1. :: Актуальність, цілі і завдання роботи ::
2. :: Огляд існуючих рішень ::
3. :: Висновки та перспективи досліджень ::

:: Актуальність, цілі і завдання роботи ::

В освітньому процесі дуже велику роль грають контроль і оцінка знань. Вони одночасно виконують функції засвоєння і практичного застосування знань, які були отримані студентами і учнями в ході навчального процесу. Також важливим є стимулювання, моральне заохочення за участь у таких інтелектуальних змаганнях. На даний момент можна виділити 2 типу систем контролю знань:
- орієнтовані на проходження тестів в письмовій формі з наступною перевіркою викладачем;
- системи комп'ютерного тестування з правильно підібраними тестами;

Системи першого типу існують вже тривалий час і мають ряд недоліків: неможливість автоматичної обробки результатів тестування, велика кількість рутинної роботи, яка лягає на плечі організаторів тестування, невелика швидкість обробки результатів, а також необ'єктивність оцінки тестування. Все це призводить до того, що за великим рахунком, системи першого типу застосовуються все рідше і рідше. Тому дуже актуальним завданням є автоматизація процесу контролю знань, розробка комп'ютерних систем тестування.

Серед переваг комп'ютерних систем тестування можна виділити:
- автоматизація обробки результатів;
- звільнення викладача від проведення типових іспитів і модулів;
- забезпечення об'єктивності контролю знань;
- підвищення оперативності тестування;
- можливість централізованого аналізу якості підготовки тестують по великому колу різних питань;
- зменшення витрат на організацію і проведення тестування;

Можливості Internet, які дозволяють знайти практично будь-яку інформацію, не виходячи з дому або корпусу університету, є досить ефективними інструментами навчання. Тому створення моделей системи тестування на базі інфраструктури Internet є крайнім перспективною та актуальною науковою задачею. Крім того, територіальна рассосредоточенность вищих навчальних закладів, міжнародна інтеграція навчального процесу, стрімкий розвиток Internet призводять до того що, будь-які локальні моделі системи тестування є неефективними і нежиттєздатними.

Предметом дослідження є модель системи автоматизованого тестування знань на базі Internet, проблеми, пов'язані з розробкою і впровадження, а також оптимізація роботи програмної реалізації системи.

Метою дослідження є створення сучасної UML моделі Web-сервісу тестування знань на основі інфраструктури Internet, програмна реалізація по створеній моделі системи тестування знань для використання в ДонНТУ, проведення комплексних досліджень з аналізу ефективності функціонування створеної системи та оптимізація параметрів системи тестування знань.

Перед формуванням моделі WEB-сервісу тестування треба чітко окреслити набір функцій і вимог до нього. Перелічимо основні функції, вимоги, характеристики системи тестування:
- основна функція - забезпечення ефективного тестування знань;
- точна і здатна до адаптації оцінка результатів тестування;
- можливість використання як для внутрішнього так і відкритого тестування;
- аналіз тестів з метою оцінки якості, придатності окремих питань і виявлення некоректно сформованих, або просто неправильних питань, що здійснюється шляхом відправки спеціальних повідомлень адміністратору системи від користувачів;
- зручність і легкість створення і модифікації тестів;
- відсутність твердої прив'язки до якого-небудь предмету, області знань;
- збір, збереження і представлення в зручній формі різноманітної статистичної інформації щодо процесу тестування;
- можливість одночасного тестування необмеженої кількості користувачів
- відсутність жорсткої прив'язки до конкретного апаратного і програмного забезпечення;
- легка наращиваемость, масштабованість системи;
- висока безпека, захищеність і стабільність;
- необмежена кількість тестів, тим, питань і варіантів відповідей на них;
- зручний і ефективний імпорт і експорт тестів;
- контроль часу тестування і збереження інформації щодо перерваного сеансу тестування;
- підтримка безпечного і універсального механізму управління користувачами з розподілом прав доступу;
- підтримка режиму модульного контролю, в процесі якого існує ряд питань і час, протягом якого на них необхідно відповісти;

Також варто відзначити багатокомпонентну систему порталу тестування знань. А саме варто виділити такі її складові частини: підсистема тестування; підсистема створення, підготовки та редагування тестів; підсистема статистичних даних, щодо успішності проходження випробувань; підсистема управління користувачами; база даних питань і пов'язаної з ними статистичної інформації; база даних користувачів.

:: Огляд існуючих рішень ::

Створення систем тестування знань не є інноваційною ідеєю, так як раннє успішно розроблялися і створювалися системи такого типу, як в Україні так і за її межами. У нашому університеті, вже проводилися дослідження за темами, суміжних з моєї, зокрема, Суходольський Д.Н. «Розробка web-серверів науково-навчального призначення» та Чанглі О.Н «Структура і організація WEB-сервісів тестування знань на базі інфраструктури Інтернет» розглядали аспекти тестування знань, обоє під керівництвом Анопрієнко Олександра Яковича. Їх результати були більше теоретичний інтерес, тому що в Зрештою, не були впроваджені на практиці, хоча готові програмні продукти були успішно створені. Це пояснюється деякими моментами впровадження таких програмних систем, коли необхідно ідеально протестувати ПО, створити деяку мінімальну кількість питань за темами і ефективно впровадити дану систему.

На сьогоднішній день існує достатня кількість систем тестування знань. Дослідження показують, що більша частина з них орієнтована на проходження тестування в Internet через Web-інтерфейс. Ці системи відрізняються між собою сферою застосування, технологіями реалізації, рівнем досяжності і відкритості. Кращими розробками в цій сфері є Brainbench, Neyron. Також відомими система були OpenTest і Ментор, але на даний момент за їхніми адресами розміщені інші ресурси і можливо припинена підтримка даних веб-проектів.

Розглянемо систему тестування Brainbench ( www.brainbench.com ), Яка є світовим лідером on-line сертифікації. У даній системі існують як платні так і безкоштовні тести з різних дисциплін: інформаційні технології, мовні знання і ін .. За даними Brainbench їх послугами вже скористалися близько 6 мільйонів чоловік. При створенні цієї системи були використані сучасні технології і мови: HTML, XML, SQL, PHP, Java, JavaScript. В цілому, Brainbench є успішною та ефективною системою тестування знань. Але все ж є певні недоліки: при проходженні тестів: неможливість точно визначити особистість тестирующего, що дозволяє професіоналу проходити тести для інших користувачів. Також можна використовувати пошукові механізми Internet для відповіді на питання. Але все ж ці недоліки не є суттєвими, тому що більшість систем мають такі ж властивості і це є особливістю тестування знань по мережі.

Система тестування Neyron ( www.neyron.ru ) Являє собою яскравий приклад відкритої системи тестування знань, яка використовується тільки для публічних змагань і не містить інструменти для адекватного контролю знань в контексті навчального процесу. Система була розроблена викладачами і студентами МГУ. Кожне питання характеризується предметом, до якого він належить, кількістю балів за відповідь і рівнем складності. Чим вище складність питання, тим більше балів можна отримати при правильній відповіді на нього. Показником успішності користувача є загальна сума балів, набрана їм під час тестування. Дана система не відповідає більшості вимог сучасної системи тестування знань. Основними недоліками системи є: практично повна непристосованість для використання в навчальному процесі; умовна і неефективна система нарахування балів за правильну відповідь; наявність тоталізатора для ставок на питання, що є несумісним з навчальним процесом; неефективна система поповнення бази питань, коли будь-який учасник може додати своє питання, що веде до виникнення великої кількості неправильних питань.

Варто відзначити систему тестування консалтингової компанії Гарант ( moodle.tests.kz ), Яка являє собою тестування максимально наближене до тестів Національного Центру Державних Стандартів Освіти і тестування Казахстану. Основне завдання - інформаційна підтримка абітурієнтів під час підготовки до вступу в казахстанські вузи і здачі Єдиного Національного Тестування (ЕНТ). Спеціально для абітурієнтів була розроблена програма дистанційного навчання і тестування. Дана система має ряд переваг:
- тести максимально наближені до тестів Національного Центру Державних Стандартів Освіти і тестування;
- програма відразу відзначає неправильні відповіді і показує відповіді;
- відповіді на будь-які тестові завдання Ви можна знайти в довідковому матеріалі;
- можливість отримати консультації у викладачів в он-лайн режимі;
- прийнятна вартість курсу;
- автоматично відбувається підбір нових тестових питань і перемішування відповідей. Тому виходить не зорове запам'ятовування питання і відповіді, а запам'ятовування суті питання і правильної відповіді.

Система дистанційного тестування Хабаровського Інституту Інфокомунікацій ( pl?dtest> www.sibguti.kht.ru/cgi-bin/goto.pl?dtest ) Являє собою проект створений в рамках ВНЗ для перевірки знань студентів. Можна виділити такі характерні риси тестування: комп'ютерний тест складається в середньому з 10 питань; для відповіді на кожне питання відводиться одна хвилина; в кожному завданні потрібно вибрати один правильний відповідь; відповіді вибираються за допомогою миші, клацанням лівої кнопки на розташованому внизу робочої області екрану гуртку, відповідному обраному вами відповіді; відповідь вважається обраним, якщо він поміченої чорною крапкою; завдання виконуються по порядку, повернутися до пропущених завдань не можна; на кожен тест дається дві спроби; тест вважається зарахованим, якщо відсоток правильних відповідей не менше 80%; якщо з якихось причин ви не закінчили до кінця тест, ви можете 1 раз продовжити перерваний тест з того місця, на якому тест був перерваний. Даний проект має, на мій погляд, такі недоліки: неможливість множинного відповіді на питання; обмеженість кількості питань в тесті; невірне розподіл часу на кожне питання, а не на весь тест в цілому.

Центр дистанційного теcтірованія МДУ ім. М.В. Ломоносова ( ru/course/display?course=235> de.msu.ru/course/display?course=235 ). Мета даного тестування - надати російським школярам і абітурієнтам можливість отримати репетиційний досвід проходження вступного іспиту, ознайомитися з комп'ютерними технологіями тестування і підготуватися психологічно до процедури тестування, аналогічної вступних випробувань на факультети МГУ. Даний портал МГУ пропонує пройти пробне ознайомлювальне тестування і об'єктивно оцінити свої знання. Тести засновані на програмах вступних випробувань в Московський державний університет. Комплекс ознайомлювальних тестів включає як варіанти іспитів попередніх років за даною спеціальністю, так і оригінальні завдання, складені спеціально для пробного тестування викладачами МГУ ім. М.В. Ломоносова. Тестування проводиться безкоштовно. З результатами тестування можна ознайомитися безпосередньо після проходження тесту. Автоматична обробка результатів тесту передбачає отримання бала (окулярів) за виконані завдання, уявлення учаснику "бланка" завдань в он-лайновому режимі із зазначенням правильних і неправильних відповідей, а також статистики за кількістю правильно і неправильно виконаних завдань у тесті. Чи не з усіх дисциплін на сайті можна пройти тести. Також проходження тестів без реєстрації користувача, є кілька небажаної моделлю тестування знань.

:: Висновки та перспективи досліджень ::

Перспективою даного дослідження є створення моделі системи тестування знань, написання її програмної реалізації і забезпечення ефективного функціонування цієї системи. Така система при високому рівні реалізації цілком здатна замінити іспити і модулі по деяким (або усім) дисциплінам нашого університету. Це можливо тільки при наявності великої бази правильних і оптимальних питань, дотримання принципів індивідуальності при тестуванні в аудиторіях університету.

Для створення моделі мережної системи тестування знань буде використовуватися модель Model2, яка чітко розділяє 3 різних рівня взаємодії: рівень представлення, рівень бізнес логіки, рівень даних. В якості базового мови програмування буде використовуватися мова Java, як стандарт де-факто, побудови сучасних веб-додатків. Також будуть використані сучасні допоміжні засоби і бібліотеки для роботи з даними і управлінням запитами користувачів. Впровадження «багатого клієнта» (rich client) за допомогою технології AJAX дозволить зменшити мережевий трафік, а значить деяким чином оптимізувати систему тестування.

Отже, беручи до уваги все вищесказане, спробуємо уявити майбутню модель мережної системи тестування знань. В цілому, система тестування являє собою веб-додаток, що буде виконуватися на сервері додатків. Рівень даних буде представлений легкої та ефективної базою даних MySQL, яка повністю відповідає критеріям системи тестування, і здатна ефективно керувати великою кількість записів. Для взаємодії з базою даних буде використовуватися об'єктно / реляційне представлення (ORM) на основі простих об'єктів Java з використанням Hibernate. Це дозволить спростити доступ до інформації в базі даних, і вивести проектування і розробку програми на якісно-новий рівень. Управління запитами від користувачів буде організовано у вигляді декількох основних сервлетов, які будуть представляти собою Front Controller додатка. Для спрощення створення даного рівня (бізнес-логіка), можливо, будуть використані деякі основні фреймверкі веб-програмування. Також варто відзначити застосування шаблона Intercepting Filter, у вигляді ряду фільтрів, які дозволять забезпечити більшу ефективність і надійність програми. В даному випадку, мова йде про - фільтрі безпеки, кешування і стиснення. На даний момент вже реалізований фільтр стиску, який демонструє реальну оптимізацію передачу даних. Якщо врахувати можливості AJAX, для того щоб оновлювати тільки частина сторінки, то існує непогані передумови стверджувати, що створений програмний комплекс, буде швидкодіючим і ефективним. Рівень представлення системи тестування, буде створений на основі строго і стильного веб-дизайну, із застосуванням HTML, CSS, JavaScript та інших веб-технологій. В процесі розробки можливі деякі розбіжності з технологіями і планом розробки, представленим тут. Це пояснюється пошуком найбільш оптимальних рішень для реалізації кожного окремого рівня і модуля мережної системи тестування знань.

література:
1. Крейн Дейв, Паскарелло Ерік, Джеймс Даррен. Ajax в дії. - Москва: Вільямс, 2006. -640 с.
2. Ноутон П., Шілдт. Г. Java 2. Найбільш повне керівництво. - СПб .: БХВ-Петербург, 2005. -1072 с.
3. Гранд Марк. Шаблони проектування в Java. - Москва: Нове знання, 2004. -559 с.
4. Челишкова М.Б. Розробка педагогічних тестів на основі сучасних математичних моделей. - Москва: тисяча дев'ятсот дев'яносто п'ять.
5. Falkner Jayson, Jones Kevin. Servlets and JavaServer Pages. - Addison Wesley, 2003. - 784p.