1. Операция ввода:

- ввод результатов по списку работ;

- ввод результатов по списку группы;

- сканирование выполненных работ, содержащих ошибки;

- копирование результатов работ в автоматизированном режиме по выполненным работам в МК.

2. Статистика данных:

- анализ успеваемости по каждому студенту, гистограмма;

- анализ успеваемости по группе и курсу в целом, гистограмма;

- определение рейтинга заданий;

- контроль посещаемости практических занятий, с начислением штрафных баллов в случае пропуска контрольного занятия;

- начисление штрафных баллов за несвоевременное выполнение и сдачу домашних лабораторно-практических работ.

3. Подготовка информации для отображения ее блоком-2:

- построение Web-страницы рейтинга;

- построение Web-страницы с содержанием характера работ и ошибок;

- построение итоговой диаграммы рейтинга по группе;

- копирование результатов рейтинга в книгу Excel, для последующей ее обработки.

Операции, проводимые в блоке-2, позволили студентам:

- знать дату и тему проведения контрольных работ, и своевременно подготовиться;

- изучить ошибки, допущенные при выполнении контрольных заданий и лабораторных работ;

- вовремя погасить свои задолженности к сессии;

- знать результат зачетной оценки и свой по данной дисциплине.

Режимы работ блока-3 дали преподавателям возможность проводить

статистическую обработку результатов семинарских занятий, лабораторно-практических работ, контрольных заданий и тестов, и позволило увеличить число контрольных заданий.

Все это, в целом, позволило эффективнее контролировать весь учебный процесс по соответствующим дисциплинам, своевременно корректируя его в плане улучшения усвояемости.

Но, как показала практика применения АИСУ УП МК за 5 лет, имеется необходимость оперативного выявления ошибок, допускаемых студентами при сдаче тестов. В этом случае, преподаватель мог бы знать, на какие темы необходимо обратить больше внимания при изложении материала, и, на этом основании, изменять или добавлять соответствующие разделы в МК, уменьшать или увеличивать число лабораторно-практических работ, и т.д.

Рис. 6. Меню модуля «КЗ»

Для этого, в текущем учебном году был разработан специальный программный комплекс «Статистика сдачи тестов по дисциплинам кафедры -версия 1» («ССТ ПДК-1»). На первом этапе внедрения данного комплекса, в каждый тест в МК был вставлен модуль «контрольный запуск» («КЗ») для идентификации сдающего и записи номеров вопросов, по которым были до-

пущены ошибки, в базу данных (БД) АИСУ УП МК. Меню данного модуля представлено на рис. 6.

Актуальность разработки данного модуля была продиктована еще и тем, что студенты стали находить способы решать тест заранее, без контроля преподавателя, или производить его сдачу через подставное лицо, раскрывая ему свой пятизначный код. С введением указанного модуля, для сдачи теста стало необходимо знать еще и код преподавателя, который ежедневно меняется, и связан с конкретной датой сдачи теста. Алгоритм определения кода известен только преподавателю. Здесь же, в меню, экзаменатор видит фамилию сдающего тест, сверяет ее с личностью студента, и, тем самым, исключается «подстава». При повторном запуске теста, режимы меню «КЗ» блокируются, и на экран монитора выдается информация о попытке повторной сдачи данного теста.

В этом меню, также, предусмотрен вариант просмотра рейтинга сдачи теста. Для этого достаточно ввести дату поступления студента в вуз, и нажать курсором мышки на заголовок меню - «Подготовка к контрольному запуску». На экран монитора будет выдана следующая информация, соответствующая рис. 7.

Выход из просмотра Контрольного запуска

№ I Вариант ФИО Кол-во ошибок Время (сек) Дата сдачи теста I

1 10 Гужова Л.А. 0 181 15.04.2014

2 17 Мазитова A.M. 0 187 15.04.2014

3 G Куприн Ю.И. 0 202 08.04.2014

4 16 Литвишко A.A. 1 183 15.04.2014

5 2G Чернаков Н.В. 1 218 15.04.2014

G 14 Коваль A.A. 1 228 15.04.2014

7 20 Мороз И.П. 2 188 15.04.2014

8 27 Бугров И.М. 2 205 15.04.2014

Э 2 Ашихмин Л. С. 3 231 21.11.2008

10 7 Галахина В.М. 4 221 15.04.2014

11 31 Каменецкий М Н Е 220 15 04 2014

I

Рис. 7. Режим просмотра рейтинга сдачи теста

Основное меню комплекса «ССТ ПДК-1» представлено на рис. 8.

По нажатию кнопки производится вход в соответствующий МК, и запускается меню, которое отображает наличие всех тестов в данном комплексе, а также количество групп, которые за текущий период уже сдавали его. Схема данного меню в МК «Эконометрика» представлена на рис. 9.

Аналогичная схема МК «Основы финансовых вычислений», представлена на рис. 10.

Рис. 8. Основное меню комплекса «Статистика сдачи тестов по дисциплинам кафедры, версии 1» («ССТ ПДК-1»)

Рис. 9. Меню просмотра наличия тестов в комплексе и их сдача

РО сгл$ВЗВ И415 жаш

ОСНОВЫ ФИНАНСОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИИ

Выбор теста для анализа

№ | Наименование тестов | Кол-во групп |

1 Тест по формулам № 1 (38 вопросов) 1

Рис. 10. Наличие тестов в МК «Основы финансовых вычислений»

Нажав на соответствующую строку меню (в нашем случае, - строка всего одна) дважды курсором мышки, на экране появится более подробная информация по данному тесту, с указанием групп, количеством допущенных ошибок, с учетом номеров вопросов в тесте, с указанием количества студентов, сдавших тест. Изображение представлено на рис. 11.

□О пглтпттгл НВИтат

ОСНОВЫ ФИНАНСОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИИ

1 Тест по формулам № 1 (38 вопросов)

№ Гриппы Квл-вп втцдвнтов Ш1 И До 2 2 2 1з|2о|21|22|2з1иЩ

■■■ ■ЕП ■ШИП ■а ■Епипавлпни

|<_ -1 >

Выдача итоговой гистограммы

Рис. 11. Информация о сдаче теста № 1 по формулам (38 вопросов)

В этом режиме есть возможность просмотреть данную информацию, в графическом виде, нажав кнопку «Выдача итоговой гистограммы». Изображение на экране монитора при этом примет следующий вид (рис. 12).

Рис. 12. Итоговая гистограмма о сдаче теста по всей группе

Из гистограммы следует, что на определение формулы под № 23 «Наращенная сумма при непрерывном начислении процентов (сложные став-

ки ссудных процентов)», было дано 4 неверных ответа. Сама формула имеет вид: = Репп. На втором месте по количеству неверных ответов формула под № 37 «Сложная ставка ссудных процентов при уровне инфляции (учет инфляционного обесценения денег)» - дано 3 неверных ответа. Ее вид:

4= (1+7) пЦ+4-1.

Таким образом, преподавателю становится ясно, что при изложении теоретического материала и выполнении лабораторно-практических работ, следует уделить больше внимания применению именно данных формул в расчетах.

Двойным нажатием курсора мышки по строке группы 2012 на рис. 11, на экран монитора выдается новая информация, соответствующая рис. 13.

Рис. 13. Анализ сдачи теста № 1 по формулам в разрезе группы

В данном режиме предусмотрена возможность анализа сдачи тестов как каждым студентом в отдельности, так и в целом по группе.

Например, студент М.В. Каменецкий допустил 6 ошибок при сдаче теста по формулам. В нижней части экрана указаны те вопросы, на которые Каменецким были даны неверные ответы. Нажатие кнопки «Выдача гистограммы» в режиме рис. 13, представит эту информацию по студенту Каме-нецкому в виде гистограммы, согласно рис. 14.

На гистограмме рис. 14 наглядно видны номера формул, по которым были даны неверные ответы: это номера 5, 10, 20, 23, 25 и 37. В левой части гистограммы, «в легенде», указана содержательная часть вопроса теста.

CJ 'Л "шелл щ Qi/iM inra in!

1 4 1 L ОСНОВЫ ФИНАНСОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИИ

1 Тест по формулам № 1 (38 вопросов)

Группа 2012

Наименование вопросов с допущенными ошибками ГиСТОГраММЭ ПО ДОПуЩеННЫМ ОШИбКаМ В ТеСТв

2-10,Учетная ставка (ангиснпатнвный способ начисления простых учет

1 2 3 4 5 6 7 S 9 101112 13-14-15-16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Номера вопросов геста

Рис. 14. Гистограмма ошибок студента М.В. Каменецкого, допущенных при сдаче теста № 1 по формулам

Внедрение в АИСУ УП МК специального добавочного комплекса «ССТ ПДК-1» позволило адресно выявлять те вопросы лекций и формулы для расчетов, которые вызывают наибольшие трудности у студентов, и на которые необходимо обратить большее внимание при изучении. В целом, это дало возможность поднять на более высокий уровень систему АИСУ УП МК, и позволило улучшить подготовку специалистов и бакалавров в высшей школе.

Список литературы:

1. Лазарев Г.А., Коротаевский А.Г. Автоматизированная информационная система управления учебным процессом на базе мультимедийных комплексов [Текст] / Г.А. Лазарев, А.Г. Коротаевский // Приволжский научный вестник»: научно-практический журнал (№ 6 (22) июнь 2013 г.). - Ижевск: 2013. - С. 125-134.

2. Лазарев Г.А., Коротаевский А.Г. Использование современных информационных технологий в вузе // Проблемы и перспективы развития образования в России. - 2011. - № 10. - С. 103-110.

3. Лазарев Г.А., Коротаевский А.Г. Компьютерные технологии в базовом образовании «Бакалавриат» [Текст] / Г.А. Лазарев, А.Г. Коротаевский // 1st International Scientific Conference «European Conference of Education and

Applied Psychology (February 20, 2014) / «East West» Association for advanced studies and Higher Education Gmbh. - Venna, 2014. - C. 196-211.

4. Лазарев Г.А., Коротаевский А.Г. Новые компьютерные технологии для повышения знаний студентов [Текст] / Г.А. Лазарев, А.Г. Коротаевский // «Психология и педагогика: актуальные проблемы и тенденции развития»: материалы международной заочной научно-практической конференции (6 марта 2013 г). - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. - С. 18-24.