Delist.ru

Программно-инструментальные средства автоматизации разработки тестовых заданий в системе переподготовки персонала промышленных предприятий (06.03.2009)

Автор: Пеньков Владимир Михайлович

В четвертой главе диссертации приведено описание программно-инструментальной среды конструирования тестовых заданий. Форма конструктора представляет приложение вида «выбери-и-размести» (drag-and-drop). Разработчику дается возможность путем перетаскивания разместить компоненты теста из палитры компонентов на сцене. Таким образом, достигается наглядность представления теста еще на этапе его проектирования.

Для реализации конструктора УТЗ используется Java, так как она независима от платформы и способа выполнения программ. Другими словами, тестовые задания можно выполнять как в обычной программе, так и на интернет странице, где тест представлен в виде Java-апплета. Java является объектно-ориентированным языком со строгой типизацией, что позволяет точно описывать объекты и модули системы. Исходный код объектов компилируется в платформонезависимый байт-код, который выполняется в виртуальной машине, это обеспечивает высокую скорость работы, автоматические функции по сбору памяти, отказоустойчивость и предоставляет доступ к функциям операционной системы. Для платформы Java реализовано множество библиотек для различных операции.

Работа с XML широко реализована в самой Java и в огромном количестве сторонних библиотек. Методы работы с XML позволяют напрямую отображать объекты и классы Java в код XML, загружать представление XML структуры в виде DOM-дерева, когда загружается вся структура XML документа, или с помощью SAX-парсеров, в случае если XML документ слишком большой и требуется сократить расходы занимаемой памяти. Имеется встроенная поддержка пространств имен документа. Таким образом в Java реализованы все возможности языка XML что позволяет эффективно связать объекты Java и документ XML.

Тестовое задание сохраняется в виде xml-файла (по сути, простой текстовый файл с определенными полями), что позволяет его тесно интегрировать с любой современной базой данных и наглядно отображает его содержимое. Структура хранит как описание всех компонент, содержащихся в УТЗ, так и вариант правильного ответа на УТЗ.

Основные функции конструктора тестов: newTest создание нового теста, очистка полей; openTest — открытие теста для редактирования; saveTest - сохранение XML документа теста; addWidget — добавление виджета (графического компонента) на форму; deleteWidget — удаление виджета; buildPackage -упаковка теста в единую структуру. Основные функции проигрывателя тестов: runTest — запуск теста на выполнение, addActionListener — добавить слушателя событий, fireActionOccured — уведомить слушателей событий о произошедшем событии.

В верхней части окна расположена панель инструментов. На ней последовательно располагаются кнопки: «Создать новое УТЗ», «Открыть УТЗ», «Сохранить УТЗ», «Показать окно редактора сцены», «Показать окно XML документа», «Показать окно редактирования скрипта УТЗ», «Показать окно редактирования графа решения», «Запустить построитель правильного решения», «Упаковать УТЗ».

Пример формы конструктора тестового задания

Под панелью инструментов располагается палитра компонент. На ней последовательно расположены компоненты: «Надпись», «Мультистроковая надпись», «Кнопка», «Группа кнопок выбора», «Текстовое поле», «Флажок», «Кнопка выбора», «Зона захвата», «Зона приема», «Бегунок». Для добавления элемента на сцену необходимо нажать на соответствующий компонент на палитре, в появившемся окне нажать кнопку ОК, после чего элемент появится на сцене. С левой стороны последовательно располагаются инспектор компонент и инспектор свойств. В последнем можно изменять свойства выбранного компонента, изменения тут же отображаются на сцене теста. В центре располагается сцена теста с компонентами. Элементы на сцене можно перетаскивать, изменять размер, выравнивать по краю.

При построении графического интерфейса программы активно применяется шаблон программирования MVC (модель-представление-контроллер), это позволило связать между собой различные модули так, что при изменении данных в одном из модулей, об изменении уведомляются все остальные модули.

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, которые приведены в списке публикаций.

Основные выводы и результаты работы

Проведен системный анализ задач организации процедур тестового контроля и аттестации персонала промышленных предприятий, определен круг методов и моделей формализованного представления компонент системы тестового контроля и конструирования тестовых заданий.

Разработаны принципы дифференцированной оценки правильности решения тестового задания, что дает возможность более точной оценки уровня знаний.

В раках единого формализованного представления разработаны модели описания процессов конструирования стандартных форм тестовых заданий, а также их расширенных комбинированных форм.

С использованием теории конечных автоматов и формальных грамматик построена формализованная модель процедуры конструирования тестового задания.

Разработаны механизмы конструирования тестовых заданий и требования к инструментальной среды формирования графических образов УТЗ с возможностью реализации интерактивных режимов их выполнения.

Разработана программно-инструментальная среда конструирования интерактивных УТЗ, объединяющая возможности граяического редактора и автоматной схемы разбора результатов выполнения задания.

Разработанный программный комплекс, методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения на ряде промышленных предприятий, а также используются в учебном процессе МАДИ(ГТУ).

Публикации по теме диссертационной работы

Пеньков В.М. Сервисно-ориентированная архитектура распределенных информационных систем / Николаев А.Б., Пеньков В.М. // Автоматизация управления предприятиями промышленности и транспортного комплекса: сб. науч. тр. /МАДИ (ГТУ). – М, 2006. -С. 153-159.

Пеньков В.М. Модели и методы адаптивного тестового контроля / Рожин П.С., Пеньков В.М.. Липсиц Л.М., Круглов А.М. // Инновационные технологии на транспорте и в промышленности: сб. науч тр. /МАДИ (ГТУ). – М, 2007, -С. 41-48.

Пеньков В.М. Подсистема мониторинга результатов группового гетерогенного тестового контроля / Николаев А.Б., Пеньков В.М., Баринов А.П., Рожин П.С., Строганов В.Ю., // Инновационные технологии в промышленности, строительстве и образовании: сб. науч. тр. /МАДИ (ГТУ). - М, 2007. -С.39-45.

Пеньков В.М. Программная реализация инструментальной среды конструктора гетерогенных тестов / Рожин П.С., Пеньков В.М., Баринов А.П. // Инновационные технологии в промышленности, строительстве и образовании: сб. науч. тр. /МАДИ (ГТУ). - М, 2007. - С.68-74.

Пеньков В.М. Создание скрипта в конструкторе гетерогенных тестов / Пеньков В.М., Баринов К.А., Подберезкин А.А. // Информационные технологии: программирование, управление, обучение: сб. науч. тр. /МАДИ(ГТУ). - М, 2007 г. С. 117-121.

/ Пеньков В.М., Макаренко Л.Ф., Саакян И.Э., Белоус В.В. // Аналитико-имитационное моделирование и ситуационное управление в промышленности, строительстве и образовании. Сб. науч. тр. МАДИ(ГТУ), № 4 (38). ч.1. - М, 2008. - С. 9-15.

/ Гоголин С.С., Пеньков В.М., Лукащук Р.П. // Аналитико-имитационное моделирование и ситуационное управление в промышленности, строительстве и образовании: сб. науч. тр. МАДИ(ГТУ), № 4 (38), ч.2. - М, 2008. - С. 22-28.

Пеньков В.М. Графовая модель оценки сложности учебной информации / Д.В.Строганов, К.А.Николаева, Н.А.Красникова, Пеньков В.М., Г.Г.Ягудаев. Вестник / МАДИ(ГТУ). – М, 2009. –Вып.1(16). - С.70-73.

загрузка...