Статья:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ НОВОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ СУБЪЕКТИВНЫЙ ТЕСТ В ШКОЛАХ СО СЛАБОЙ БАЗОЙ ОБСЛУЖИВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Конференция: CI Международная научно-практическая конференция «Научный форум: педагогика и психология»

Секция: Теория и методика обучения и воспитания

Выходные данные
Ким Г.Х. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ НОВОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ СУБЪЕКТИВНЫЙ ТЕСТ В ШКОЛАХ СО СЛАБОЙ БАЗОЙ ОБСЛУЖИВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ / Г.Х. Ким, Ч.Х. Ким, Ч.Ч. Со, Ч.М. Пак // Научный форум: Педагогика и психология: сб. ст. по материалам CI междунар. науч.-практ. конф. — № 10(101). — М., Изд. «МЦНО», 2025.
Конференция завершена
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ НОВОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ СУБЪЕКТИВНЫЙ ТЕСТ В ШКОЛАХ СО СЛАБОЙ БАЗОЙ ОБСЛУЖИВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Ким Гван Хи
преподаватель, Политехнический университет имени Ким Чака, КНДР, г. Пхеньян
Ким Чжан Хак
преподаватель, Политехнический университет имени Ким Чака, КНДР, г. Пхеньян
Со Чжин Чжу
преподаватель, Политехнический университет имени Ким Чака, КНДР, г. Пхеньян
Пак Чхоль Мин
преподаватель, Политехнический университет имени Ким Чака, КНДР, г. Пхеньян
 

Аннотация. В данной статье описывается разработка и внедрение усовершенствованной системы электронных экзаменов, которая может быть реализована в режиме онлайн посредством субъективных экзаменов, таких как традиционные письменные экзамены в сфере дистанционного образования и в школах со слабой платформой информационных услуг. Предлагаемая авторами статьи система электронного экзамена может выполнять простые формы итогового контроля знаний, такие как одиночный и множественный выбор, бланкирование и парное тестирование, а также формы высокой сложности, такие как описание, проверка, графика и живопись, устные и поведенческие представления.

 

Ключевые слова: дистанционный тест, субъективный тест, тест повествовательного стиля, COVID-19, фундамент ИТ-обслуживания

 

1. Введение

Со стремительным развитием информационных технологий появилась теория компьютерной оценки (CAA), а также были разработаны и внедрены различные типы систем электронных экзаменов, в результате чего тестирование также получило развитие в форме экзамена с использованием тестовых заданий, таких как задачи с выбором фиксированных ответов, задачи на составление пар и т. д. Однако предыдущие системы электронных экзаменов, использующие эти тестовые задания, имели некоторые недостатки, такие как сложность оценки компетенций высокого уровня, таких как аналитические способности студентов и их способность к применению. В прошлом образовательный сектор работал над созданием системы электронных экзаменов, которая использовала бы описательные тестовые вопросы для выявления недостатков таких систем электронных экзаменов и оценки пригодности студентов, однако внедрение этих экзаменов все еще сталкивается с проблемами, которые необходимо решить [1, c. 14–17]. В частности, чрезвычайные противоэпидемические мероприятия на государственном и мировом уровне по предотвращению пандемии COVID-19 неуклонно активизируются практически во всех странах и регионах мира, включая КНДР. В результате этого в образовательную сферу внедряются системы поддержки обучения и оценки способностей через компьютерные и мобильные сети, что требует совершенствования методов тестирования учащихся.

Следовательно, необходимо разработать систему электронного экзамена, которая позволит большому количеству участников одновременно сдавать экзамен удаленно и проводить субъективные (описательные) экзамены даже в школах без выделенных серверов.

Ранее проводились исследования по использованию сегментированных серых гистограмм для автоматического выставления баллов на бумажных экзаменах, зафиксированных на статическом изображении [4, c. 685–690].

Кроме того, был предложен метод субъективной оценки проблем, основанный на семантическом сопоставлении ключевых слов, а не на строгом сопоставлении текста, что обеспечивает существенно более высокую точность, гибкость и применимость при автоматической оценке субъективных экзаменационных проблем [6, c. 87–90].

Компьютерные экзамены и экзамены на субъективность также играют важную роль во многих университетах, и основным препятствием для внедрения электронных экзаменов является автоматическая оценка листа ответов. Механизм вывода и базу данных для решения этой проблемы обсуждался ранее [2, c. 40–43].

Также предлагалась разработанная на коммерческой основе компьютерная система аттестации, которая использует определенные правила для оценки субъективных ответов на экзамене [3, c. 95–98].

И хотя это общенациональная достопримечательность и востребованность со стороны студентов, агентов и школ, подобного рода электронный экзамен подтвердил, что экзаменационный журнал в электронной системе контроля имеет серьезные недостатки, связанные с потерей данных вследствие интернет-соединения и подключения к компьютерной сети, а также предложил усовершенствованную электронную экзаменационную систему, которая может преодолеть этот недостаток [5, с. 834–839].

Как и в предыдущих исследованиях, были разработаны и широко используются системы экзаменов для оценки познавательных способностей и полезности учащихся. Однако при их проведении с использованием такого рода систем текущая ситуация в средних и начальных школах представляет собой иррациональную проблему проведения крупномасштабных тестов. Кроме того, поднимается вопрос о введении ответов в субъективную проблематику экзамена.

2. Модульная конфигурация данной системы.

В данной статье предлагается метод проектирования системы электронного экзамена, позволяющий проводить онлайн субъективные экзамены, такие как традиционные письменные экзамены в дистанционном образовании и школах всех уровней. Предлагаемый метод представляет собой совокупность проектирования модели, бизнес-процесса, физической конфигурации и программируемой конфигурации информационных систем, способных проводить субъективные экзамены на основе описания экзамена в режиме реального времени для тысяч участников, даже если любой персональный компьютер настроен в качестве экзаменационного сервера через компьютерную сеть. Предлагаемая система обозначается как WES и определяется следующим образом:

WES = <ES, MS, SS, ED, EU, InT, LoT, EnP>,

ES: терминальная программа, MS: программа управления экзаменом;

SS: программа обслуживания экзамена; ED: база данных экзамена;

EU: интерфейсный модуль LMS; EnP: модуль шифрования;  

InT: модуль ввода и редактирования; LoT: модуль управления иерархической распределенной нагрузкой.

InT определяется следующим образом: InT = <SA, AT, EnP>, где SA — описательная задача, AT — тип данных ответа. AT = <TO, MO, CO, DO, PO>, где TO — текстовый объект, MO — объект модификации, CO — химический объект, DO — объект рисования, PO — объект изображения. Как показано на рисунке 1, наша система электронного экзамена позволяет учащимся использовать средства ввода информации, такие как клавиатура, мышь, бумага и шариковая ручка, для формирования и ввода ответов на представленные вопросы, используя различные возможности, а также классифицировать типы данных ответов и объекты данных.

 

Рисунок 1. Конфигурация системы для ввода ответа

 

Кроме того, система позволяет преподавателю находить и копировать ответы на представленные описательные экзаменационные вопросы, используя различные типы учебных ресурсов, такие как DOC, PDF, а затем классифицировать и шифровать ответы, преобразуя их в тип данных «копия» и объект данных «копия».

Терминальная программа (ES) – это программа, взаимодействующая со студентами, которая в сочетании с модулем ввода и редактирования (InT) выполняет функцию передачи тестовых заданий в программу ввода ответов и обслуживания экзаменов (SS). ES реализует некоторые функции модуля иерархического распределенного управления нагрузкой (LoT) для обеспечения управления нагрузкой SS. Программа управления экзаменами (MS) – это программа, которая взаимодействует с преподавателем, руководителем отдела и другими руководителями учебного процесса и преподавательским составом и передает все данные, связанные с управлением тестами, в программу обслуживания экзаменов (SS).

Программа обслуживания экзаменов (SS) — это программа, которая взаимодействует с администрацией учебной системы, базой данных экзаменов (ED), установленной на экзаменационном сервере и объединенной с иерархическим распределенным модулем управления нагрузкой (LoT) для обработки различных запросов на обслуживание экзаменов.

Иерархический распределенный модуль управления нагрузкой обозначается как LoT и определяется следующим образом: LoT = <HM, CM>

Здесь CM — режим управления, т. Е. Режим настройки C, M.

CM={C, N, M|={}}

Здесь m — количество узлов в слое i, которые соединены с одним узлом в слое i-1.

Кроме того, k — количество иерархий, определяемое как:

А число узлов слоя i, подключенных к одному компьютеру на слое i-1, равно:

Затем оставшиеся m компьютеров, не образующие иерархию, управляются сервером.

Здесь n — количество компьютеров, размещённых на уровне i.

Логическая структура иерархической распределённой модели, определённой ранее, показана на рисунке 3.

Как показано на рисунке 3, после того как менеджер экзамена завершил организацию экзамена и компьютеры подключаются к серверу, сервер вычисляет размерность иерархии в соответствии с количеством участников, начавших тест.

Затем на каждом уровне авторы статьи разделяют узлы в соответствии с количеством узлов, управляемых одним узлом (терминальным компьютером входа в систему).

При этом программа экзаменационного терминала каждого узла отправляет с экзаменационного сервера список IP-адресов узлов, выделенных из LoT. Таким образом, иерархическая модель — это модель, которая определяет размерность иерархической структуры в соответствии с количеством экзаменаторов и передает, и получает данные, связанные с экзаменом, через распределительные узлы.

 

Рисунок 3. Логическая конфигурация иерархической распределенной модели

 

Алгоритмы передачи и приема данных исследования в программе сервиса тестирования следующие:

Шаг 1: Рассчитайте размерность иерархической структуры в соответствии с количеством инициаторов тестов.

Шаг 2: Найдите  и, исходя из этого, определите количество узлов  в каждом слое.

Тогда уникальное количество узлов, развернутых на каждом уровне, равно .  Здесь .

Шаг 3: Найдите уникальный набор номеров узлов в следующем слое, который будет разделен на узлы в каждом слое.

 

Шаг 4: Программа обслуживания экзамена сначала отправляет назначенный своему узлу адрес списка узлов, а также список IP-адресов всех участников экзамена и данные, связанные с экзаменом, на узлы первого уровня.

Затем каждый узел, получающий данные, связанные с экзаменом, передает список IP-адресов узлам с собственным уникальным номером, распределенным по конечному уровню иерархии.

Шаг 5: Оставшиеся компьютеры таблицы, не образующие иерархию, отправляются программой обслуживания экзамена напрямую.

Шаг 6: После завершения экзамена каждый узел отправляет данные, связанные с экзаменом, на свой верхний уровень.

Алгоритм передачи данных экзамена в терминальной программе выглядит следующим образом.

Шаг 1: При наличии запроса на данные экзамена в программе обслуживания экзамена каждый узел переходит к следующему шагу, если назначенные ему узлы отправили данные экзамена или если набор уникальных номеров пуст.

В этой системе программа обслуживания экзаменов отправляет запросы на данные экзаменов узлам через определённые интервалы времени.

Шаг 2: Каждый узел переходит к шагу 3, если флаг состояния соединения с верхним уровнем соответствует узлу, и к шагу 4, если значение флага соответствует программе обслуживания экзаменов.

Шаг 3: Шифрование данных, связанных с экзаменом, с помощью EnP и отправка их на верхний уровень.

Шаг 4: Шифрование данных, связанных с экзаменом, с помощью EnP и отправка их в программу обслуживания экзаменов.

База данных экзаменов (ED) взаимодействует только с программой обслуживания экзаменов и объединена с модулем шифрования (EnP) и модулем интерфейса системы управления образованием (EU) для шифрования и хранения всех данных, связанных с экзаменами.

ЕС позволяет студентам и преподавателям обмениваться данными или создавать гиперссылки на системы управления образованием и необходимую информацию для доступа к информации об организации экзаменов, организации, проводящей оценку, предварительным и последующим экзаменационным работам, а также к информации и результатам экзамена, таким как образцы ответов. EnP выполняет функцию шифрования различных данных, связанных с экзаменом, с помощью нашего специального алгоритма шифрования, в то время как InT выполняет функцию поддержки представления декларативных задач, а также ввода и редактирования ответов. LoT осуществляет контроль нагрузки на экзаменационные серверы, запрашивая все службы, связанные с экзаменом, с помощью нашего специального алгоритма контроля нагрузки.

Схема бизнес-процессов системы представлена ​​на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Схема бизнес-процессов системы

 

Как показано на рисунке 2, после того, как студент подготовил тему экзамена в соответствии с курсом, он входит в систему в соответствии с расписанием экзаменов и отправляет ответ на экзаменационный сервер.

Учебный отдел составляет экзаменационные вопросы в соответствии с целью экзамена, планом экзамена и объектом экзамена, а также формирует пример ответа.

Затем, после того как студенты сдали экзамен и была выполнена организация подсчёта баллов, ответы оцениваются, и результаты отправляются на экзаменационный сервер.

Учебный отдел определяет цели экзамена, планы экзамена и объекты экзамена, а также организует экзамен.

После завершения организации экзамена студентам предлагается выполнить экзаменационную работу, и одновременно учебному отделу назначается организация подсчёта баллов.

После завершения оценки в учебном отделе результаты экзамена отправляются на экзаменационный сервер.

Здесь программа обслуживания экзаменов обеспечивает связь и доступ к базе данных менеджера экзаменов и терминальной программы.

Программа управления экзаменами поддерживает функцию их организации в учебном отделе, функцию выставления оценок, создание образцов ответов преподавателем и функцию выставления оценок за экзамен в соответствии с полномочиями пользователя.

Терминальная программа позволяет студентам, просматривающим экзамен, вводить ответы в соответствии с описательными пунктами экзамена на экране компьютера в соответствии со статусом организации экзамена.

База данных экзаменов хранит и управляет данными, необходимыми для управления и работы системы.

Модули ввода и редактирования реализованы в терминальной программе, модуль управления загрузкой реализован в программе обслуживания экзаменов, модуль шифрования реализован в терминальной программе, менеджере экзаменов и программе их обслуживания.

Интерфейс EMS реализован на PHP, а также на странице управления успеваемостью студентов CMS.

3. Результаты и выводы

Предлагаемая система электронных экзаменов была внедрена в трёх университетах, одной старшей средней школе и двух младших средних школах в период с апреля 2023 года по март 2024 года. Для оценки эффективности системы были опрошены четыре специалиста в области образования, три преподавателя, 12 учителей и в общей сложности 19 субъектов.

В таблице 1 представлены результаты анкетирования эффективности системы в процессе её внедрения.

Таблица 1.

Результаты анкетирования (учителей), проведенного в ходе внедрения

Разбиение запросов

Плохо

Нормально

Хорошо

Информатизация письменного экзамена

Ответ

0

1

18

Ставка (%)

0

5.2

94.8

Ставка (%)

10.5

36.8

52.7

Энтузиазм студентов в отношении обучения и оценка творческих достижений

Ответ

4

2

13

Ставка (%)

21

10.5

68.5

Справедливость и объективность при экспертизе

Ответ

3

7

9

Ставка (%)

15.7

36.8

47.5

Удобство использования этой системы

Ответ

5

6

8

Ставка (%)

26.3

31.5

42.2

 

Как показано в таблице 1, предлагаемая система превосходит традиционные системы по различным функциям, таким как ввод ответов и выставление оценок для декларативной задачи, мониторинг места проведения экзамена и блокировка неудачных попыток, шифрование данных экзамена, чтение экзаменационного журнала, контроль нагрузки на экзаменационный сервер и т. д.

Результаты анкетирования показывают, что предлагаемая система может быть использована для повышения энтузиазма студентов к обучению, углубления оценки их способностей, включая творческие способности, а также повышения справедливости и объективности при выполнении заданий. Предлагаемая в данной статье система заключается в том, что после завершения экзамена предварительный экзаменационный билет сохраняется в виде файла изображения на компьютере студента и в учебном отделе, а после выставления баллов автоматически сохраняется в базе данных. Предварительный экзаменационный билет хранится на компьютере студента, предварительный экзаменационный билет и итоговый экзаменационный билет — на компьютере преподавателя и в учебном отделе.

Это также обеспечило справедливость и объективность проведения экзамена, предоставив студентам возможность ознакомиться с предварительным и итоговым экзаменационным заданием, а также с образцами ответов на странице чтения студента в системе управления образованием.

В результате, процесс внедрения, эксплуатации и исследования показали, что предлагаемая система очень эффективна в плане ввода ответов и обеспечения безопасности решения субъективных задач экзамена, а затраты на эксплуатацию и обслуживание системы низкие. В будущем мы разработаем систему электронных экзаменов, которая сможет проводить любые типы экзаменов в любой образовательной среде и условиях, оснащенных ИТ-инструментами и компьютерными сетями, путем разработки исследовательской программы, которая сделает традиционные письменные экзамены информативными и интеллектуальными.

 

Список литературы:
1. Asmita Dhokrat, Gite Hanumant R., Nahender C. Namrata. Automated Answering for Subjective Examination // International Journal of Computer Applications (0975 - 8887). – 2012. – Vol. 56. – No.14. – Pp. 14–17.
2. Gite H.R., Asmita Dhokrat, Nahender C. Namrata. Development of Inference Engine to Automate the Descriptive Examination System // International Journal of Computer Applications(0975 – 8887). – 2013. – Vol. 65. – No.22. – Pp. 40-43.
3. Kissan G. Gauns Dessai, Venkatesh V. Kamat, Ramrao S. Wagh. Effective Use of Rubrics in Computer Assisted Subjective Answer-script Evaluation // IEEE Sixth International Conference on Technology for Education. – 2014. – Pp. 95–98.
4. Ping Lu, Kai-Bin Lin, Kai-Biao Lin. An Algorithm for Recognition of un-answered Question in Paperless Marking based on segment Gray Histogram. The 10-th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE 2015). – 2015. – Pp. 685–690.
5. Ranajoy Roy, Subashis Biswas, A. B. Bhattacharya, Meghdut Roy Chowdhury. On the Advanced Strategies of Next Generation Online Examination System Implementing Cloud Based Standardization // IEEE 6-th International Conference on Advanced Computing. – 2016. – Pp. 834–839.
6. Shun Long, Qunhao Feng, Wenwei Chen. A Novel Approach to Automatic Rating of Subjective Answers based on Sementic Matching of Keywords // 12th International Conference on Computational Intelligence and Security. – 2016. – Pp. 87–90.