ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1.СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ГЕНЕРАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАДАНИЙ 5
1.1. Генерация на основе шаблонов 5
1.2. Генерация математических выражений 7
1.3. Генерация на основе базы знаний 8
1.4. Классификации вопросов 11
1.5. Обзор существующих решений 11
ГЛАВА 2. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ КОНТРОЛЬНЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ГЕОГРАФИИ 16
2.1. Выбор средств реализации 16
2.2. Особенности разрабатываемой системы 21
2.3. Описание системы 23
2.3.1. Редактирование базы знаний 23
2.3.2. Алгоритм генерации вопросов 27
2.3.3. Генерация вопросов для числовых характеристик объекта 27
2.3.4. Генерация вопросов о принадлежности объектов 29
2.3.5. Генерация вопросов на столицы государств 32
2.3.6. Ручная и автоматическая генерация вопросов 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ
Контроль знаний учащихся является одной из ключевых задач каждого преподавателя. Для получения более точных показаний об усвоении студентом предмета необходимо заготовить несколько вариантов заданий. Чем больше их будет - тем меньше шансов на списывание. Если же эти варианты повторяются из года в год, то к заданиям собирается банк ответов, который быстро распространяется среди студентов и уменьшает шансы на получение точной оценки знаний учеников.
Используя многовариантные задания, преподаватели могут себе позволить даже не контролировать процесс решения, а дать контрольную на дом, что, в свою очередь, может помочь некоторым ученикам избежать стрессовой ситуации.
Однако, готовить такие задания вручную - долгий и утомительный процесс, так как необходимо выполнить много однообразной работы. Упростить это поможет автоматическая генерация.
Задания, сгенерированные автоматически, можно использовать не только для контроля знаний. Ученики могут ими пользоваться и для закрепления какой-либо конкретной темы, прорешав необходимое для себя количество заданий.
Объект исследования: генерация учебных заданий.
Предмет исследования: автоматическая генерация заданий по гуманитарным предметам , частный случай - по географии.
Актуальность: на сегодняшний день разработано очень мало алгоритмов для генерации заданий по гуманитарным предметам, в частности по географии. Для них используются базы с уже готовыми заданиями. Поэтому автоматическая генерация заданий по географии является актуальной.
Цель работы: разработать и реализовать алгоритм для автоматической генерации различных типов заданий по географии.
В соответствии с этой целью были поставлены задачи:
- изучить уже существующие алгоритмы;
- разработать базу знаний по географии;
- реализовать алгоритм генерации заданий на основе базы знаний;
- реализовать интерфейс.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложения, где приведен код программы.
В результате проделанной работы была реализована система, позволяющая генерировать задания для контроля знаний по географии, основываясь на структурированной базе данных. Генерация теста реализована как в ручном, так и в автоматическом режиме. Исследование предметной области показало, что очень трудно реализовать алгоритм для тестирования по гуманитарным предметам, так как большая часть информации представлена в текстовом виде. Исходя из этого, мною был выбран метод, основанный на базе знаний и шаблонах. Для автоматической генерации вопросов по гуманитарным предметам также можно использовать семантический анализ текста.
Для реализации алгоритма было выбрано веб-приложение, так как, по моему мнению, оно самое удобное и доступно на любом компьютере с доступом в интернет и наличием браузера. Оно также будет независимо от операционной системы и не требует установки, что облегчает пользователю пользование приложением.
К гуманитарным предметам практически не применяется автоматическая генерация заданий, обычно используется автоматическая генерация вариантов, когда есть уже готовая база вопросов с ответами, и варианты комплектуются из них. В данной работе в результате генерирования получилось 108 типов вопросов. Разработанный генератор можно применять в учебных целях, заполняя его самостоятельно необходимым себе материалом для за¬крепления или самостоятельного контроля знаний по географии.
1. Кручинин В. В. Генераторы в компьютерных учебных программах. Томск: изд-во Том. Ун-та, 2003. - С. 200.
2. Кручинин В. В. Методы построения алгоритмов генерации и нумерации комбинаторных объектов на основе деревьев И/ИЛИ. Томск: Изд-во «В-Спектр», 2007. - С. 200.
3. Кручинин В.В., Морозова Ю.В. Модели генераторов вопросов для компьютерного контроля знаний // Томский университет систем управления и радиоэлектроники. - Томск, 2010. - 7 с.
4. Степанов А. В. Система компьютерной генерации заданий по математике // Компьютерные инструменты в образовании. - 2000. - № 3/4. - С. 28-31.
5. Посов И. А. Обзор генераторов и методов генерации учебных заданий // Санкт- Петербургский государственный университет. - 2015. - 17 с.
6. Посов И.А., Автоматизация процесса разработки и использования многовариантных учебных заданий: диссертация на соискание уче¬ной степени канд. техн. наук. Спб, 2012. - 134 с.
7. Посов И. А. Программирование генераторов задач // Компьютерные инструменты в образовании. - 2010 г. — № 3. - С. 19-31.
8. Братчиков И.Л. Генерация тестовых заданий в экспертно¬обучающих системах // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2012. № 2. С. 47-60.
9. Башмаков, А.И., Башмаков, И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: «Филин», 2003. - 616 с.
10. Некин Л. Универсальный генератор задач Math-o-Gen. URL: http://nekin.info/math/n003.htm.
11. GenExis. Редактор. Видео с канала GenExis Education сервиса YouTube. URL: http://www.youtube.com/watch?v=_iY6et6u9-g.
12. Генератор заданий для школы онлайн. URL: http://abak.pozitiv- r.ru/math/191generator-zadanij -onlaj n.
13. Wolfram|Alpha, computational knowledge engine. URL:
http: //wolframalpha. com.
14. Генерация учебных заданий. URL: http://www.uchat-v- shkole.ru.
15. Подготовка к ЕГЭ «Решу егэ». URL: https://ege.sdamgia.ru.
16. Бингоскул. URL: http://bingoschool.ru.
17. Портал «Знаниями». URL: http://geo.koltyrin.ru.
18. Портал «ЯКласс». URL: http://www.yaklass.ru.
19.0 веб-приложениях. URL:
https: //helpx. adobe. com/ru/dreamweaver/using/web-applications. html.
20. Denwer. URL: http://www.denwer.ru/about.html.
21. Руководство по PHP. URL: http://php.net/manual/ru/intro-whatis.php.
22. Web-технологии. URL: https://htmlweb.ru.
23. Портал WebReference. URL: https://webref.ru/course/css-basics/why- css-exists.
24. Веб-библиотека. URL: http://www.weblibrary.biz/mysql/info/bazy-
dannyh-sql.