Разработка автоматизированной системы тестирования

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Января 2013 в 09:50, курсовая работа

Описание

Цель – разработать автоматизированную систему тестирования для применения в любой сфере без редактирования программного кода.
Исходя из поставленной цели исследования, были определены следующие задачи исследования:
Проанализировать научную литературу по исследуемой проблеме.
Исследовать создание автоматизированной системы тестирования.

Содержание

Введение.
Глава 1. Теоретические основы понятия автоматизированная система тестирования.
Основные понятия, характеризующие автоматизированные системы тестирования.
Некоторые подходы к разработке автоматизированных систем тестирования.
Типы компьютерных тестов. Основные характеристики автоматизированных систем тестирования.
Инструментальные тестовые оболочки.
Глава 2. Разработка автоматизированной системы тестирования.
2.1. Постановка задачи.
2.2. Функциональная и логическая структура.
2.3. Алгоритм реализации проекта.
Вывод.
Заключение.
Список литературы.
Приложения.

Работа состоит из  1 файл

теория полностью.doc

— 206.00 Кб (Скачать документ)

Федеральное агентство  по образованию

 

ГОУ ВПО «Омский государственный  педагогический университет»

 

 

 

 

 

 

Разработка автоматизированной системы тестирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск – 2009

Оглавление:

Введение.

Глава 1. Теоретические основы понятия автоматизированная система тестирования.

    1. Основные понятия, характеризующие автоматизированные системы тестирования.
    2. Некоторые подходы к разработке автоматизированных систем тестирования.
    3. Типы компьютерных тестов. Основные характеристики автоматизированных систем тестирования.
    4. Инструментальные тестовые оболочки.

Глава 2. Разработка автоматизированной системы тестирования.

     2.1. Постановка задачи.

    2.2. Функциональная и логическая структура.

    2.3. Алгоритм реализации проекта.

 

Вывод.

Заключение.

Список литературы.

Приложения.

 

 

 

 

 

 

Введение:

Обучение - многогранный процесс, и контроль знаний - лишь одна из его сторон. Однако именно в ней компьютерные технологии продвинулись максимально далеко, и среди них тестирование играет ведущую роль. В ряде стран тестирование потеснило традиционные формы контроля - устные и письменные экзамены и собеседования.

Однако, создание тестов это - весьма непростое дело. Для  создания адекватного и эффективного теста надо затратить много труда. Компьютер может оказать в этом деле немалую помощь.

Автоматизированная система  тестирования – интегрированный  программно-технический комплекс для  тестирования в автоматизированном (человеко-машинном) режиме.

«Автоматизация –  это комплекс мероприятий, направленный на повышение производительности труда человека посредством замены части этого труда работой машин». Информатика. Энциклопедический словарь-справочник.

Из данного определения  очевидно, что автоматизированное тестирование, это не только и не просто выполнение тестов. Автоматизация может быть представлена в большинстве процессов тестирования, начиная от планирования и заканчивая тем самым запуском тестов.

В настоящее время  в мире происходят постоянные изменения, и проблематика данного исследования по-прежнему несет актуальный характер в частности, из-за ситуационного многообразия и отсутствия четких критериев автоматизации такой плохоформализуемой проблемы.

Данная тема уже анализировалась у различных авторов в различных изданиях, в интернете. Тем не менее, при изучении литературы и источников отмечается недостаточное количество полных и явных исследований, существует нерешенные вопросы.

Таким образом, с одной  стороны, актуальность данной области, а с другой, недостаточная изученность  ее с содержательной стороны обусловили проблему нашего исследования.

Объект исследования: автоматизированная система тестирования.

Предмет исследования: создание автоматизированной системы тестирования.

Цель – разработать автоматизированную систему тестирования для применения в любой сфере без редактирования программного кода.

Исходя из поставленной цели исследования, были определены следующие задачи исследования:

    1. Проанализировать научную литературу по исследуемой проблеме.
    2. Исследовать создание автоматизированной системы тестирования.

При проведении исследования были использованы следующие методы исследования:

  • анализ существующей источниковой базы по рассматриваемой проблематике (метод научного анализа).
  • моделирование на основе полученных данных авторской программы (метод моделирования).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Теоретические основы понятия автоматизированная система тестирования.

1.1 Основные понятия, характеризующие автоматизированные системы тестирования.

Возможности применения компьютера в учебном процессе, весьма многообразны. Он может служить для  моделирования изучаемых явлений или систем, для реализации учебных игр, применяться для выполнения вычислений, для редактирования текстов, в качестве различного рода тренажеров, как инструмент автоматизации проектирования, программируемого управления экспериментами, как информационно-поисковая или экспертная система и, наконец, как средство практического обучения самой компьютерной технике и программированию.

В настоящее время  уже создано множество средств  обучения с помощью компьютера. Их можно квалифицировать следующим  образом: компьютерные учебники, предметно-ориентированные среды (микромиры, моделирующие программы, учебные пакеты), лабораторные практикумы, тренажеры, контролирующие программы. Компьютерные тесты обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными тестами, однако они имеют и недостатки, например, психологического, этического и правового плана.

Тестирование – это процесс оценки соответствия личностной и педагогической моделей знаний.

Главная цель тестирования – обнаружение взаимного несоответствия этих моделей и оценка уровня их несоответствия.

Тестирование проводится с помощью специальных тестов, состоящих из определённого набора уровня несоответствия.

Тестовое задание – это чёткое и ясное задание по конкретной предметной области, требующее однозначного определяемого ответа или выполнения определённого алгоритма действий.

Тест – набор взаимосвязанных тестовых заданий, позволяющих оценить соответствие знаний ученика, экспертной модели знаний предметной области.

 Тестирование выступает как педагогическое средство обучающей системы и может быть использовано как метод (технология) контроля образовательного процесса, позволяющий оценить уровень знаний, умений и навыков обучаемого.

 

    1.   Некоторые подходы к разработке автоматизированных систем тестирования.

Технология проектирования компьютерных тестов предметной области.

Экспертами чаще используется метод нисходящего проектирования модели знаний (технология «сверху - вниз»). Вначале строится генеральное содержание предметной области с разбивкой на укрупненные модули (разделы). Затем проводится детализация модулей на элементарные подмодули, которые, в свою очередь, наполняются педагогическим содержанием.

Другой метод проектирования «снизу - вверх» (от частного к общему) в большинстве случаев реализуется группой экспертов для разработки модели знаний сложной и объемной предметной области или для нескольких, близких по структуре и содержанию, предметных областей.

Каждый модуль предполагает входящую информацию, состоящую из набора необходимых понятий из других модулей и предметных областей, а на выходе создает совокупность новых понятий, знаний, описанных в данном модуле, рис. 1.

Модуль может содержать  подмодули. Элементарный подмодуль - неделимый  элемент знания - может быть представлен в виде базы данных, базы знаний, информационной модели. Понятия и отношения между ними представляют семантический граф (рис. 2).

Рис. 1. Структуры линейной модели знаний.

Рис. 2. Семантический граф модуля знаний.

 

Модульное представление  знаний помогает

• организовать четкую систему  контроля с помощью компьютерного тестирования, поскольку допускает промежуточный контроль (тестирование) каждого модуля, итоговый контроль по всем модулям и их взаимосвязям, а также эффективно использовать методику «черного ящика»;

• осуществлять наполнение каждого модуля педагогическим содержанием;

• выявить и учитывать  семантические связи модулей  и их отношения с другими предметными областями.

Проектирование модели знаний играет важную роль, для образовательного процесса. От этого, в конечном счете, зависит обучающая среда: учитель с его квалификацией и опытом, средства и технологии обучения, а главное - контроль обучения.

Модульный принцип построения модели знаний позволяет использовать принцип исчерпывающего контроля - полный перебор всех тестовых заданий для заданной предметной области, что характерно для итоговых измерений уровня обученности.

Можно выделить два принципиальных способа контроля (тестирования) некоторой  системы:

1) метод «белого ящика» - принцип тестирования экспертной модели знаний;

2) метод «черного ящика» - тестирование некоторой сложной системы по принципу контроля входных и выходных данных (наиболее подходит к компьютерному тестированию).

Самой сложной задачей  эксперта по контролю является задача разработки тестов, которые позволяют максимально объективно оценить уровень соответствия или несоответствия личностной модели знаний ученика и экспертной модели.

Подбор тестовых заданий  осуществляется экспертами-педагогами методологией «белого ящика», а их пригодность оценивают с помощью «черного ящика».

Рис. 3. Схема создания тестовых заданий.

 

Самый простой способ составления тестовых заданий - формирование вопросов к понятиям, составляющим узлы семантического графа (рис. 3), разработка упражнений, требующих для их выполнения знания свойств выбранного понятия. Более сложным этапом является разработка тестовых заданий, определяющих отношения между понятиями. Еще более глубокий уровень заданий связан с их подбором, выявляющим связь понятий между отдельными модулями.

Множество тестовых заданий (тестовое пространство), вообще говоря, согласно принципу исчерпывающего тестирования, может быть бесконечным. Например, для исчерпывающего контроля знаний таблицы умножения целых чисел от 1 до 100 необходимо использовать 100х100 всех возможных комбинаций двух чисел. А для всех натуральных чисел тестовое пространство становится бесконечным.

Однако в каждом реальном случае существует конечное подмножество тестовых заданий, использование которых  позволяет с большой вероятностной  точностью оценить соответствие знаний ученика заданным критериям по экспертной модели знаний (полный тест).

Из полного теста  можно выделить эффективный тест (оптимальный по объему набор тестовых заданий, гарантирующий оценку личностной модели ученика заданным критериям). Выбор эффективного теста зависит от удачного разбиения тестового пространства на классы эквивалентности, пограничные условия, создание тестов на покрытие путей и логических связей между понятиями и модулями.

В примере с таблицей умножения одним из классов эквивалентности  может выступить множество заданий перемножения всех натуральных чисел на 1: 1*1, 1*2, 1*3 и т.д. Поэтому в тест достаточно включить всего лишь несколько тестовых заданий из этого класса эквивалентности.

В дальнейшем необходим  тестовый эксперимент на группе учащихся, который позволит провести корректировку и доводку теста до вида эксплуатации (методика «черного ящика»).

Таким образом, построение компьютерных тестов можно  осуществлять по следующим последовательным шагам:

1) формализация экспертной  целевой модели знаний;

2) нисходящее (или снизу  - вверх) проектирование тестового  пространства;

3) формирование и наполнение  тестовых заданий;

4) формирование полного  компьютерного теста;

5) тестовый эксперимент;

6) выбор эффективного  теста;

7) анализ, корректировка  и доводка теста до вида эксплуатации.

 

1.3 Типы компьютерных тестов. Основные характеристики автоматизированных систем тестирования.

В соответствии с моделью  знаний выделим три класса компьютерных тестов на знания, умения и навыки. Отметим, что типы компьютерных тестовых заданий определяются способами однозначного распознавания ответных действий тестируемого.

1. Типы тестовых  заданий по блоку «знания»:

• вопросы альтернативные (требуют ответа да - нет);

• вопросы с выбором (ответ из набора вариантов);

• вопросы информативные на знание фактов (где, когда, сколько);

•вопросы на знание фактов, имеющих формализованную структуру (в виде информационной модели или схемы знаний);

•вопросы по темам, где  имеются однозначные общепринятые знаковые модели; математические формулы, законы, предикатные представления, таблицы;

• вопросы, ответы на которые  можно контролировать по набору ключевых слов;

• вопросы, ответы на которые  можно распознавать каким-либо методом  однозначно.

2. Типы тестовых  заданий по блоку «навыки» (распознание деятельности: манипуляции с клавиатурой; по конечному результату):

• задания на стандартные  алгоритмы (альтернативные да — нет, выбор из набора вариантов);

• выполнение действия.

3. Типы тестовых  заданий по блоку «умения». Те же самые, что навыки, но использующие нестандартные алгоритмы и задачи предметной области при контроле времени их решения:

• задания на нестандартные  алгоритмы (альтернативные да - нет, выбор  из набора вариантов);

• выполнение действия.

Выбор типов  тестов определяется

• особенностями инструментальных тестовых программ (тестовыми оболочками);

• особенностями предметной области;

• опытом и мастерством  экспертов.

Технология  компьютеризированного тестирования должна обладать основными характеристиками:

Информация о работе Разработка автоматизированной системы тестирования