CC BY
36
Литература
1. Тихомиров Ю.В. Универсальный лабораторный практикум по курсу физики на основе компьютерных моделей // Открытое образование. - 2004. - № 3. - С. 17 - 26.
2. Кручинин В.В., Молочко М.Ф. Система тестирования, основанная на генерации вопросов и тестовых заданий // Открытое образование. - 2004. - № 4. - С.30 - 35.
3. Крохин О.Н. Интервью журналу «Физическое образование в вузах» // Физическое образование в вузах. - 2004. - № 3. - С.5 - 6.
4. Ларионов В.В. Особенности методического обеспечения преподавания физики в системе открытого образования в области техники и технологий // Открытое образование. - 2004. - № 4. - С. 15 - 20.
5. Козел С.М., Тихомиров Ю.В. Виртуальная физика. Открытая физика.
// http://stratum.ac.ru/rus/products/vphysics/
6. Николаев В.И. Обратные задачи в курсе физики // Физическое образование в вузах. - 1998. - Т.4. -№4. - С. 107-123.
7. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия). - М.:, 2002. - 352 с.
8. Ларионов В.В., Гаранин Г.В., Чернов И.П. Компьютеризированная лабораторная работа «Прецизионное измерение тепловой энергии проточным калориметром» // Физическое образование в вузах. -2004. - Т.10. - №1. - С. 103-107.
9. http://vio.fio.ru//vio/15/cd site/articles/art 1. 10/ 15.ipg
10. Стародубцев В.А. Проектирование и реализация комплексов мультимедийных дидактических средств в педагогическом процессе вуза: Автореф. дисс. соиск. докт. пед. наук. - Барнаул, 2004. - 44 с.
11. Ларионов В.В., Писаренко С.Б. Видовое информационное поле: свойства и применение в инновационной педагогике. Инновационные процессы в высшей школе //Материалы X Юбилейной Всероссийской научно-практической конференции. - Краснодар: Изд. ГОУ ВПО КубГТУ, 2004. - С. 93 - 94.
ДВУХУРОВНЕВАЯ ТЕСТОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ
УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ
Д. Н. Павлов, асп., ведущий программист отдела разработки электронных изданий Тел.: (8422)32-91-41, E-mail: [email protected]. А. Е. Русанова, программист отдела разработки электронных изданий Тел.: (8422)32-91-41, E-mail: [email protected]. С. Г. Новиков, к.т.н, старший научный сотрудник, начальник отдела разработки электронных изданий., Тел.: (8422)32-91-41, E-mail: [email protected]. Г. Б. Савхалов, студент, программист отдела разработки электронных изданий Тел.: (8422)32-91-41, E-mail: [email protected] С. Б. Бакланов, к.т.н., доц., проректор по дистанционному обучению Тел.: (8422)32-25-24, E-mail: [email protected]. Ульяновский государственный университет http://www.ulsu.ru
Creating strategy of two-level test system for electronic tutorials was examined. Also was examined two-level test system advantages and perspectives of its evolution
Система тестовых заданий (ТЗ) — один из важнейших компонентов электронного учебного пособия (ЭУП), без которого невозможно проконтролировать знания обучаемого, а, значит, реализо-
вать принцип обратной связи в процессе обучения, что, в свою очередь, сдерживает создание сложных интеллек-туализированных ЭУП [1].
Одним из наиболее распространённых форматов ЭУП является HyperText
1 Новиков
ладающий небольшим
Markup Language (HTML). Этот простой и удобный язык описания, поддерживаемый множеством программ обработки текстов, обладает гибкостью в выборе средств проектирования ЭУП [2]. Однако для реализации ТЗ «чистый» HTML непригоден — создание интерактивных тестовых страниц возможно лишь с использованием скриптовых расширений или апплетов. К сожалению, их применение сопровождается рядом существенных неустранимых недостатков.
Открытость исходного кода скрипта.
Сама идея скрипта исключает обычный для многих языков программирования (ЯП) этап компиляции программы. Поэтому код хранится не в виде трудночитаемых бинарных файлов, а «открытым текстом». Любой обучаемый, об-объёмом соответствующих знаний, имеет возможность просмотреть его и тем самым понять логику работы алгоритма ТЗ. Это является прямой угрозой безопасности, т. к. учащийся может «подсмотреть» правильные ответы. Конечно, при применении ЭУП исключительно под надзором преподавателя это маловероятно, но при этом теряется универсальность использования пособия. В ЭУП, созданных на базе открытых скриптов, приходится искусственно усложнять код программы, чтобы затруднить чтение исходников.
Первоначально решением проблемы является переход от JS-скриптов к Java-апплетам, которые хранятся как уже откомпилированные в промежуточный байт-код файлы. Чтение байт-кода требует наличия специального программного обеспечения (ПО) и умений и является нетривиальной задачей даже для профессионалов в области защиты информации. Однако применение апплетов не решает второй проблемы — хранения ответов.
Большое количество ТЗ в ЭУП требует унификации алгоритмов их реализации, иначе потери времени и дискового пространства на избыточный код сделают проект «тяжеловесным» и труднореализуемым. Поэтому с самого начала разработки ТЗ необходимо группировать по видам, к каждому виду присоединить один обработчик и несколько файлов с ответами, хранящих в трудночитаемом для обучаемого виде правильные ответы к ТЗ.
Однако в ходе проектирования возникает дополнительная проблема: скрипты (как и ап-плеты) не могут напрямую обращаться к диску пользователя, это не предусмотрено их архитектурой. Используя ActiveX-объект Script-ing.FileSystemObject, действия по считыванию с диска файла ответов реализовать возможно. К сожалению, можно легко нанести вред системе пользователя, используя ActiveX-объекты, поэтому некоторые часто отключают их в настройках браузера — основного просмотрового средства ЭУП.
Но даже если исполнение Ac-tiveX-элементов включено, каждое обращение к ним приводит к появлению на экране обучаемого предупреждения о потенциальном вреде, предлагающего на выбор: запустить или нет данный объект. Это мешает неопытному обучаемому, загромождает экран и создаёт неудобство в работе, засоряя поток информации лишними визуальными и аудио-компонентами.
Один из путей решения указанных проблем — перевод ЭУП на клиент-серверную технологию. В таком случае все действия по обработке ТЗ выполняются серверной программой, написанной на специализированном ЯП (PHP, Perl, и т. п.), причем эти операции совершаются совершенно прозрачно для пользователя [3]. Однако этот путь требует для организации наличия дополнительного оборудования: сервера, сетевой инфраструктуры, а также специализированного ПО (вебсервер и т. д.). Для пользователя (клиента) требуется наличие доступа к этой сети. Дисковая же версия ЭУП может выполняться почти на любом компьютере, причём не требует установки.
В результате рассмотрения вариантов решения был выбран путь реализации двухуровневой структуры тестов. Первый уровень — реализация интерактивного пользовательского интерфейса ТЗ. На этом уровне по-
прежнему используются JS-скрипты, цель которых — собрать информацию об ответах обучаемого и, преобразовав их в промежуточную форму, сохранить в специальных скрытых HTML-полях. После ответов на все необходимые вопросы происходит переход по ссылке на несуществующую страницу, и исполнение передается на второй уровень — контролирующий, который реализуется оболочкой ЭУП, написанной на универсальном ЯП (возможно использование Delphi, C++, Java и т. д.) (рис. 1). Оболочка содержит компонент веб-браузера Internet Explorer и может перехватывать и обрабатывать события, возникающие при переходах по ссылкам. Отследив переход на заранее определенную несуществующую страницу, оболочка считывает данные скрытых полей, анализирует их и сравнивает ответы обучаемого с правильными, хранящимися в файлах ответов в зашифрованном виде. Например, для кодирования можно использовать алгоритм 3DES с длиной ключа 128 бит. На основании полученных данных делается вывод об оценке знаний обучаемого. Использование универсального ЯП позволяет реализовать любую требуемую реакцию, допустим, выдачу на экран сообщения с оценкой, сохранения её в базе учёта знаний пользователя или перенаправления на нужную HTML-страницу.
Ещё одним преимуществом данной методики является несложная интеграция создаваемых ЭУП в клиент-серверную технологию. Конечно, при этом многие возможности выделенного сервера с базой данных пользователей не используются, однако двойственное применение позволяет говорить об универсальности создаваемых ЭУП. Выбранный метод позволяет легко реализо-вывать такие аспекты ТЗ, как учёт времени выполнения тестов, глобальный сбор статистики действий пользователя (с какого раза сдал тест, какие типы ТЗ выполняются обучаемым с наибольшей или наименьшей эф-
фективностью).
Рис.1. Технология формирования тестов
Немаловажной является перспектива повышения степени защиты от несанкционированного распространения. Известно, что HTML сам по себе является незащищённым форматом, поэтому несанкционированное копирование подобных изданий реализуется тривиальными методами. Один из путей выхода из этой ситуации в ЭУП, созданных по рассмотренной методике, и ориентированных на преимущественное выполнение ТЗ — динамическая загрузка скриптов оболочкой при открытии теста того или иного вида. В этом случае выполнение ТЗ становится невозможным при открытии файла с заданием, например, в стандартном браузере или другом приложении для просмотра HTML. Оболочка же является обычным исполняемым файлом, который нетрудно предохранить от несанкционированного копирования традиционными методами защиты программного обеспечения: ввод серийного номера, активизация и т. д.
В перспективе возможно создание тестов в ЭУП, рассчитанных на нескольких пользователей (работа в режиме разделения времени), или имеющих элементы адаптивной подстройки параметров под конкретного обучаемого. Изменение основного формата ЭУП с HTML на XML позволит реализовать ещё более сложные функции, включая элементы искусственного интеллекта.
Литература:
1. Основы открытого образования / Отв. ред. В. И. Солдаткин. — М.: НИИЦ РАО, 2002, сдал тест, какие типы ТЗ выполняются обучаемым с наибольшей или наименьшей эффективностью). -Т. 1. - 676 с.
2. Новиков С.Г., Павлов Д.Н., Бакланов С.Б., Методический и программно-технологический комплекс создания электронных учебных пособий // Образовательные технологии для новой экономики: Сб. матер. Междунар. конф., октябрь 2002, М.: Изд-во МЭСИ, 2002. - С. 224—228.
3. Основы открытого образования /Отв. ред. В. И. Солдаткин. - М.: НИИЦ РАО, 2002. -Т. 2. - 680 с.
