CC BY
75
Кремер О.Б., Недикова Т.Н., Подвальный С.Л. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОННОМ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Под обработкой данных понимают процесс приведения данных к виду, удобному для использования. Независимо от вида информации, которая должна быть получена, и типа оборудования любая система обработки данных выполняет три основные группы операций: подбор исходных, входных данных, т.е.
сбор данных; собственно их обработку, в процессе которой система оперирует промежуточными данными; получение и анализ результатов, т. е. выходных данных [1].
Таким образом, организацию процесса обработки данных в программном комплексе (ПК) можно подразделить на процессы сбора и ввода исходных данных в вычислительную систему, процессы размещения данных и хранения в памяти системы, процессы обработки данных с целью получения результатов и процессы выдачи данных в виде, удобном для восприятия пользователем.
Рациональное проектирование процесса обработки данных в ПК во многом определяет эффективное функционирование всего комплекса.
В Воронежском государственном техническом университете на кафедре автоматизированных и вычислительных систем разработаны электронные учебно-методические комплексы (ЭУМК) по ряду дисциплин, типовая структура которых состоит из трех блоков: «Методический материал», «Учебный материал»,
«Контроль знаний», каждый из этих блоков состоит из нескольких информационных компонентов [2, 3].
Блок «Методический материал» включает следующие компоненты: рабочая программа; календарный
план занятий; варианты практических и лабораторных заданий; вопросы к зачету, экзамену; литература; основные понятия.
Блок «Учебный материал» включает следующие компоненты: электронный учебник; часто задаваемые
вопросы; материал по изучаемым темам, собранный из Интернета; адреса ресурсов Интернета, куда можно обратиться за дополнительным материалом; примеры, в которых представлены наиболее удачные практические работы студентов.
Блок «Контроль знаний» включает следующие компоненты: входной контроль; тестирование по темам
дисциплины; проверка практических навыков.
Кроме перечисленных компонентов в состав комплекса входят следующие дополнительные программы: «Подготовка тестов», «Просмотр результатов тестирования», которые обращаются к общей базе данных (БД) и связаны с программой «Тестирование», а также программа «Поиск в ЭУМК», осуществляющая поиск информации в комплексе по ключевым словам, программа «Настройка навигации», с помощью которой преподаватель задает зону поиска информации, и программа «Анализ результатов поиска», с помощью которой преподаватель может проанализировать ключевые слова, наиболее часто используемые студентами.
Рассмотрим процесс обработки данных в ЭУМК по дисциплине, обеспечивающий сочетание научных знаний и практического опыта с возможностями информационно-коммуникационных технологий и представляющий знания преподавателя в предметной области.
Структура системы обработки данных в ЭУМК такова. Поскольку комплекс имеет два типа пользователей, т.е. преподаватель и студенты, то опишем процесс обработки данных в ЭУМК следующим образом.
Преподаватель на начальном этапе создания ЭУМК определяет структуру комплекса, т.е. осуществляет сбор и ввод перечня информационных компонентов, входящих в состав каждого из трех блоков комплекса [4, 5]. Данная структура размещается и хранится на сервере вуза. Эту структуру преподаватель может изменять. Студенту предоставляется возможность просмотра структуры ЭУМК для быстрой навигации по необходимому материалу дисциплины.
Следующий этап функционирования ЭУМК - работа с тематической информацией, т.е. преподаватель осуществляет сбор и ввод учебно-методической информации по дисциплине и размещает ее в заданной структуре комплекса на сервере. Данную информацию преподаватель может корректировать. Студент просматривает учебную и методическую информацию в ходе изучения дисциплины.
На этом же этапе организуется возможность поиска информации в ЭУМК по ключевым словам. Преподаватель осуществляет настройку навигации по электронным материалам, т.е. выбирает те ресурсы комплекса, по которым можно будет искать информацию. Студент может проводить поиск и просмотр результатов поиска, т.е. проводится обработка информации и выдача результатов. Далее преподаватель может провести анализ результатов поиска по ключевым словам, т.е. просмотреть введенные студентами слова и перечень ресурсов, предъявленных им для просмотра, с целью анализа результатов поиска и последующей доработки комплекса.
Опишем подробнее процесс обработки данных на этом этапе.
В режиме работы «Настройка навигации по электронным материалам» процесс обработки данных реализован следующим образом:
ввод информации для авторизации пользователя;
просмотр БД ресурсов для поиска, включающий такую информацию, как порядковый номер ресурса, его название, имя файла и путь к файлу.
очистка БД ресурсов для поиска, позволяющая удалять как единичную запись, так и всю БД ресурсов для поиска;
сортировка и выдача информации БД, позволяющая упорядочивать информацию по любому полю таблиц
БД;
выбор источника из файлов ЭУМК для импорта записей в БД, т.е. специальным образом отформатированных текстовых файлов, из которых извлекаются ссылки на файлы с информацией для последующего поиска;
поиск названия ресурса для студента, позволяющий проводить анализ форматированных текстовых файлов, т.е. поиск имени файла и названия ресурса, представляемого пользователю;
формирование БД ресурсов для поиска, позволяющее записывать в БД следующую информацию: назва-
ние ресурса, имя файла и дату добавления данной записи.
В режиме работы «Поиск в ЭУМК» процесс обработки данных реализован следующим образом: ввод ключевых слов студентом;
назначение дополнительных параметров поиска, т.е. осуществлять поиск с учетом или без учета регистра, определять ли кодировку файла, Unicode или СР1251, по его расширению; поиск ключевых слов в БД результатов поиска; поиск по файлам ЭУМК, имена которых хранятся в БД; сравнение даты изменения файла с датой поиска; добавление в БД ключевых слов и результатов поиска;
изменение результатов поиска в БД в случае повторного поиск в этом файле; выборка результатов поиска из БД для формирования списка найденных ресурсов;
вывод результатов поиска в виде перечня списка ресурсов, полученных после процедуры поиска; просмотр файла с учебным материалом из списка результатов поиска.
В режиме работы «Анализ результатов поиска» процесс обработки данных реализован следующим образом:
ввод информации для авторизации пользователя;
просмотр БД результатов поиска, включающей такую информацию, как дата поиска, ключевые слова,
признак учета регистра, число запросов одного и того же ключевого слова, количество совпадений
ключевого слова в файле, имя файла;
запросы к БД результатов поиска, позволяющие сортировать записи БД по любому полю, осуществ-
лять выборку записей по значениям полей, введенных преподавателем; полная очистка БД результатов поиска;
выборочная очистка БД результатов поиска, т.е. очистка только выбранной по определенному признаку преподавателем информации.
Последний этап функционирования ЭУМК - работа с информацией для проверки знаний студентов. Преподаватель подготавливает тесты по темам и вариантам, т.е. вводит вопросы с перечнем ответов и все дополнительные характеристики [6]. Рассмотрим этот этап более подробно.
Представим организацию процесса обработки данных режима работы «Подготовка тестов»: ввод и коррекция вопросов и ответов в БД; хранение введенных тестов в БД;
выбор в БД вопроса для его последующей корректировки; просмотр в БД существующих тем, вопросов и ответов; вывод тестов преподавателю;
создание в БД вариантов для программы тестирования; добавление вопросов в созданный вариант по заданной теме;
экспорт сформированного варианта в таблицу Excel для проведения бланочного тестирования.
Далее студенты имеют возможность проверки знаний с помощью программы «Тестирование» В ней процесс обработки данных реализован следующим образом:
инициализация пользователя, т.е. ввод фамилии, имени, отчества и номера группы студента, в которой он обучается;
выбор темы и варианта тестирования; считывание варианта тестирования из БД;
предоставление пользователю вопросов и вариантов ответов с возможностью выбора одного из перечня ответов;
выдача информации о ходе тестирования, как на экран, так и на устройство печати; запись полной информации о ходе тестирования в БД.
Преподаватель имеет возможность просмотра результатов тестирования, как группы студентов, так и одного или всех тестируемых.
Представим перечень процессов обработки данных: защита от несанкционированного доступа;
создание запроса выборки информации из БД по таким признакам, как имя, группа студента, тема,
дата, время, вариант, количество вопросов, количество правильных ответов, список ответов и время
тестирования;
вывод на экран результатов запроса; вывод в файл результатов запроса.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
ЭУМК для каждой дисциплины имеет типовую структуру системы обработки данных, включающую такие компоненты, как работа со структурой ПК, работа с тематической информацией, работа с информацией для проверки знаний студентов;
для каждого из перечисленных компонентов организованы процессы сбора, ввода и коррекции исходных данных в ПК, процессы размещения данных и хранения в памяти в виде баз данных, процессы обработки данных с целью получения результатов и процессы выдачи данных в виде, удобном для восприя-
тия студентом или преподавателем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лопатников Л. И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Дело, 2003. — 520 с.
2. Кремер О.Б., Подвальный С.Л. Программный комплекс «Программно-методический комплекс курса «Программирование в среде MS Office»». - М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500592
3. Кремер О.Б. «Программный комплекс «Системное программное обеспечение»» - М.: ВНТИЦ, 2007. -№ 50200702373
4. Кремер О.Б. Программно-методический комплекс по дисциплине как средство организации само-
стоятельной работы студента / Информационные технологии в науке, технике и образовании: материалы регион. науч.-практ. конференции / АНОО ВИВТ, РосНОУ (ВФ) . - Воронеж: Научная книга, 2007 - С.
25-30
5. Кремер О.Б. Требования к содержанию и структуре программно-методического комплекса по дисциплине / Материалы шестой междун. науч.-метод. конф. «Информатика: проблемы, методология, технологии», - Воронеж: ВГУ, 2006. - С. 206-209.
6. Кремер О.Б., Подвальный С.Л., Недикова Т.Н. Автоматизированные средства информационного мониторинга контроля знаний студентов // Информационные и коммуникационные технологии в образовании. Сборник материалов Х Международной научно-практической конференции. Т.2. - Борисоглебск: ГОУ ВПО «БГПИ», 2009. - с. 118-121
