Введение 3
Глава 1. Формализация задачи 5
1.1. Постановка задачи 5
1.2. Обзор существующих решений 5
Глава 2. Обзор литературы 7
Глава 3. Разработка системы 9
3.1. Система составления тестов для диагностики знаний 9
3.2. Заполнение формы ответов 10
3.3. Аспектная интерпретация результатов 12
3.4. Принципы подбора заданий для повторения недостаточно усвоенного материала 13
Глава 4. Разработка сайта 15
4.1. Структура системы 15
4.2. Базы данных и необходимые запросы 16
4.3. Поля ввода ответов второй части 18
4.4. Алгоритм выделения необходимых аспектов и составление работы над ошибками 19
Глава 5. Работа с реальными данными 22
Глава 6. Заключение 24
6.1. Перспективы 25
Список литературы 26
Глава 7. Приложение 28
Единый государственный экзамен — это форма государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего общего образования [1]. Подавляющее большинство людей, сдающих ЕГЭ - одиннадцатиклассники. Подготовка экзамену — основная задача каждого школьника, поскольку от результатов этого экзамена зависит возможность обучения в престижном вузе.
ЕГЭ проводится по 15 общеобразовательным предметам. Экзамен по математике разделяется на два вида: профильный экзамен и базовый экзамен. В данный момент профильный экзамен по математике — один из самых сложных экзаменов при подготовке. В дальнейшей работе речь пойдет о профильном экзамене по математике.
Существует несколько способов подготовки к экзамену. Самый доступный - готовиться в школе, на уроках математики, разбирая последовательно математические термины, теоремы и методы. Одного обучения в школе, как правило, недостаточно для получения высоких результатов, поскольку много времени занимает изучение теории, а не решение задач. Многие школьники ходят в учереждения дополнительного образования или занимаются с репетиторами. Таким образом, под руководством личного учителя или в небольшой группе можно разобрать темы, вызывающие затруднение у ученика, уделить больше времени на изучение методов, не входящих в школьную программу. Однако такой способ подготовки финансово затратен.
Самый простой и быстрый способ тренировки решения задач - самостоятельная подготовка. В современном мире школьнику уже не нужно штудировать тонну литературы, искать в книжках типовые задачи - вся необходимая информация есть в интернете. Для удобства работы существует огромное количество примитивных в использовании сайтов для подготовки к экзамену.
Нет ничего сложного в онлайн-подготовке - генерируется вариант заданий в форме ЕГЭ, запускается таймер на четыре часа, и все, что нужно ребенку - решить задания в уме, или используя черновик, и записать ответы в форму на сайте. Школьник сразу же получает оценку своей работы - количество набранных баллов по стобальной шкале. Он может посмотреть, в каких заданиях допущены ошибки, решение и критерии заданий, а также возможно сохранить свой результат в личном кабинете.
У всех рассмотренных выше способов подготовки есть свои недостатки. При подготовке в школе ученик не получает индивидуальной помощи при разборе сложных для понимания тем, поскольку уроки проходят в больших группах. Дополнительные школы и репетиторы помогают тщательнее подготовиться к экзамену, посредством индивидуальной работы с учеником, однако такой способ подготовки доступен не всем, ввиду высокой стоимости. Сайты и приложения для подготовки к ЕГЭ достаточно грубо оценивают уровень знаний по конкретным темам и имеют скудную диагностику результатов, показывая лишь из каких блоков экзамена неправильно решенные задания ученика.
В ходе работы усовершенствован основной функционал сайтов подготовки к ЕГЭ по математике, в рамках которого используется аспектная интерпретация результатов. Такой метод подготовки к экзамену основывается на недостатках существующих тренировочных онлайн-систем. Таким образом, все поставленные в ходе работы задачи выполнены.
Во-первых, в данной системе используется новый подход для проверки второй части экзамена, поскольку разработаны поля для ввода ответов с математическими знаками и выражениями. Это позволяет оценивать задание второй части автоматически, когда в существующих сайтах ученику предоставляется право самому выставить полученный балл. Такая же форма ввода используется в данной системе для ввода заданий, так как в заданиях часто встречаются формулы, математические символы. Стоит отметить, что для комфортной работы при добавлении задания можно присвоить ему аспект из списка существующих в системе аспектов или добавить новый аспект в систему.
Во-вторых, с помощью описанной системы возможно разделить задания на группы, в которых встречаются одинаковые математические темы. Такое разделение позволяет подбирать задания для работы над ошибками, основываясь не на типе задания, а на аспектах математической теории. Возможно проводить аспектную диагностику результатов тестирования, что используется для подбора задач работы над ошибками.
В-третьих, согласно механизму подбора заданий для работы над ошибками, ученик будет изучать теорию и прорабатывать свои проблемы согласно неправильно решенным заданиям не только в тренировочном варианте, но и в работе над ошибками. Можно предположить, что такой подход к диагностике симулирует работу репетитора по математике, который определяет «слабые места» ученика в математике и подбирает задачи для повторения и усвоения материала.
В работе представлена программная реализация описанных механизмов системы подготовки к ЕГЭ по математике, составлена база данных, удовлетворяющая всем необходимым условиям. Также рассмотрены и протестированы функции: добавления задания на сайт и выбор использующихся аспектов в задании, ввод ответов второй части с помощью специальных кнопок, механизм подбора задач для работы над ошибками, а также ввод остальных данных в базу данных системы.
6.1 Перспективы
Разработанная система может использоваться как основной функционал сайта для подготовки, однако необходимо произвести нагрузочное тестирование на сайт, а также разместить сайт на определенном хостинге. Также для удобства работы желательно подключить стили или разработать дизайн-макет сайта.
Для законного использования теории из математических учебников необходимо приобрести лицензию на использование информации. Также в будущем целесообразно осуществить автоматическую загрузку заданий и распределение их по типам из открытых банков заданий, так как на данный момент открытого API не нашлось.
Для диагностики результатов можно использовать не только вхождение аспектов в определенные задания, а также подобрать «веса», означающие сложность задачи. Более того, как «веса» можно попробовать использовать количество вхождений в пересечении аспектов неправильно решенных заданий.
Для комфортной работы с сайтом также можно добавить авторизацию с помощью аккаунтов разных соц сетей, например OAuth.
Подводя итог, стоит также отметить, что в нынешней ситуации проблема онлайн-образования и онлайн-подготовки к экзаменам является достаточно актуальной. Описанную в ходе данной работы аспектную интерпретацию можно использовать не только в подготовке к ЕГЭ или ОГЭ (аналогичный экзамен для девятиклассников), но и в домашнем обучении.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
