CC BY
35
6. Нейман Ю.М., Хлебников В.А. Введение в теорию моделирования и параметризации педагогических тестов. - М.: Прометей, 2000. - 168 с.
7. Вергазов Р.И. Критерии оценки компьютерных систем тестирования // «Открытое образование и информационные технологии»: материалы Всеросс. научн. - метод. конф., 17-20 октября 2005 г. // Приложение к журналу «Открытое образование». - Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2005. -С.55-58.
8. Вергазов Р.И. Методы генерации адаптивных тестов // Материалы II научн.-метод. конф. проф.-преп. состава, сотрудников и студентов «Инновации в науке, образовании и бизнесе». 2004. - С. 28-30.
9. Пятунин В.Б. «Истинные и мнимые недостатки тестового контроля» стр 103-111 Вопросы тестирования в образовании «Анализ контрольно-измерительных материалов единого государственного экзамена по результатам эксперимента в 2002 г.» Журнал тестирования министерства образования Российской Федерации № 4
10. Вергазов Р.И. Тестовое задание для проверки знаний по алгоритмическим языкам// Сб. тез. докл. III междунар. научн.-метод. конф. «Новые образовательные технологии в вузе» Екатеринбург). - декабрь. - 2005. - С. 310-314
WEB-СИСТЕМА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО АУДИТА КОМПЕТЕНЦИЙ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ ДИСТАНЦИОННОГО
ОБУЧЕНИЯ
Н.И. Костюкова, к.т.н., доц.
Тел (383) 330-90-43, 333-22-58, Е-mail: nina@rav.sscc.ru А.Г. Минак, асп.
Тел (383) 330-90-43, 333-22-58, Е-mail: minak@ngs.ru Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
http://www.sscc.ru
The authors of this work are trying to solve the problems of remote education in the area of auditing competences of experts, by the example of vocational training software developers. As the tool for the decision of this problem are used telecommunication technologies by means of development Web-interface.
Введение
Авторы работы решают проблемы дистанционного обучения в области аудита компетенций специалистов, на примере профессиональной подготовки разработчиков программного обеспечения. В качестве инструмента для решения этой задачи используются телекоммуникационные технологии посредством разработки Web-интерфейса. Предлагаемая Web-система позволяет осуществлять адаптивную выдачу заданий и произвести их контроль с использованием контрольных примеров с входными и выходными данными, а также трансляцию текстов программ для локализации и анализа ошибок при обучении программистов. Инструментарием реализации системы выбраны технология JSP с хранением данных в СУБД MySQL,
под управлением Web-сервера Tomcat. В работе проводится исследование проблем использования подобных систем, общие подходы к проектированию и их реализации.
Исследование проблем использования систем аудита компетенций специалистов
Одними из значимых секторов мирового рынка информационных технологий и те ле комму никаци-онных услуг являются дистанционное обучение и переподготовка специалистов. Использование телекоммуникаций, в частности применение Web-техно-логий, определяет спектр локальных задач дистанционного обучения. Одной из таких задач, является проектирование и разработка систем аудита компетенций обучаемых или аттестуемых специалистов.
Область исследовательских интересов авторов данной работы связана с оптимизационными процессами интенсификации обучения профессиональных разработчиков программного обеспечения (ПО). Подготовка специалистов, непрерывная переподготовка разработчиков ПО определены требованиями динамически модифицирующихся сред и инструментальных средств разработки.
Анализ систем аудита дистанционного обучения показал, что наиболее распространены тестирующие системы. Однако даже самые универсальные и многофункциональные тестирующие системы способны контролировать только теоретические компетенции. Актуальной проблемой современного аудита компетенций является контроль практических навыков. В данном направлении наиболее удачно, по мнению авторов, является решение Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета [1]. К достоинствам этой системы относим:
- широкий спектр задач предоставляемых обучаемым;
- группировку задач по компетенциям;
- адекватную рейтинговую модель оценки;
Дополним критерии, которым должна соответствовать современная Web-система аудита компетенций разработчиков ПО:
• исполнение программного кода системы на стороне сервера;
• дополнение технологии сравнения выходных данных по тестовым примерам, частичной или полной трансляцией программного кода, предлагаемого в качестве решения обучаемым;
• реализацию обратной связи между обучаемым и преподавателем;
• адаптивный подход при выдаче заданий обучаемым;
• сообщение обучаемому не только о корректности решения задач, но и о локализации допущенных им ошибок;
• соответствие требованиям современным CSM (Content Site Manager).
Авторами работы реализованы перечисленные выше критерии, спроектирована и реализована Web-система контроля решений практических задач по дисциплинам «Основы алгоритмизации и программирования», «Методы программирования» для студентов Новосибирского государственного университета на этапах получения профессионального и среднего профессионального
образования. В разработанной системе объектом аудита компетенций разработчиков программных продуктов являются исходные тексты программ на языках высокого уровня. Система представлена в виде модульного Web-интерфейса, легко интегрируемого с CSM.
Технологии реализации Web-системы телекоммуникационного аудита компетенций
Инструментом разработки системы выбрана технология Java Server Pages (JSP). Поскольку разработанный программный продукт представляет собой распределенное клиент-серверное приложение, для его реализации авторами использованы возможности объектно-ориентированной парадигмы. Используемая технология обеспечивает, как возможности трансляции входных исходных текстов программ, так и Web-програм-мирование пользовательского интерфейса системы. Посредством выбранного инструмента обеспечивается доступ к базам данных, где хранятся контрольные примеры к заданиям, используемые при аудите компетенций программистов.
Являясь сетевым приложением, система накладывает ограничения по скорости исполнения решаемых ею задач и требует обеспечения безопасности и надежности работы в гетерогенных сетях. Эти требования удовлетворены упрощенными объектно-ориентированными возможностями Java, без использования перегрузки операторов и множественного наследования. Использование перегрузки методов, автоматического расширяющего приведения типов и автоматической сборки мусора в Java, значительно упростили процесс разработки системы и позволили ее реализовать в относительно короткие сроки.
В языке программирования Java, в отличие от С++, механизм указателей исключает возможность прямой записи в память и порчи данных: при работе с указателями операции строго типизированы, отсутствуют арифметические операции над указателями. Работа с массивами находится под контролем управляющей системы [2]. Данная модель управления памятью исключает целый класс ошибок, часто возникающих при программировании на С++ и повышает надежность разработанной системы аудита компетенций.
Средства безопасности, встроенные в Java, позволили создать систему с высокой надежностью от преднамеренных атак из-
вне. Архитектурная независимость и переносимость системы аудита компетенций обеспечивается виртуальной машиной Java Virtual Mashine (JVM). Специальные реализации JVM для конкретных аппаратных и программных платформ предоставляют уже конкретную виртуальную машину. JVM базируется на стандарте интерфейса переносимых операционных систем (POSIX) [3]. Это позволяет разворачивать реализуемую систему на всех наиболее распространенных платформах (Windows, Unix).
В силу выбора языка реализации главным требованием к Web-серверу является поддержка стандартов JSP. Так же необходимо, чтобы сервер был прост в подготовке к запуску и мог обеспечить обработку необходимого количества запросов. Авторами данной работы, в качестве Web-сервера, наиболее отвечающего предъявляемым требованиям, выбран Tomcat. Задачи масштабирования и повышения производительности решаются путем настройки параметров файлов конфигурации Tomcat. Это позволяет администраторам системы дополнить сервер средствами защиты SSL и установить другие параметры безопасности (например, составить списки доступа к отдельным серв-летам).
Основным требованием к используемой в системе базе данных, является высокая скорость исполнения запросов и надежность. Так как в системе использована структура данных не высокой сложности, поддержка транзакций, триггеров и хранимых процедур не обязательна. На основе этих требований выбрана СУБД MySQL. Главное достоинство MySQL - ее исключительная простота.
Функции взаимодействия составляющих системы
Функционал системы аудита компетенций разделен на следующие компоненты:
- обеспечение работы пользователей;
- web-интерфейс;
- управление работы с базой данных;
- транслятор проверяемых исходных текстов программ;
- подсистема выдачи заданий.
- Рассмотрим назначение каждого компонента. Пользователи делятся на 3 группы:
• администраторы;
• зарегистрированные пользователи;
• не зарегистрированные пользователи.
Все эти категории пользователей, через
web-интерфейс, могут взаимодействовать с системой. При этом ни одна из категорий, за
исключением администраторов, не может напрямую взаимодействовать с любой частью системы отличной от web-интерфейса. Количество доступных функций зависит от прав доступа: от минимальных (только регистрация - для незарегистрированных пользователей) до максимальных (изменение и просмотр любых данных во всех таблицах -для администраторов).
Задача Web-интерфейса в системе аудита компетенций - предоставление контролируемого доступа к системе в виде удобного, индуктивно-понятного пользовательского интерфейса. С одной стороны, он защищает систему от случайного или преднамеренного ввода пользователем некорректных данных, а с другой - скрывает от пользователя технические детали системы, предоставляя взамен удобные формы ввода и вывода для работы и получения информации.
База данных (БД) хранит всю информацию необходимую для функционирования системы. Данные можно разделить на 3 группы:
- получаемые от пользователя (например, информация о пользователе);
- генерируемые системой (например, результаты проверки заданий);
- необходимые для работы системы (например, список ключевых слов языков программирования).
Все компоненты системы обеспечивают ее взаимодействие посредством базы данных. Web-интерфейс использует ее для предоставления информации пользователю и проверки прав доступа, транслятор - для хранения данных необходимых для обработки задания и результатов аудита, подсистема выдачи заданий - для получения информации об истории взаимодействия пользователя с системой, необходимой для принятия решения о сложности очередного задания при проверке компетенций.
При поступлении запроса на выполнение задачи транслятор извлекает необходимые данные из БД и передает на исполнение задачу с набором входных данных, сопоставленных данному заданию. После выполнения задания транслятор помещает результаты в БД и с помощью web-интерфейса отображает результаты пользователям системы.
Заключение
Система аудита компетенций поддерживает технологии индивидуального обучения и решает, помимо задач, перечисленных
в данной работе, комплекс дидактических задач. Использование системы позволяет организовать:
- дистанционное обучение с использованием телекоммуникационных технологий;
- аудит качества подготовки специалистов;
- выявление компетенций сотрудников, требующих коррекции;
- составление рекомендаций по изменению методических подходов подготовки специалистов.
Реализованная система в настоящее время находится в опытной эксплуатации и используется при очном обучении студентов, по дисциплине «Основы алгоритмиза-
ции и программирования». Модуль автоматизированного контроля решения алгоритмических задач доступен по Шр://шпа.с1п8и.ги:8080/ЛС8. В 2007-08 учебном году планируется тестирование программного продукта на соответствие стандарту 1809000 для использования в Заочной школе информатики и программирования.
Надеемся, что разработанная система будет полезна как для учебных заведений, ведущих подготовку разработчиков программного обеспечения, так и для организаций, осуществляющих деятельность в направлении консалтинга и подбора кадров для разработки программных продуктов.
Литература
1. www.acm.eltech.ru Образовательный ресурс Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета
2. Холл М. Сервлеты и Java Server Pages, СПб - Питер, 2001.
3. www.javamaster.km.ru. Основные характеристики Java-платформы.
4. Falkner J., Jones K. Servlets and JavaServer Pages: The J2EE Technology Web Tier http://www.theserverside.com/books/addisonwesley/ServletsJSP/index.tss.
5. Бакор А. Apache Tomcat для профессионалов .- M Кудиц-образ, 2004.
6. MySQL. Справочник по языку.- M - Вильямс, 2005.
ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЛЕКЦИОННОГО ВИДА УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АДАПТИВНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА
Н.М.Леонова, к.т.н., доц. Тел.:(495)324-9115, Факс:(495)324-9115, E-mail: adm@junior.mephi.ru
М.В.Марковский, , к.т.н., доц. Тел.:(495)324-7467, Факс:(495)324-9115, E-mail: adm@junior.mephi.ru Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
http://www.mephi.ru
The method of construction of stochastic mathe atical model of a lecture kind of educational employment using cluster representation of the data received as a result of the analysis of the pupils knowledge levels, got is stated during educational process. The constructed model allows to generate series of estimations sequences of the pupils knowledge levels for each of clusters.
Учебный процесс состоит из последовательного проведения различного вида учебных занятий, проводимых, как правило, еженедельно в рамках расписания по различным дисциплинам. В условиях вузовского учебного процесса первым выполняется лекционный вид учебных занятий. Этому виду занятий может быть поставлена в соответствие модель, представленная на рис.1.
Здесь величина L(i) отражает ту часть структурированного учебно-методического
материала, которую преподаватель излагает на 7-й лекции одновременно одной или нескольким группам учащихся. Параметр 7 соответствует этапу обучения и последовательно принимает значения 1, 2, 3 и так далее до окончания цикла обучения. Выходная
величина Р^ (1) представляет собой уровень знаний, полученный индивидуально к-м учащимся после прослушивания 7-й лекции.
Лекционный вид учебных занятий обладает двумя важными особенностями. Во-
