Библиографическое описание:

Шеханов Г. В. Автоматизированная система контроля знаний по математическому моделированию // Молодой ученый. — 2015. — №11. — С. 461-464.

Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме промежуточного и текущего контроля знаний и успеваемости студентов в соответствии с Болонским процессом. Основное внимание в работе автор уделяет предложению способов реализации разных видов контроля на основе балльно-рейтинговой системы ECTH, в том числе и универсального для всех предметов. Выделяются и описываются характерные особенности применения постреляционных баз данных и технологии пакетной передачи данных InDy в клиент-серверном подходе построения сети. Работа имеет междисциплинарный характер, написана на стыке математического моделирования, программной прикладной автоматизации, сетевых технологий, баз данных и педагогики.

Ключевые слова: Автоматизированный контроль знаний, Болонский процесс, педагогика, балльно-рейтиновая система, постреляционная база данных, клиент-серверный подход, InDy технология.

 

Учебный процесс состоит из аудиторных занятий, практических занятий и внеаудиторных занятий (самостоятельной работы). В Европе, согласно Болонскому процессу, зачетными единицами считаются ECTS (англ. European Credit Transferand Accumulation System — Европейская система перевода и накопления кредитов) [1]. Они начисляются за всю работу студента, так называемое «учебное время»: прослушивание лекций, участие в семинарах, подготовка докладов, написание рефератов, курсовых работ и так далее. Согласно учебному плану, для получения степени бакалавра нужно набрать от 180 до 240 ECTS-кредитов, а для магистра добрать недостающие 120 ECTS-кредитов. 1 Кредит — 36 академических часов занятий. [3]

Этот подход позволяет контролировать сложный процесс обучения, так как балльно — рейтинговая система оценивания предполагает полную обеспеченность учебного процесса списком общих и специальных компетенций, которые студент должен освоить по каждой дисциплине [2], в моем случае рассматривается курс математического моделирования.

Собственно, сам контроль знаний бывает текущий, промежуточный и итоговый. Проблематику итогового контроля моя система не решает. Промежуточный контроль знаний осуществляется путём проверки владения компетенциями. В принципе этот подход к контролю универсален и может использоваться для любого предмета. Текущий контроль знаний же в данном случае специфичен и адаптирован под курс математического моделирования (Рис. 1)

Рис. 1. Виды контроля знаний

 

Промежуточный контроль по компетенциям осуществляется путем внесения данных по выполнению заданий из учебной программы в базу данных. Я выбрал постреляционную базу данных, так как постреляционная модель представления данных является расширенной версией реляционной модели данных [5] и позволяет устранить ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Именно поэтому хранение данных в постреляционной модели по сравнению с реляционной является более эффективным. Достоинство постреляционной модели состоит в том, что она дает возможность формирования совокупности связанных реляционных таблиц через одну постреляционную таблицу, что обеспечивает высокую наглядность представления информации и эффективность ее обработки [4].

Из той же базы данных путем запросов можно вызвать карточку учета с перечнем всех выполненных заданий или компетенций и посмотреть успеваемость студента. Так же сам преподаватель может вручную занести информацию о результатах контроля в форму студента, что сохранится в базе данных. (Рис. 2)

Рис. 2. Промежуточный контроль знаний

 

Текущий контроль знаний специфичен тем, что студенту и преподавателю для совместной работы, для проверки правильности выполнения задания нужно передавать друг другу информационные файлы с программами, сложными математическими вычислениями, картинки с графиками и простые сообщения. Преподаватель должен видеть у себя на мониторе результаты работы студентов, и должен иметь возможность проконтролировать их работу. В системе предусмотрен режим онлайн, который поддерживает интерактивное проведение занятий и режим офлайн, когда студент при выполнении работы сохраняет результаты, которые записываются в базу данных.

Для онлайн режима существуют системы, позволяющие видеть рабочий стол клиентов. Но эти системы требуют дополнительной адаптации в связи с тем, что требуется следить за всеми студентами. Нам нужно, что бы преподаватель мог отправить адресно информацию (текстовые сообщения, картинки, документы, слайды презентаций) студентам и получить соответствующие ответы. В качестве ответов может быть разнообразная информация: структурная схема системы и график переходного процесса системы управления, файл с математическими расчетами.

В системе интерактивного обмена информацией для обеспечения проведения лабораторных работ решено использовать клиент-серверный подход [6]. Для программирования обмена информацией между компьютерами преподавателя и студента предлагается использовать технологию InternetDirect (InDy). Она позволяет работать с наиболее популярными сетевыми протоколами в среде С++ Builder. Включает в себя более 100 компонентов для работы с серверами и клиентами, популярными протоколами TCP, UDP, SMTP, POP3, NNTP, HTTP и многими другими [7].

Особенность технологии заключается в том, что для каждого клиента в программе запускается свой отдельный процесс (нить), что позволяет независимо друг от друга организовывать обмен данными. Если учитывать, что работа ведется на основе локальной сети, то эта технология наиболее подходящая, так как она использует пакетный режим для устойчивой связи клиента и сервера [8]. Вся работа студентов сохраняется в базе данных, так что преподаватель сможет проверить правильность ответов в контрольных точках, которые прошел студент. (Рис. 3)

Рис 3. Архитектура локальной сети

 

Выводы

Разработана структура постреляционной БД для ведения промежуточного и текущего контроля по курсу математического моделирования. Для учета работы студентов разработаны формы и каротчки учета. Информация в карточки поступает из базы данных, формы позволяют сохранить информацию в базу данных. Применена технология InDy для построения программы обмена данными, позволяя проводить занятия в интерактивном режиме. Данный подход контроля знаний при определенной адаптации может быть использован в проведении занятий по другим курсам.

 

Литература:

 

1.                  http://www.ehea.info/

2.                  Тюгашев Е. А. — Философия Болонского процесса

3.                  Кислицын К. Н. — Болонский процесс как проект для Европы и для России // Электронный журнал «Знание. Понимание. Умение». — 2010. — № 11 — Высшее образование для XXI века.

4.                  Т. В. Грачева — ADABAS — основа технологий SOFTWARE AG. СУБД N 2 1995

5.                  Т. Г. Лаврентьева, И. Г. Шабаев — UNIVERSE — Развитие реляционных стандартов. СУБД N 2 1995

6.                  Л. Л. Винокуров, Д. В. Леонтьев, А. Ф. Гершельман — СУБД ADABAS — основа универсального сервера баз данных. СУБД N2, 1997

7.                  http://www.indyproject.org/index.en.aspx

8.                  Боровской И. Г. — Технология разработки программных систем: Учебное пособие / — 2012.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle