Программное обеспечение тестирования по информатике

Программное обеспечение тестирования по информатике

Введение

контроль программа тестирование информатика

Еще несколько десятков лет назад вычислительная техника занимала целые комнаты, на данный момент технология изготовления их модернизировалась и в целом в корне изменила темп и образ жизни общества. Процесс компьютеризации необратим, а развитие информационных систем невозможно остановить ввиду их теоретической и практической значимости во всех отраслях народного хозяйства.

Согласно обзору инвестиционного портала, инвестиции в сферу IT-технологий являются на данный момент наиболее выгодными[1]. И в ближайшем будущем ситуация вероятней всего не изменится, а IT направления будут наиболее популярными, ведь каждый современный человек имеет косвенное или прямое отношение к вычислительным устройствам и сети Интернет. В связи с этим другие сферы жизнедеятельности людей будут вынуждены подстраиваться к новшествам, принимая при этом возможно иные формы, чем сейчас. В настоящее время в лучшую сторону претерпела изменения и образовательная система, особенно в России. Информатика входит в обязательные предметы изучения в школе и преподаватели активно пользуются интерактивными устройствами. Учащиеся подготавливают свои выступления с использованием программ создания презентаций. Во всех ВУЗах есть направления так или иначе связанные с IT технологиями. Студенты сдают задания в электронном виде, общаются с преподавателями в режиме реального времени, создают виртуальные модели разных деталей и тому подобное. Более того, преподаватели используют сеть интернет как пространство своей деятельности. Они записывают видео-лекции, публикуют лекции в текстовом формате, а также в виде презентаций. В связи с этим появляются интерактивные обучающие сайты, такие как:

1.      Moodle.org;

2.      Stepic.org;

3.      Intuit.ru и другие.

Считается, что при обучении 70% знаний студент должен получать результате самостоятельной деятельности и тогда они будут усвоены наиболее эффективно, так как изучаемый материал фиксируется наиболее надежно при активном вовлечении обучающегося в учебный процесс. И поэтому дистанционное обучение, в виде вспомогательных пособий, одно из самых лучших решений для самообучения. При этом обучающийся может продвигаться в обучении в своем собственном ритме, просматривя материал неоднократно в комфортных условиях вне учебной аудитории или концентрировать свои силы на более сложных темах. В современном мире вне зависимости от состояния здоровья, возраста и места жительства люди приобрели возможность получать качественное, подтвержденное образование. А по данным инвестиционного портала на 3 месте по выгодным вложениям находится дистанционное обучение[1]. Многие дистанционные курсы выдают документы об усвоении определенного уровня знаний по конкретным курсам и зачастую они являются платными. Из-за простоты организации контроля усвоенных знаний, экзамены в виде теста стали обязательным атрибутом таких курсов. Таким образом, информационно-коммуникационные технологии в сфере образования играют значительную роль и данная область является одной из самых перспективных для дальнейшего развития.

Цель выпускной квалификационной работы заключается в написании Web-приложения, отвечающего следующим задачам:

.        Контроль усвоения соответствующих знаний и умений обучающегося;

.        Независимое и объективное оценивание этих знаний и умений;

.        Формирование независимой и объективной информации о результатах учебного процесса для обучаемого и обучающего.

1.Тестирование

1.1    Краткая история развития тестирования

Основоположником методов тестирования является Джеймс Маккин Кеттелл, автор многих психологических тестов, один из первых специалистов по психометрии и психодиагностике. Особый вклад в развитие тестирования внес Френсис Гальтон, в его книге "Исследование человеческих способностей и их развитие" описаны основы психологического тестирования[3]. Изначально развивалось психологическое тестирование, а в дальнейшем было предложено различать:

.        Тесты умственного развития (психологические);

.        Тесты учебных достижений (педагогические).

Эдуардом Ли Торндайком были созданы первые научно обоснованные снабженные определенными нормами педагогические тесты. Огромную роль в области отечественного тестирования сыграли Владимир Павлович Беспалько и Нина Федоровна Талызина. Они считали, что если нет достоверной диагностики, то и нет учебного процесса как такового.

Из-за непростой ситуации в нашей стране труды отечественных и зарубежных тестологов были не доступны друг другу и не известны некоторым из них.

И только в 1989 году в свет выходит учебное пособие "Основы научной организации педагогического контроля в высшей школе"[4].

В создании качественных тестов следует опираться на стандарты, так как сами тесты являются измерительным материалом. Вопросы стандартизации подняты и рассмотрены в работах Родионова Б.У. и Татура А.О. "Стандарты и тесты в образовании"[5]. Аспекты построения компьютерного тестирования рассмотрены в работе Нардюжева В.И., Нардюжева И.В. "Модели и алгоритмы информационно-вычислительной системы компьютерного тестирования"[6].

Современные технологии тестирования также оказывают большое влияние на организационную форму и на обработку результатов тестирования. Так Федеральный центр тестирования Минобразования РФ использовали программные разработки авторов для организации абитуриентского компьютерного тестирования по школьным и Вузовским курсам физики, информатики, а разрабатывались тестовые задания в Уссурийском государственном педагогическом институте, где создавались программные пакеты для тестирования и обработки полученных результатов.

Из приведенного, краткого обзора можно заключить, что тестирование широко используемое за рубежом, в России не достаточно широко используется, но намечена тенденция форсированного развития этого направления, особенно в образовании, что доказывается даны ми инвестиционного портала, где указано, что дистанционное обучение находится на 3 месте по выгодным вложениям.

.2      Формы тестовых заданий

Содержание текста, соединяясь с формой задания, приобретает конкретный облик. Одна и та же форма заданий может применяться в разных учебных дисциплинах. Но только правильность и ясность оформления задания недостаточно для создания полноценного теста. Из-за неудачной формулировки задания допускается неоднозначное понимание вопроса, что ведет к некорректному результату тестирования. Также форма представления может сказаться на трудности восприятии содержания задания. Примеры формулировок заданий:

.        Скорость тела равно 4 км/ч. Рассчитайте путь, который пройдет тело за 3,5 часа.

.        По графику зависимости скорости от времени рассчитайте путь

Диаграмма 1. Зависимость скорости от времени

3.      По диаграмме найдите путь.

Диаграмма 2. Скорость и время

.3      Классификация тестовых заданий

Тесты обычно состоят из нескольких коротких заданий (вопросы, ситуации, задачи) и виды этих заданий весьма разнообразны. 24 формы тестовых заданий были предложены В.М. Распоповым[7], в связи с этим полезной является классификация заданий. Классифицировать тесты можно:

.        По характеру ответов (диаграмма 3. Классификация по характеру ответов);

.        По назначению (диаграмма 4. Классификация по назначению);

.        По средствам, используемым в процессе тестирования (диаграмма 5. Классификация по средствам, используемым в процессе тестирования);

.        По количеству одновременно исследуемых людей (диаграмма 6. Классификация по количеству одновременно исследуемых людей);

.        По форме ответа (диаграмма 7. Классификация по форме ответа);

.        По ведущей ориентации (диаграмма 8. Классификация по ведущей ориентации);

.        По степени однородности задач (диаграмма 9. Классификация по степени однородности задач);

.        По виду нормирования (диаграмма 10. Классификация по виду нормирования);

.        По характеру действий (диаграмма 11. Классификация по характеру действий).

Диаграмма 3. Классификация по характеру ответа

Диаграмма 4. Классификация по назначению

Диаграмма 5. Классификация по средствам, используемым в процессе тестирования

Диаграмма 6. Классификация по количеству одновременно исследуемых людей

Диаграмма 7. Классификация по форме ответа

Диаграмма 8. Классификация по ведущей ориентации

Диаграмма 9. Классификация по степени однородности задач

Диаграмма 10. Классификация по виду нормирования

Диаграмма 11. Классификация характеру действий

.4      Принципы формулирования заданий с выбором

Не самым простым делом является формулирование заданий с выбором ответа. Некорректная формулировка вопроса или ответа может привести к неправильному решению и ввести в заблуждение тестируемого. Следование принципам разработки заданий с выбором правильного ответа способствует созданию качественных тестов. В.Аванесовым было выделена пара групп принципов формулирования заданий, первая группа используется при подборе ответов к вопросу, вторая - при разработке содержания заданий.

На основе следующих принципов можно осуществить подбор ответов:

.        Противоречивости;

.        Противоположности;

.        Однородности;

.        Кумуляции;

.        Сочетания;

.        Градуирования;

.        Удвоенного противопоставления.

Содержание тестов базируются на основе следующих принципов:

.        Фасетности;

.        Импликации.

Данные принципы оказывают огромную поддержку разработчику в создании качественных тестов.

.5      Классическая, современная и теория Георга Раша

На основе классической теории тестов разработано большая часть интеллектуальных и личностных тестов. Основным принципом этой теории является согласованность результатов при повторном оценивании. Классическая теория тестов основывается на следующих пяти основных положениях:

.        Эмпирически полученный результат измерения представляет собой сумму истинного результата измерения и ошибки измерения (величины истинного результата и ошибки измерения обычно неизвестны);

.        Корреляция истинных и ошибочных компонентов по множеству испытуемых равна нулю;

.        Ошибочные компоненты двух любых тестов не коррелируют;

.        Ошибочные компоненты одного теста не коррелируют с истинными компонентами любого другого теста[4].

Большим минусом классической теории тестов является определение истинного тестового балла испытуемого. В группе хорошо подготовленных людей, результаты тестирования будут выше, чем в группе слабо подготовленных, то есть эмпирический тестовый балл зависит от многих условий (например, от трудности задания, уровня подготовленности испытуемых, количества заданий, условий проведения тестирования и так далее). Как правило, эмпирические данные получают на основе определенных выборок испытуемых в учебных группах, в которых люди активно взаимодействуют между собой в процессе обучения и в условиях неповторяющихся для других групп.

Современная теория тестирования - Item Response Theory (IRT), является частью более общей теории латентно-структурного анализа. Преимущества современной теории перед классической теорией тестов заключатся в следующем:

.        Качественные данные анализируются с помощью количественных методов;

.        Оценка трудности тестовых заданий не зависит от выборки испытуемых, на которых она была получена;

.        Оценка уровня подготовленности испытуемых не зависит от используемого набора тестовых заданий;

.        Неполнота данных (пропуск некоторых комбинаций тестовых заданий испытуемым) не является критичным.

В работе нас интересует латентный параметр «Уровень знаний по информатике». Латентный параметр - это свойство личности, недоступное для прямого наблюдения[18]. Для этого мы создаем систему индикаторов (индикатор - это некоторое средство воздействия (вопрос, тестовое задание), связанный с определенным латентным параметром, реакция на который, доступна для непосредственного наблюдения[18]), позволяющих оценить латентный параметр (конструкт). В данном случае конструктом является тест по информатике, а индикаторами - тестовые задания. Переход от индикаторных переменных к латентным параметрам - это основная задача IRT.

Теория Георга Раша - Rash measurement, так называемая однопараметрическая (теория) IRT. Включает преимущества IRT над классической теорией (с полным перечнем преимуществ модели Раша можно ознакомиться в работе М. Уилсона[8]). Об оригинальности теории Г. Раша свидетельствует то, что вся разработка сделана на языке математики, то есть не имеет конкретной привязки к психологии или педагогике и к измерению определенного свойства личности. Главный минус RM заключается в том, что проведение качественных измерений возможно при четко выраженном конструкте сформулированных заданиях в наиболее подходящей для данного вида знания тестовой форме.

.6      Выводы по первой главе

В формировании тестовых заданий является важным не только постановка вопроса, но и форма организации. В программе будут использованы следующие формы ответов:

.        Дополнения;

.        С выбором одного верного ответа.

Данные формы представления ответов можно увидеть в заданиях единого государственного экзамена, что подтверждает актуальность использования подобных форм. Принципы создания заданий с выбором ответа будут комбинироваться в разрабатываемой системе.

Также был разработан пробный список заданий по информатике.

Тестовые задания с выбором одного правильного ответа:

.        Выберите вариант, где неравенство записано правильно

1.1.    

1.2.  

1.3.  

1.4.  

.        Дано выражение , в какой системе счисления записано число 12?

.1.     4

.2.     8

.3.     10

.4.     16

.        Выберите таблицу истинности соответствующую выражению

Тестовые задания открытого типа (дополнение):

.        Переведите числа в из одной с/с в другую:

1.1.  

1.2.  

1.3.  

1.4.  

1.5.  

1.6.  

1.7.  

1.8.  

1.9.  

1.10.

.        Выполните операции:

2.1.  

2.2.  

2.3.  

2.4.  

.        Найдите дополнительный код чисел:

3.1.  

3.2.  

3.3.  

2. Выбор программного обеспечения для тестирования знаний студентов младших курсов Армавирского государственного университета по информатике

контроль программа тестирование информатика

Многие развитые страны активно разрабатывают, внедряют и используют информационно-коммуникационные технологии в образовательных целях. Например, в российских школах был введен электронный дневник. Он позволяет родителям получать доступ к любой информации об учебе. Следует заметить, что эра исправления оценок и двойных дневников осталась позади. Теперь можно просматривать интересующую информацию 24 часа в сутки 7 дней в неделю ежегодно. Родителям предоставляется возможность следить за:

.        Изменениями в расписании;

.        Итоговыми и текущими оценками ребенка;

.        Заданными домашними заданиями;

.        Ходом учебного процесса.

Информация может поступать на мобильный телефон или электронную почту родителя. Также родители могут в режиме реального времени общаться с преподавателями и любыми другими родителями, обмениваться с ними файлами. Если ученик не сможет присутствовать на занятиях, то с помощью электронного дневника родители ребенка смогут предупредить об этом преподавателя. А когда нет отметки о присутствии ребенка на определенную дату, и он не пришел в школу, то администрация школы должна начать его поиски через 5 минут после первого звонка.

Еще одним ярким примером применения информационных технологий является то, что во многих крупнейших учебных заведениях мира используют программу LMS Moodle. Данная программа представлена пользователям на более чем 75 языках, и распространяется как программный пакет с открытым кодом, под лицензией GNU GPL. Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" также использует систему, основанную на программном продукте LMS Moodle. Такая система (LMS HSE) позволяет студентам:

.