Дипломная работа: Разработка электронного практикума по информатике

Модуль решения кроссворда как заключительная часть проверки знаний содержит в себе вопросы из курса информатики.

Модуль редактирования предназначен для преподавателей и предоставляет доступ к добавлению, изменению и удалению заданий электронного практикума, а также критериев оценивания.

Модуль журналирования предназначен для доступа к просмотру результатов тестирования и проверки знаний студентов и их рейтинг по промежуточным аттестациям и итоговому контролю.

Рисунок 2.1 Функциональная структура электронного практикума по информатике

2.2 Разработка рейтинговой системы оценки знаний учащихся

Для того чтобы оказать влияние на студентов в процессе обучения и дать стимул в достижении результатов, необходимо разработать рейтинговую систему оценки, которая будет отражать итоги проверки знаний на различных этапах.

За основу при разработке системы взят метод Борда. Метод представляет собой упорядочивание альтернатив (в данном случае студентов) на основе сумм рангов назначенных альтернативам экспертами (в данном случае конкретная часть в конкретной теме).

Если число студентов равно m, тогда за последнее место присуждается 1 балл, а за первое m. Последовательность использования метода выглядит следующим образом:

- на первом этапе для каждого объекта с номером i определяется величина S_i, равная сумме рангов, присвоенных объекту всеми экспертами по формуле:

(2.1)

m - количество ранжируемых.

- на втором этапе определяется ранг объекта, он соответствует месту объекта в отсортированном по возрастанию списке значений сумм S_i.

Отметку студент получает в соответствии с критериями оценивания, установленными преподавателем в программе, после чего его оценка заносится в журнал.

На основе этих результатов и складывается рейтинг обучаемых, при этом важно какую из частей практикума решал студент. Так отметка, полученная за контрольную работу и кроссворд, являющихся итоговым контролем как по конкретной теме, так и по всей дисциплине в целом, имеет большую значимость в рейтинговой системе. Для учета этой характеристики каждая часть будет иметь вес, что необходимо учитывать в основном при составлении общего рейтинга успеваемости. Таким образом будет определятся ранг, присвоенный обучаемому.

Для каждого из этапов проверки отметки, полученные в результате решения заданий по темам, суммируются, умножается на вес этой части, в итоге получаем сумму баллов, набранную обучаемым за конкретную часть.

Далее, применяя метод Борда, можно проранжировать результаты в разрезе по этапам проверки. Для формирования рейтинга по выбранной теме суммируются оценки, полученные за каждую часть с учетом ее веса.

Общая итоговая рейтинговая таблица формируется следующим образом:

Складываются отметки, полученные за определенный блок проверки по каждой из представленных тем, умножаются на весовой показатель и суммируются, итоги сортируются в порядке возрастания, после чего применяется выбранный метод для ранжирования.

Таким образом, составляется рейтинг по каждой из тем практикума, по каждому блоку проверки (практика, тесты, контрольная) и общий по всему пройденному курсу дисциплины «Информатика».

2.3 Системно-информационный подход к содержанию практикума

Системный подход рассматривает объект как систему, но так как информация в любой системе является основой, и именно над ней проводятся манипуляции, то в данном подходе необходимо учесть информационную составляющую.

Все данные, необходимые для того чтобы преподаватель мог использовать данное программное обеспечение в целях обучения, должны храниться в базе данных.

Содержание практикума основывается на рабочей программе преподавателя. Для наполнения практикума необходима подготовленность и хорошая ориентированность в темах данной дисциплины. Подготовка заданий играет самую важную роль, при внесении они должны четко соответствовать курсу, который представлен в программном комплексе. Преподаватель может отредактировать внесённые ранее вопросы, добавить, удалить те, которые считает нужным, используя предоставленные в программе разработчиком формы.

Есть несколько основных блоков, где используется информация, предоставляемая преподавателем. Блок практических заданий направлен на обучение студента теоретическому материалу и помощь в его освоении. Блок тестирования направлен на закрепление этих знаний, на обучение навыкам применять знания не к типовым задачам. Блок контрольной части направлен на проверку того, на сколько студент готов применять свои знания, насколько усвоил пройденное и сможет ли в дальнейшем быстро и эффективно ориентироваться в подобных вопросах.

В свою очередь при решении в практикуме любой ответ, данный обучаемым, сравнивается с тем, который введен преподавателем в базу как правильный, результаты решения студентами являются входной информацией и хранятся в базе данных. Итоги проверки могут выводиться для преподавателя по его запросу в программе. На этих результатах основывается рейтинг, сами показатели рейтинга не хранятся в базе, а формируются и представляются в виде итоговой таблице в самом практикуме.

3. Построение электронного практикума по информатике

3.1 Проектирование практикума с использованием CASE-средств

При проектировании будем использовать следующие нотации:

ѕ функциональное моделирование SADT (подмножество IDEF0), является технологией структурного анализа;

ѕ IDEF3 для отображения причинно-следственных связей;

ѕ диаграммы потоков данных DFD.

При применении SADT методологии получается модель, состоящая из некоторого количества диаграмм. Стрелка сверху показывает управляющую информацию, входящие данные показаны с левой стороны, выходные данные показаны с правой стороны блока, а механизм (человек или автоматизированная система), который выполняет операцию, указан снизу блока [15].

На рисунке 3.1 представлена контекстная диаграмма.

Рисунок 3.1 Контекстная диаграмма

Контекстную диаграмму можно декомпозировать на столько уровней, насколько это необходимо. Диаграммы нижних уровней отобразят внутреннюю структуру блоков родительской. Таким образом, формируется иерархия диаграмм.

Диаграмма декомпозиции первого уровня IDEF0 отображена на рисунке 3.2. На рисунке 3.3 представлена диаграмма декомпозиции второго уровня.

Рисунок 3.2 Диаграмма декомпозиции первого уровня

Рисунок 3.3 Диаграмма декомпозиции второго уровня

В таблице 3.1 представлены основные элементы представленных диаграмм IDEF0 и в таблице 3.2 представлено описание функциональных блоков.

Таблица 3.1

Основные элементы диаграммы IDEF0

IDEF3 будет использоваться для отображения причинно-следственных связей. На диаграммах в данной методологии можно увидеть условия и порядок следования процессов.

На рисунке 3.4 представлена диаграмма IDEF3.

В таблице представлено описание основных элементов IDEF3. В таблице представлено описание функциональных блоков.

Таблица 3.2

Описание функциональных блоков диаграммы IDEF0

Рисунок 3.4 Диаграмма IDEF3

Таблица 3.3

Описание функциональных блоков IDEF3

Таблица 3.4

Описание функциональных блоков IDEF3

Диаграмма потоков данных. Источники информации называемые внешними сущностями порождают информационные потоки именуемые потоками данных, которые в свою очередь переносят информацию к подсистемам или процессам. Они со своей стороны преобразуют полученные данные и порождают новые потоки, несущие информацию либо на дальнейшую обработку, либо к конечному пользователю.

На рисунке 3.5 представлена диаграмма потоков данных (DFD - диаграмма). В таблице 3.5 представлено описание основных элементов, а в таблице 3.6 - описание её функциональных блоков.

Рисунок 3.5 DFD диаграмма

Таблица 3.5

Описание функциональных блоков DFD