Часть 2. Начало в № 7 от 14 мая 1999 г.
Дружественный interface лучше, чем face преподавателя!
Студент.
Обзор программных средств создания тестовых и учебных программ
Компьютерная техника и программное обеспечение развивается так, что средства для создания КОП (компьютерных обучающих программ, в том числе и тестовых программ), разработанные как будто совсем недавно (4-5 лет), практически полностью устаревают (не считая некоторых элементов и приемов) и уже в современных условиях не представляют собой тот крайне необходимый инструмент, с помощью которого надо создавать КОП, тест или что-то подобное. К тем программным средствам относятся все DOSовские редакторы. Совсем недавно такие программы были шедеврами программистской мысли, и даже казалось, что лучше практически трудно что-то придумать. Перечислим некоторые (лучшие в свое время ) DOSовские редакторы.
UROK (Универсальный редактор обучающих курсов), разработанный фирмой D&Soft (г.Москва).
UROK включает в себя программные инструментальные средства:
- графический редактор Cpen, который занимает в памяти компьютера чуть больше 89 килобайт;
- редактор сценария Scred11, который позволяет связать определенную последовательность кадров с рядом эффектов и логикой перехода от кадра к кадру компьютерной обучающей программы;
- редактор шрифтов Fpen, предназначенный для редактирования матричных шрифтов;
- графическая справочная система Bpen;
- редактор моделей, предназначенный для создания динамических объектов для интерактивного обучения;
- система обучаемого;
- система автора;
- и еще ряд "примочек".
Следует заметить, что по утверждению некоторых компетентных коллег: UROK - это продолжение хорошо известного "Адониса".
В ИрГТУ в оболочке данного редактора было разработано ряд обучающих и контролирующих программ по математике, физике, теоретическим основам электротехники, сопромату, начертательной геометрии, правил дорожного движения и т.д. Но UROK, при всех своих преимуществах (простота использования для непрограммирующего пользователя, небольшой размер программ, возможность проигрывания на любом компьютере, включая IBM XT), требует достаточно много трудовых затрат на создание необходимых шрифтов, картинок, проработки логики перехода от кадра к кадру. В нем также уже жестко заданы некоторые элементы, которые хотелось бы изменить. Нет встроенного языка программирования.
Отметим теперь те преимущества UROKа, которыми не обладают даже некоторые современные самые передовые редакторы под Windows.
Как средство создания тестирующих программ UROK имеет множество различных сервисных функций. Редакторы сценария, моделей и основная авторская оболочка позволяют получать различные структурно разветвленные контролирующие программы с различного рода контролем (Да/Нет, выбор из меню, указатель, число/текст, случай и внешний). Каждому ответу можно установить вес, предусмотрена возможность создания формулы для вычисления оценки. Есть также так называемая регистрационная база обучаемого. В ИрГТУ на базе UROKа было создано большое множество тестирующих программ, но, к сожалению, должного развития он не получил, так как его построение достаточно жесткое, что существенно ограничивает его возможности.
Stratum Computer — редактор, разработанный в Перми. Stratum Computer переводится на русский как "слоистый компьютер", он имеет несколько слоев: математический, визуальный и другие, каждый из которых несет определенную специфическую функцию в создании программ. Данный редактор позволяет создавать без программирования учебные программы высокого уровня. Но в последнее время о Stratum Computer на рынке программных средств практически слышно. Автор статьи будет признателен, если кто-нибудь найдет любые сведения о современном состоянии данного программного продукта.
Можно перечислить еще большое число аналогичных программных продуктов, которые в свое время имели соответствующий успех, но с появлением Windows, визуального, событийного и объектно-ориентированного программирования — на первый план выдвинулся ряд программных продуктов с унифицированными для Windows инструментальными средствами. Windows-технология позволила превратить авторские системы в не просто какой-то инструмент, а в целый "завод" по производству программ (в том числе и учебных). Развитие мультимедийных программных средств, встроенных в данные программные авторские средства, сняло практически любые ограничения по образному, наглядному, эмоциональному представлению учебного материала.
Отметим два основных программных продукта, которые лидируют практически по всем показателям в мире. Это Toolbook и Macromedia Director. Первый редактор имеет страничную структуру, второй — временную, кадровую, а в остальном оба редактора схожи. Мы остановимся на описании первого.
Toolbook — средство разработки мультимедийных Windows приложений (компания Asymetrix)
Основное отличие этого редактора от других аналогичных оболочек — это просто потрясающая естественность всех включенных в него объектов и языка программирования. Любой Toolbook'овский продукт — это книга, состоящая из страниц с гипертекстом, аудио, видео, множеством кнопок, графических объектов и т.п. Все объекты могут иметь свою программу (сценарий), написанную на языке Open script, синтаксис которого практически неотличим от обычного английского языка. Редактор имеет мощный Help, интерактивный учебник, значительное количество примеров книг, программ, аудио, видео и других мультимедийных объектов.
Естественный интерфейс Toolbookа позволяет просто создавать тестирующие программы, и в последней его версии Toolbook II Instructor есть целый ряд инструментальных средств для создания учебно-контролирующих программ. Тест в Toolbook II Instructor собирается из ряда элементов-кубиков (шаблоны ответов, кнопки, таймеры, шаблоны графических объектов, текстовые поля, проигрыватели аудио и видео и т.д.), которые переносятся из так называемого каталога простым перетаскиванием с помощью мыши. Таким образом, простой тест с выбором из нескольких вариантов ответа можно создать в Toolbook II Instructor без каких-то существенных затруднений, нужно знать только свой учебный предмет. Однако, данная технология создания тестов все-таки громоздка, и для создания только одной тестовой задачи требуется значительное время. Также следует отметить, что некоторые элементы-шаблоны не так хороши, как хотелось бы, да и некоторые их свойства можно исключить или добавить новые.
Поэтому для того, чтобы предельно упростить создание теста, мы создали свой редактор тестов на основе Toolbook II. Преподавателю нужно только напечатать задачи с вариантами ответов, поставив правильный ответ на первое место. Вставка задачи с ответами в тестовую программу осуществляется за один прием.
Дальнейшее любое усовершенствование редактора тестов не представляет какой-либо трудности, так как с помощью редактора Toolbook любые изменения осуществляются быстро, оперативно и без привлечения профессиональных программистов. Хотя последних в некоторых случаях можно привлечь с целью оптимизации конечного программного продукта.
Подробнее о редакторе Toolbook читайте в статье С.Ю.Колосова "Сам себе разработчик" в №5 и №6 1999 года "CR".
Редакторы тестов можно, конечно, создать во многих других программных оболочках (Delphi, Visual Basic, Visual Basic for Aplications, Macromedia Director, PowerPoint и т.п.), но по сравнению с оболочкой Тoolbook все перечисленные программные средства не выдерживают какой-либо критики практически по всем параметрам. Автор будет очень признателен, если кто-нибудь покажет разработанный в другом Windows-приложении тестовый редактор. Интересны также аналогичные программы под DOS c точки зрения переноса некоторых их элементов в программы под Windows.
Кто должен создавать тестовые программы?
Если отделить инструментальную оболочку тестового редактора от самих задач, то можно отметить две категории разработчиков: создатели оболочки и разработчики задач. Создатели оболочки — это, разумеется, программисты, разработчики задач — преподаватели. Каким требованиям должны отвечать те и другие?
Программисты
Существует расхожее мнение, что программирование — искусство. Или иными словами, для того, чтобы хорошо программировать, не требуется математика в том ее классическом варианте, который излагается в ВУЗе. Но, как показывает история компьютеризации (в том числе весь педагогический опыт автора статьи, который прожил всю эту историю и программировал, начиная с ламповых ЭВМ "Урал" и практически на большинстве языков программирования): большинство ошибок, которые допускают студенты и все начинающие программисты, носят чисто математический характер. Незнание математики приводит в программировании к таким "перлам", что просто диву даешься. Как-то в журнале "Наука и жизнь" один кандидат технических наук (наверное, инженер-программист) привел программу подсчета зерен пшеницы на шахматной доске, если на первую клетку доски кладется 1 зерно, а на каждую последующую в два раза больше чем на предыдущую. К.т.н. написал "мощную" процедуру цикла и, разумеется, подсчитал количество зерен. Удивляет не дремучесть этого горе-программиста в элементарной математике, а то, как он преодолел все препоны (зачеты; экзамены, включая вступительный; защиту диплома; защиту диссертации) и получил степень кандидата технических наук. И таких кандидатов наук необычайно много, впрочем, — и докторов наук. Автор как изобретатель, имея большой опыт общения с производственниками, убедился, что большинство техногенных катастроф происходит из-за элементарных математических ошибок. Ошибки из-за незнания тех или иных законов физики, химии обычно происходят реже. Очевидно, что виновата в этом наша современная система образования и в первую система контроля знаний.
Таким образом, лучший вариант программиста-разработчика — это математик-программист, который оптимальным образом (математически) спроектирует требуемый редактор. Хотя очень часто математики-программисты — это большие снобы, и нужды непрограммирующих пользователей их не волнуют. Они создают конечные пользовательские программы, понятные для них, но неудобные для пользователя. Впрочем, этим грешат и почти все остальные программисты. Программист должен четко осознавать нужды преподавателя-пользователя. Современные программные продукты в большинстве своем развиваются по пути упрощения и адаптации для простого пользователя.
Преподаватель
Каким должен быть преподаватель, как он обязан организовать процесс обучения и контроля? По этому вопросу написано достаточно много литературы за всю историю человечества. Не будем повторяться и выскажем свое мнение, выработанное за многие годы образовательной деятельности.
Преподаватель-лектор — это почти артист, который излагает свои знания аудитории, но не имеет существенной обратной связи с ней. Хороший лектор подобен эстрадному певцу, он "поет" так, что на его лекции ходят толпами. Но, слушая эстрадного певца, фанаты не научатся петь также хорошо и даже не выучат наизусть хотя бы одну песню. Аналогично, даже у самого прекрасного лектора студенты не приобретают знания, а просто смотрят отличный "концерт".
Лучший вариант — это репетитор, который сам практически ничего не делает, а только подталкивает репетируемого на самостоятельные действия путем задания строго адекватных конкретному моменту вопросов. Репетитор подобен тренеру, который сам передвигается в инвалидной коляске, но его подопечные бегают стометровку за 10 секунд.
Истинный учитель задает вопросы, путем которых направляет ученика на самостоятельное обучение. Как говорил великий французский математик Анри Пуанкаре: "Главное — каков вопрос". Следовательно, преподаватель-разработчик теста должен четко представлять себе все те вопросы, которые побуждают ученика к самостоятельной деятельности. Опытные педагоги знают, что путем только одних вопросов можно подвести ученика к решению любой проблемы. Стало быть, хорошо построенная контролирующая (тестовая ) программа — это наилучший вариант обучающей программы. Так как при любом шаге решения той или иной задачи можно ограничиться конечным числом шагов, то даже простой тест с конечной выборкой вариантов ответа позволяет описать любой алгоритм.
Для создания профессиональной тестовой программы желательно привлечь художника (дизайнера), специалиста по звуку, психолога, специалиста по НЛП и др. Но, если использовать для разработки такие редакторы, как Toolbook и разработанный нами тестовый редактор, то любой непрограммирующий преподаватель, отлично знающий свой учебный предмет, может заменить всех вышеперечисленных специалистов.
Некоторые психологические моменты тестирования
Практика тестирования показала, что студенты, школьники, абитуриенты и другие обучаемые полностью доверяют «железяке». У преподавателя физиономия злая-презлая (еврейской или кавказкой национальности, в очках и т.д. и т.п.), он привязывается к каждому слову и – "гад" - хочет завалить, а компьютер — «умный» и абсолютно справедливый. Например, на вступительных компьютерных экзаменах в ИрГТУ практически нет апелляций.
Надо сказать, что правильно построенная тестовая программа будет объективно оценивать знания, умения и навыки тестируемых. Хороший тест должен быть с большим количеством задач, с генерацией вариантов ответов и их случайной перетасовкой. При большом банке задач тестируемый понимает, что угадать ответ практически невозможно, и получение оценки зависит только от него самого, его знаний, умений и навыков. Заметим, что лучший вариант теста — это тест, который доступен для всеобщего обозрения для преподавателей, студентов и т.д. В таком тесте полностью исключаются какие-либо двусмысленности и ошибки. Например, тест по правилам дорожного движения открыт, и поэтому нет желающих оспорить его справедливость.
Особо акцентируем внимание на том моменте, что при решении каждой тестовой задачи должно появляться сообщение о правильности или неправильности. Если этого нет, то это подобно тому, что экзаменатор, молча слушая студента, в конце без всяких, казалось бы, оснований поставил двойку. Сообщения о правильности или неправильности ответа необходимы также для исключения ошибок в задачах и для поддержания обратной связи с тестируемым.
По всем вопросам, затронутым в статье, обращаться по адресу: ул. Лермонтова, 83, ИрГТУ, ауд. К-201.
Тел. 53-27-33.
E-mail: nemarov@ipi.irkutsk.su
|
.gif){kind=small}
