Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Основные определения и обозначения 6
2 Описание работы веб-тренажёров 12
2.1 Тренажер на заполнение таблицы переходов-выходов конечного
автомата 12
2.2 Тренажер на построение выходной последовательности по заданной
входной 13
2.3 Тренажер на заполнение таблицы переходов-выходов конечного
автомата по заданной последовательностной схеме 14
2.4 Тренажер на построение функции по заданной комбинационной схеме
16
3 Описание программной реализации веб-тренажёров 18
3.1 Программная реализация тренажера на заполнение таблицы переходов-
выходов конечного автомата 18
3.2 Программная реализация тренажера на построение выходной
последовательности по заданной входной 19
3.3 Программная реализация тренажера на заполнение таблицы переходов- выходов конечного автомата по заданной последовательностной схеме.... 21
3.4 Программная реализация тренажера на построение функции по
заданной комбинационной схеме 21
4 Стандарты электронного обучения 23
4.1 Обзор существующих инструментов интеграции 23
4.1.1 Примеры интеграций через LTI 26
4.2 Описание протокола LTI 29
4.2.1 Схема взаимодействия с LMS 30
4.2.2 Преимущества LTI 31
4.2.3 Основные пункты взаимодействия 32
5 Описание программной реализации интеграции с помощью LTI протокола
37
6 Используемый инструментарий 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 44
ПРИЛОЖЕНИЕ А Дополнительные материалы 47
Для информационных технологий в образовании всегда актуальна проблема повторного использования электронных обучающих ресурсов, возможности их переноса с одной виртуальной учебной среды в другую. Ранее для этого использовали стандартизированные наборы файлов, например SCORM-пакеты. В данной работе рассматривается новый стандарт Learning Tools Interoperability (LTI), позволяющий пользователям одной среды получить доступ к ресурсам другой среды. Это делает возможным их интеграцию в единую распределенную учебную среду, создаваемую и используемую совместно.
Stepik - проект в сфере массового онлайн-образования, крупная платформа открытых онлайн-курсов [1, 25]. На этой платформе есть задание на взаимное оценивание, наличие которого в курсе является обязательным, то есть вы проверяете работу сокурсников и они проверяют вашу работу. Его минусы в том, что сокурсник проверяет вашу работу не зная точно правильных ответов и не факт, что разобравшись с темой. Также приходится ждать пока вашу работу проверят. Соответственно решая задание в вебтренажёре вы сразу узнаете, правильно ли вы его сделали или нет. Помимо задания на взаимное оценивание, на платформах используются в основном такого рода задания как тесты, минусы которых - это момент угадывания, веб-тренажёры исключают такой момент. К тому же последнее время происходит преобладание дистанционного формата обучения, поэтому эти тренажёры дают дополнительное удобство в отсутствии необходимости в фотографировании, загрузки ответов на какую-либо платформу.
Таким образом, целью данной работы является разработка и интеграция веб-тренажёров для онлайн курса «Математика в тестировании дискретных систем».
Для достижения поставленной цели в выпускной работе необходимо решить ряд задач:
1. Изучить материал курса
2. Определить, для каких модулей курса необходимо разработать веб-тренажёры
3. Определить и изучить технологии, с помощью которых будут разрабатываться эти тренажёры
4. Разработать и реализовать пользовательский интерфейс
5. Выполнить программную реализацию
6. Выполнить апробацию на студентах, внедрить в учебный процесс
7. Осуществить интеграцию веб-тренажёров с фиксацией
результатов на платформы Moodle, Stepik
В первой главе приведены основные определения и обозначения. Вторая глава содержит описание работы веб-тренажёров. В третьей главе содержится описание программной реализации веб-тренажёров. Четвертая глава включает в себя описание стандартов электронного обучения. В пятую главу входит описание программной реализации протокола LTI. В шестой главе показан используемый инструментарий.
В данной выпускной квалификационной работе бакалавра была рассмотрена разработка и интеграция веб-тренажёров.
Был пройден курс «Математика в тестировании дискретных систем», для него были определены модули, по которым можно сделать вебтренажёры.
В результате данной работы поставленная цель была достигнута: спроектированы и разработаны в виде веб-приложения такие веб-тренажёры как: «Заполнение таблицы переходов-выходов конечного автомата по
заданному графу переходов», «Построение выходной последовательности по заданной входной», «Построение функции по заданной комбинационной схеме», «Заполнение таблицы переходов-выходов конечного автомата по заданной последовательностной схеме». Разработанные тренажёры доступны по ссылкам [8-11].
Во всех тренажерах используется случайная загрузка каких-либо исходных данных, с которыми пользователю нужно будет работать, например картинок графов, схем или входных последовательностей. В зависимости от загруженной картинки графа или схемы выбирается ответ, который будет сравниваться с ответом пользователя.
Также была проведена апробация на студентах четвертого курса радиофизического факультета, которые изучали дисциплину «Теория автоматов», благодаря которой была осуществлена доработка тренажеров, повысилось удобство использования. Тренажер «Заполнение таблицы переходов-выходов конечного автомата по заданной последовательностной схеме» был интегрирован на платформы Moodle и Stepik с фиксацией результатов с помощью протокола LTI.
Автор выражает благодарность Громову Максиму Леонидовичу, за консультации в вопросах интеграции и помощь в развертывании вебтренажеров на кафедральный сайт kitidis.tsu.ru.
