Авторская система TeachLab CourseMaster (стр. 2 из 4)
упражнения, активизируемые в процессе предварительного тестирования (например, при инициализации стереотипной или оверлейной модели пользователя);
упражнения, активизируемые, в результате выполнения некоторого правила;
упражнения, закрепленные за некоторым концептом предметной области и активизируемые до или после его изучения (пре- и пост-тестирование);
упражнения для самоконтроля, активизируемые самим обучаемым в процессе работы с концептом ПО (ссылки на такие упражнения задаются в соответствующем концепте).
Автоматизированное оценивание уровня знаний и умений является в достаточной мере формальной процедурой и его качество напрямую зависит от используемых алгоритмов. Для информирования о результатах обучения и отражения динамики развития обучаемого в системе CourseMaster использован алгоритм, в основу которого положена многозначная логика с векторной семантикой VTF [Аршинский Л. В., 1998, Аршинский Л. В., Пугачев А. А., 2001; Гаврилова, Хорошевский, 2000]. Данный алгоритм обеспечивает:
проведение адаптивного тестирования;
формализованный, однозначный и объективный порядок фиксирования результатов ответов на вопрос;
предоставление возможности дифференцированного подхода к оцениванию результатов ответов на каждый вопрос с учетом его параметров;
возможности распознавания типа ошибки и соответствующего их оценивания;
получение итоговой интегрированной оценки по результатам ответа на все вопросы;
приведение итогового результата к оценке по традиционно используемой шкале;
достаточно простую программную реализацию.
Важным достоинством алгоритма является возможность естественным образом учитывать вес каждого вопроса в тесте. Механизм задания весовых коэффициентов может быть различен. В рассматриваемой системе вес вопроса (упражнения) определяется в соответствии с системой дидактических показателей предложенных В.П. Беспалько [Беспалько В.П., 1977]:
показатели уровня представления учебного материала ( альфа);
показатели уровня усвоения учебного материала ( бета);
показатели качества усвоения (осознанность) ( гамма);
В соответствии с данными показателями вес i-вопроса, определяется выражением
,где
- коэффициенты, определяющие приоритет того или иного показателя, 
- поправочный коэффициент.Существенным, в данном подходе, является использование, наряду с понятием вес вопроса, понятия - вес ответа, который определяется как степень соответствия j ответа текущему вопросу, выраженная в процентах или долях единицы.
Итоговый балл, получаемый тестируемым, при выполнении i задания теста определяется выражением:
,где
t - тип вопроса (в настоящей работе: 0 - "одиночный выбор", 1- "множественный выбор", 2 - "ввод с клавиатуры", 3 - "область на рисунке", 6 - "соответствие" и 4, 5 - "конструктор вопросов");
kij - степень соответствия j ответа содержанию i вопроса;
NF - число ответов выбранных неправильно (для вопросов "множественный выбор" и "соответствие");
NT - число ответов выбранных правильно (для вопросов "множественный выбор" и "соответствие").
Адаптация к предметной области
Адаптация к предметной области позиционирует систему CourseMaster, как совокупность инструментальных средств, на базе которых появляется возможность разработки учебных курсов из различных областей знаний. Технология положенная в основу авторской системы инвариантна к различным предметным областям. Разумеется, инвариантность не следует трактовать в абсолютном смысле. При переходе от одной предметной области к другой отдельные составляющие технологии могут модифицироваться (адаптироваться), однако ядро системы, реализующее общие принципы и механизмы построения электронных учебных курсов, остается неизменным.
Процедуры адаптации к новым предметным областям достаточно гибкие, в результате чего затраты, на настройку системы на новую предметную область, как минимум, на порядок меньше затрат на разработку новой системы "с нуля".
Практической стороной решения этой проблемы явилось:
наличие в системе визуальных средств конструирования и корректировки интерфейса и содержания учебного курса;
наличия широкой палитры обучающих компонент и простых средств их включения в учебный курс.
Процесс конструирования страниц курса аналогичен процессу разработки программ в любой среде визуального программирования, например, Delphi (Рисунок 2): проектирование интерфейса путем манипуляции набором компонент и связывание их с помощью кода на Object Pascal (VBScript или JavaScript).
Набор компонент достаточно обширен (идентичен компонентам Delphi), кроме того, предусмотрена возможность подключения дополнительных компонент и элементов управления ActiveX, для расширения функциональных возможностей программы.
Рис. 3. Подключение компонент и элементов ActiveX.
Решение некоторых типовых задач в системе TeachLab CourseMaster
При разработке электронных учебных курсов естественно возникновение ряда типовых задач и ситуаций. Методы и способы решения некоторых типовых задач рассмотрены ниже.
Объединение вопросов и упражнений в тесты
Тест - объективное и стандартизированное измерение, легко поддающееся количественной оценке, статистической обработке и сравнительному анализу.
Структурно тест представляет собой взаимосвязанный набор из серий заданий равной трудности, направленных на один объект исследования (тему, умение, навык и т.п.).
При проведении тестов с целью итогового контроля, определения общего уровня владения предметом, диагностики знаний возникает задача проверки и оценки знаний, умений и навыков испытуемого по широкому перечню областей, в то время, как каждый конкретный тест обычно направлен на какой-то один объект тестирования. В этом случае применяют так называемые "тестовые батареи". Формально тестовая батарея представляет собой один большой тест, измеряющий сразу несколько характеристик испытуемого.
Структура тестовой батареи определяется структурой предметной области, и для ее формирования разработан механизм, который позволяет из базового набора вопросов и упражнений (тестов) формировать произвольные тестовые батареи.
Для работы с тестовыми батареями, в системе TeachLab CourseMaster можно использовать обучающий компонент TTestButton и/или встроенную функцию.
Обучающий компонент TTestButton. Компонент имеет большое количество настраиваемых свойств, но непосредственно на сеанс тестирования влияют только следующие:
Таблица 2. Свойства обучающего компонента TTestButton .
| Свойство | Пример | Описание |
| Test3 | 50 | Процентное соотношение набранных баллов к возможному числу баллов для получения оценки "три". |
| Test4 | 75 | Процентное соотношение набранных баллов к возможному числу баллов для получения оценки "четыре". |
| Test5 | 85 | Процентное соотношение набранных баллов к возможному числу баллов для получения оценки "пять". |
| TestCount | 15 | Количество вопросов в сеансе тестирования. |
| TestQuery | Tema=0 and Gamma=1 | Строка, определяющая фильтр, по которому будут выбираться вопросы для данного теста (см. следующую таблицу). |
| TestTime | 20 | Время для прохождения данного теста в минутах. Если время равно 0, то время не ограничено. |
| TestTitle | Основные понятия | Определяет строку для заголовка окна тестирования и переменную, в которой будут сохранены результаты тестирования в Модели пользователя. |
Наиболее существенным является свойство TestQuery, определяющее фильтр, по которому будут выбираться вопросы для данной тестовой батареи.
Таблица 3. Параметры фильтра.
| Переменная | Алиас | Диапазон значений | Описание |
| Tema | Тема | 0..N | Включить в тестовую батарею вопросы только по указанной теме тестирования. N - число тем. |
| Alfa | Уровень усвоения | 0..2 | Включить в тестовую батарею вопросы только указанного уровня усвоения учебного материала. |
| Beta | Уровень представления | 0..3 | Включить в тестовую батарею вопросы только указанного уровня научности учебного материала. |
| Gamma | Уровень осознанности | 0..2 | Включить в тестовую батарею вопросы только указанного уровня осознанности. |
| TypeQuest | Тип вопроса | 0..6 | Включить в тестовую батарею вопросы только указанного типа. |
| Page | Страница курса | 0..M | Включить в тестовую батарею только вопросы, соответствующие определенной странице учебного курса. M - число страниц учебного курса. |
| Impotent | Важность | 0..2 | Включить в тестовую батарею только вопросы определенной степени важности. |
Настройка данного свойства осуществляется с помощью визуального построителя запросов.
Рисунок 5. Настройка фильтра.
Обеспечение интеграции учебных курсов
Практически в каждой учебной дисциплине может потребоваться наличие знаний из другой дисциплины, т.е. при изучении тем одного учебного курса могут потребоваться сведения из другого.
Физическое объединение всех необходимых знаний в рамках одного учебного курса неизбежно приведет к их дублированию, и, как следствие, к увеличению сроков и стоимости разработки и сопровождения. Кроме того, такое объединение может оказаться неэффективным ввиду быстрого изменения самих предметных знаний.