СИСТЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ИНТЕРНЕТ-ЭКЗАМЕНА ПО ДИСЦИПЛИНАМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
SYSTEM TO CONDUCT ONLINE EXAMINATION ON DISCIPLINES OF PROFESSIONAL EDUCATION

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к системе проведения Интернет-экзамена по дисциплинам профессионального образования, реализующего применение новых информационных технологий в учебном процессе.
В соответствии с п.20 статьи 33 Закона РФ «Об образовании»: «Целью и содержанием аттестации является установление соответствия содержания, уровня и качества подготовки выпускников образовательных учреждений требованиям государственных образовательных стандартов» [3].
Опираясь на эту статью Закона РФ «Об образовании», Аккредитационная коллегия Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки принимает решение: «Рекомендовать учреждениям высшего и среднего профессионального образования при проведении самообследования и оценки качества образования по общим гуманитарным и социально-экономическим, общим математическим и естественно-научным и общепрофессиональным дисциплинам циклов использовать технологию Интернет-экзамена, разработанную Росаккредагентством» (выписка из протокола №1-2008/АК от 07.02.2008 г.).
Глобальная сеть Интернет, объединяя пространство и время, позволяет проводить Интернет-экзамен в форме компьютерного тестирования по одной и той же дисциплине в одно и то же время сразу во всех точках пространства студентов-участников Интернет-экзамена. При этом знания и умения студентов одной и той же специальности, проходящих компьютерное тестирование по одной той же учебной дисциплине, оцениваются по одним и тем же аттестационным педагогическим измерительным материалам (АПИМ) [4].
АПИМы - это совокупность знаний, умений и навыков, выделяемых по учебной дисциплине из Государственного образовательного стандарта (ГОС) некоторой одной специальности, которыми должен владеть студент после изучения этой дисциплины [5].
Дисциплины одного образовательного стандарта имеют разные АПИМы. В то же время АПИМы одной и той учебной дисциплины, но разных образовательных стандартов, могут различаться.
АПИМы выделяются и идентифицируются таким образом, чтобы можно было проанализировать степень освоения каждым студентом всех дидактических единиц (разделов) учебной дисциплины на уровне требований ГОС.
Подготовка студента оценивается по каждой дидактической единице учебной дисциплины путем сравнения количества правильно выполненных заданий с критерием освоения в виде требований ГОС к результатам обучения. Подготовка студента считается соответствующей требованиям образовательного стандарта по дисциплине, если он освоил все контролируемые дидактические единицы стандарта по этой дисциплине.
Такая оценка становится возможной только в том случае, когда задания в виде вопросов экзаменационного билета вытекают из содержания учебной дисциплины, а выявляемые ими знания и умения соответствуют требованиям ГОС по учебной дисциплине.
Для поддержания и сохранения единого образовательного пространства по учебной дисциплине разработка Интернет-экзамена должна строиться на [6]:
- четком формулировании требований к знаниям и умениям студентов, соответствующих требованиям ГОС к результатам обучения по дисциплине;
- разработке измерительных материалов Интернет-экзамена по дисциплине в строгом соответствии с требованиями к знаниям и умениям, сформулированными при подготовке заданий в виде вопросов экзаменационных билетов;
- внешней экспертной оценке качества измерительных материалов по дисциплине для выявления заданий, не соответствующих содержанию дисциплины, и заданий, содержание которых не соответствует целям измерений.
Интернет-экзамен в форме компьютерного тестирования может проводиться в режиме on-line или off-line.
Таким образом, Интернет-экзамен по учебной дисциплине представляет собой оригинальную методику, опирающуюся на разработку заданий в виде вопросов экзаменационного билета, позволяющих измерять знания, умения и навыки, соответствующие требованиям к знаниям, умениям и навыкам ГОС по дисциплине.
Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи [1, 2].
Первая из известных систем содержит вычислительный блок, соединенный с блоками ввода функциональных признаков и логической обработки, выходы которых подключены к блоку памяти, блок отображения, подключенный к вычислительному блоку и к блоку принятия решений [1].
Существенный недостаток данного технического решения состоит в его ограниченных функциональных возможностях, обусловленных тем, что описание входных ситуаций при обучении и контроле качества знаний возможно лишь в пространстве ограниченного числа признаков, что приводит к низкой эффективности его использования.
Известна и другая система, содержащая блоки приема данных обучаемого, выходы которых соединены с блоком памяти и с блоком обработки данных, блок селекции временных интервалов, выходы которого подключены к блоку оценки ответов обучаемых, к блоку памяти и к блоку обработки данных, выходы которого соединены с одними входами блока коммутации каналов выдачи данных, другие входы которого соединены с блоком селекции временных интервалов, а выходы являются выходами системы [2].
Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.
Его недостаток заключается в невысоком быстродействии системы, обусловленном тем, что при запуске контрольного теста для обучаемого поиск запрашиваемых данных ведется по всему объему базы данных системы, что приводит к необоснованной потере времени и невозможности реализации режима обучения в реальном масштабе времени.
Цель изобретения - повышение быстродействия путем исключения поиска данных по всему объему базы данных сервера и локализации поиска только по опорным (фиксированным) адресам, соответствующим коду учебной дисциплины и идентификатору экзаменуемого студента.
Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую модуль селекции атрибутов экзаменационного билета, информационный вход которого является первым информационным входом системы, предназначенным для приема кодов атрибутов экзаменационного билета, считанных из базы данных сервера, синхронизирующий вход модуля селекции атрибутов экзаменационного билета является первым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема сигналов занесения кодов атрибутов экзаменационного билета, считанных из базы данных сервера, в модуль селекции атрибутов экзаменационного билета, модуль выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, информационный выход которого является первым адресным выходом системы, предназначенным для выдачи базового адреса каталога цикла дисциплин на адресный вход сервера базы данных, а синхронизирующий выход модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин является первым синхронизирующим выходом системы, предназначенным для выдачи сигналов считывания на вход считывания сервера базы данных, модуль контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, один выход которого соединен с одним синхронизирующим входом модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, другой выход модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена соединен с установочным входом модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, модуль формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, информационный выход которого является вторым адресным выходом системы, предназначенным для выдачи адреса вопроса экзаменационного билета на адресный вход сервера базы данных, а синхронизирующий выход модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета является вторым синхронизирующим выходом системы, предназначенным для выдачи сигналов считывания на вход считывания сервера базы данных, модуль контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, информационный вход которого подключен к одному информационному выходу модуля селекции атрибутов экзаменационного билета, один выход модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета соединен с счетным входом модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета и с одним установочным входом модуля селекции атрибутов экзаменационного билета, другой выход модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета соединен с установочным входом модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, с другим установочным входом модуля селекции атрибутов экзаменационного билета и с счетным входом модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, модуль формирования результата Интернет-экзамена, синхронизирующий вход которого подключен к другому выходу модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, один информационный выход модуля формирования результата Интернет-экзамена является первым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи на автоматизированное рабочее место экзаменуемого студента кода числа неправильных ответов на вопросы экзаменационного билета, другой информационный выход модуля формирования результата Интернет-экзамена является вторым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи на автоматизированное рабочее место экзаменуемого студента кода числа правильных ответов на вопросы экзаменационного билета, один сигнальный выход модуля формирования результата Интернет-экзамена является первым сигнальным выходом системы, предназначенным для выдачи на автоматизированное рабочее место экзаменуемого студента сигнала выполнения заданий Интернет-экзамена, другой сигнальный выход модуля формирования результата Интернет-экзамена является вторым сигнальным выходом системы, предназначенным для выдачи на автоматизированное рабочее место экзаменуемого студента сигнала невыполнения заданий Интернет-экзамена, введены модуль идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин, информационный вход которого является вторым информационным входом системы, предназначенным для приема кодограммы студента с автоматизированного рабочего места экзаменуемого студента, синхронизирующий вход модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин является вторым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема с сервера сигналов занесения кодограммы студента в модуль идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин, установочный вход модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин подключен к другому выходу модулю контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, один информационный выход модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин соединен с информационным входом модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, а синхронизирующий выход модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин соединен с другим синхронизирующим входом модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, модуль идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, информационный вход которого является третьим информационным входом системы, предназначенным для приема кодограммы студента с автоматизированного рабочего места экзаменуемого студента, синхронизирующий вход модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена является третьим синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема с сервера сигналов занесения кодограммы студента в модуль идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, один установочный вход модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена подключен к одному выходу модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, а другой установочный вход модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена подключен к другому выходу модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, первый информационный выход модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена является третьим информационным выходом системы, предназначенным для выдачи на автоматизированное рабочее место экзаменуемого студента кода дисциплины проводимого Интернет-экзамена, а второй информационный выход модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена соединен с информационным входом модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, модуль идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета, один информационный вход которого подключен к третьему информационному выходу модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, другой информационный вход модуля идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета подключен к другому информационному выходу модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин, а синхронизирующий вход модуля идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета подключен к синхронизирующему выходу модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, информационный выход модуля идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета соединен с информационным входом модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, а синхронизирующий выход модуля идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета соединен с синхронизирующим входом модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, и модуль селекции признака правильного ответа, один информационный вход которого является четвертым информационным входом системы, предназначенным для приема с автоматизированного рабочего места экзаменуемого студента кода выбранного номера ответа на вопрос экзаменационного билета, другой информационный вход модуля селекции признака правильного ответа подключен к другому информационному выходу модуля селекции атрибутов экзаменационного билета, синхронизирующий вход модуля селекции признака правильного ответа является четвертым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема с автоматизированного рабочего места экзаменуемого студента сигналов занесения кода выбранного номера ответа на вопрос экзаменационного билета в модуль селекции признака правильного ответа, один установочный вход модуля селекции признака правильного ответа подключен к одному выходу модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, а другой установочный вход модуля селекции признака правильного ответа подключен к другому выходу модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, один выход модуля селекции признака правильного ответа соединен с одним входом модуля формирования результата Интернет-экзамена и с одним счетным входом модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, а другой выход модуля селекции признака правильного ответа соединен с другим входом модуля формирования результата Интернет-экзамена и с другим счетным входом модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема системы, на фиг.2 приведен пример конкретной конструктивной реализации модуля идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин, на фиг.3 - пример конкретной конструктивной реализации модуля выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, на фиг.4 - пример конкретной конструктивной реализации модуля контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, на фиг.5 - пример конкретной конструктивной реализации модуля идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, на фиг.6 - пример конкретной конструктивной реализации модуля идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета, на фиг.7 - пример конкретной конструктивной реализации модуля формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, на фиг.8 - пример конкретной конструктивной реализации модуля селекции атрибутов экзаменационного билета, на фиг.9 - пример конкретной конструктивной реализации модуля контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, на фиг.10 - пример конкретной конструктивной реализации модуля селекции признака правильного ответа, на фиг.11 - пример конкретной конструктивной реализации модуля формирования результата Интернет-экзамена.
Система (фиг.1) содержит модуль 1 идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин, модуль 2 выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин, модуль 3 контроля числа дисциплин Интернет-экзамена, модуль 4 идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена, модуль 5 идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета, модуль 6 формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета, модуль 7 селекции атрибутов экзаменационного билета, модуль 8 контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, модуль 9 селекции признака правильного ответа, модуль 10 формирования результата Интернет-экзамена.
На фиг.1 показаны информационные 11-14 и синхронизирующие 15-18 входы системы, а также 19-20 адресные, 21-23 информационные, 24-25 синхронизирующие, 26-27 сигнальные выходы системы.
Модуль 1 идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин (фиг.2) содержит регистр 28, дешифратор 29, модуль памяти 30, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), элементы 31-33 И, элементы 34-35 задержки. На чертеже также показаны информационный 38, синхронизирующий 39 и установочный 40 входы, информационные 41-42 и синхронизирующий 43 выходы.
Модуль 2 выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин (фиг.3) содержит регистр 44, элемент 45 ИЛИ, элемент 46 задержки. На чертеже также показаны информационный 47, синхронизирующие 48-49 и установочный 50 входы, информационный 51 и синхронизирующий 52 выходы.
Модуль 3 контроля числа дисциплин Интернет-экзамена (фиг.4) содержит счетчик 53, компаратор 54, элемент 55 задержки. На чертеже также показаны информационный 56 и синхронизирующий 57 входы, 60-61 выходы.
Модуль 4 идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена (фиг.5) содержит регистр 62, дешифратор 63, модуль памяти 64, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), элементы 65-67 И, элемент 68 ИЛИ, элементы 69-70 задержки. На чертеже также показаны информационный 71, синхронизирующий 72 и установочные 73-74 входы, информационные 78-80 и синхронизирующий 81 выходы.
Модуль 5 идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета (фиг.6) содержит дешифратор 82, модуль памяти 83, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), сумматор 84, элементы 85-87 И, элементы 88-89 задержки. На чертеже также показаны информационные 90-91 и синхронизирующий 92 входы, информационный 93 и синхронизирующий 94 выходы.
Модуль 6 формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета (фиг.7) содержит счетчик 95, элемент 96 ИЛИ, элемент 97 задержки. На чертеже также показаны информационный 98, синхронизирующий 99, счетный 100 и установочный 101 входы, информационный 102 и синхронизирующий 103 выходы.
Модуль 7 селекции атрибутов экзаменационного билета (фиг.8) содержит регистр 104, элемент 105 ИЛИ. На чертеже также показаны информационный 106, синхронизирующий 107 и установочные 108-109 входы, информационные 112-113 выходы.
Модуль 8 контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета (фиг.9) содержит счетчик 114, компаратор 115, элемент 116 ИЛИ и элемент 117 задержки. На чертеже также показаны информационный 118 и счетные 119-120 входы, 123-124 выходы.
Модуль 9 селекции признака правильного ответа (фиг.10) содержит регистр 125, компаратор 126, элемент 127 ИЛИ, элемент 128 задержки. На чертеже также показаны информационные 129-130, синхронизирующий 131 и установочные 132-133 входы, 136-137 выходы.
Модуль 10 формирования результата Интернет-экзамена (фиг.11) содержит счетчики 140-141, компаратор 142, элемент 143 ИЛИ. На чертеже также показаны счетные 144-145 и синхронизирующий 146 входы, информационные 149-150 и сигнальные 151-152 выходы.
Все узлы и элементы системы выполнены на стандартных потенциально-импульсных элементах.
Удаленное автоматизированное рабочее место (АРМ) экзаменуемого студента состоит из терминала, имеющего клавиатуру персонального компьютера и экран для воспроизведения вопросов экзаменационного билета и отображения результата Интернет-экзамена. Управление предъявлением вопросов экзаменационных билетов осуществляется с сервера (не показано).
Система работает следующим образом.
Страничная организация памяти, реализуемая процессором в защищенном режиме функционирования, разбивает память на каталоги, разделы и страницы строго фиксированного размера. При этом каждый каталог разделов, каждый раздел каталога и каждая страница раздела памяти идентифицируются своим базовым (начальным) адресом. Следовательно, размещение экзаменационных билетов учебных дисциплин в отдельных разделах памяти позволяет идентифицировать учебные дисциплины базовым адресом их раздела размещения.
Поскольку каждый раздел страничной организации памяти представляется совокупностью страниц постоянного размера, то отдельному экзаменационному билету по учебной дисциплине можно поставить в соответствие отдельную страницу раздела памяти. Базовый адрес экзаменационного билета в этом случае будет определяться относительным адресом (смещением) страницы его размещения относительно базового адреса раздела (таблицы страниц) памяти.
Таким образом, для идентификации базового адреса любого экзаменационного билета некоторой учебной дисциплины необходимо сначала определить базовый адрес раздела памяти, в котором размещаются все экзаменационные билеты этой учебной дисциплины. Далее по номеру экзаменационного билета идентифицировать относительный адрес страницы его размещения и затем сложить с базовым адресом того раздела памяти, в котором находится эта страница.
В базе данных сервера системы хранятся экзаменационные билеты по дисциплинам высшего профессионального образования, разбитым на группы-циклы: группа дисциплин общего гуманитарного и социально-экономического цикла (ГСЭ), группа дисциплин общего математического и естественнонаучного цикла (ЕН) и группа дисциплин общепрофессионального цикла (ОПД).
Каждый образовательный цикл дисциплин характеризуется кодом и соответствующим ему базовым адресом, начиная с которого в базе данных сервера отводится пространство памяти, называемое каталогом, в разделах которого размещается информация в виде экзаменационных билетов по всем дисциплинам цикла:
Наименование образовательного цикла дисциплин
Код цикла
Базовый адрес каталога
ГСЭ - Цикл общих гуманитарных и социально-экономических дисциплин
код
Базовый Адрес Каталога цикла ГСЭ дисциплин
ЕН - Цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин
код
Базовый Адрес Каталога цикла ЕН дисциплин
ОПД - Цикл общепрофессиональных дисциплин
код
Базовый Адрес Каталога цикла ОПД дисциплин
Экзаменуемый студент на своем рабочем месте формирует кодограмму экзамена, содержащую код образовательного цикла дисциплин и код идентификатора студента:
Код
Код
Образовательный цикл дисциплин
Идентификатор студента
Сформированная кодограмма экзамена с автоматизированного рабочего места студента пересылается на информационный вход 11 системы, откуда поступает на информационный вход 38 модуля 1 идентификации базового адреса каталога цикла дисциплин и заносится в регистр 28 синхронизирующим импульсом, поступающим на синхронизирующий вход 39 модуля 1 с синхронизирующего входа 15 системы.
Код образовательного цикла дисциплин с выхода 36 регистра 28 подается на вход дешифратора 29. Дешифратор 29 расшифровывает код образовательного цикла дисциплин и вырабатывает на одном из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующие входы элементов 31-33 И. Для определенности допустим, что высоким потенциалом с выхода дешифратора 29 будет открыт элемент 33 И по одному входу.
Синхронизирующий импульс с входа 15 системы проходит на вход 39 модуля 1, задерживается элементом 34 задержки на время срабатывания регистра 28 и дешифратора 29 и поступает через открытый по одному входу элемент 33 И на вход фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 30. В фиксированной ячейке ПЗУ 30 хранится код базового адреса, каталога памяти, в разделах которого хранятся экзаменационные билеты по всем дисциплинам заданного образовательного цикла.
Считанный из ПЗУ 30 код базового адреса каталога цикла дисциплин с выхода 41 модуля 1 пересылается на информационный вход 47 модуля 2 выдачи сигналов считывания базового адреса каталога цикла дисциплин и поступает на информационный вход регистра 44.
Синхронизирующий импульс с выхода элемента 34 задержки задерживается элементом 35 задержки на время считывания фиксированной ячейки ПЗУ 30 и с выхода 43 модуля 1 пересылается на вход 49 модуля 2 и поступает на синхронизирующий вход регистра 44, занося в него код базового адреса каталога цикла дисциплин.
Этот же импульс с входа 49 модуля 2 задерживается элементом 46 задержки на время срабатывания регистра 44, проходит элемент 45 ИЛИ и с выхода 52 модуля 2 выдается на выход 24 системы, откуда он поступает на вход первого канала прерывания сервера системы.
С приходом этого импульса сервер базы данных системы переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 51 регистра 44, выдаваемого на адресный выход 19 системы, и выдачи содержимого базового адреса каталога цикла дисциплин на удаленное АРМ экзаменуемого студента, выставившего кодограмму экзамена.
В базовом адресе каталога цикла хранится полная структура дисциплин этого цикла, содержащая перечень всех дисциплин с указанием для каждой дисциплины ее кода и базового адреса ее раздела в каталоге памяти.
Так, например, структура содержимого базового адреса каталога для цикла ЕН дисциплин имеет следующий вид:
Базовый Адрес Каталога цикла ЕН дисциплин
Дисциплина
Код
Базовый Адрес Раздела Каталога
Математика
код
БА раздела «Математика»
Физика
код
БА раздела «Физика»
Информатика
код
БА раздела «Информатика»
Концепции современного естествознания (КСЕ)
код
БА раздела КСЕ
Математика и информатика
код
БА раздела «Математика и информатика»
…
…
…
Химия
код
БА раздела «Химия»
Экология
код
БА раздела «Экология»
Теоретическая механика
код
БА раздела «Теоретическая механика»
Биология
код
БА раздела «Биология»
Система предусматривает доступ к базовому адресу раздела любой дисциплины цикла только по коду этой дисциплины.
Для этого каждый студент в самом начале экзамена анализирует предъявленную ему структуру дисциплин цикла, выбирает из нее число дисциплин для прохождения компьютерного тестирования и указывает код первой дисциплины, с которой он начинает Интернет-экзамен в форме компьютерного тестирования:
Код
Код
Дисциплина Интернет-экзамена
Число дисциплин Интернет-экзамена
Сформированная кодограмма с удаленного рабочего места экзаменуемого (тестируемого) студента подается на информационный вход 12 системы и с входа 71 модуля 4 идентификации базового адреса раздела билетов по дисциплине Интернет-экзамена поступает на информационный вход регистра 62 модуля 4.
Поступление кодограммы с удаленного рабочего места тестируемого студента сопровождается синхронизирующим импульсом, поступающим на синхронизирующий вход 16 системы. Этот импульс с синхронизирующего входа 16 системы проходит на синхронизирующий вход 72 модуля 4 и поступает на синхронизирующий вход регистра 62, занося в него кодограмму, поступившую на информационный вход 12 системы.
Код первой дисциплины Интернет-экзамена с выхода 76 регистра 62 подается на вход дешифратора 63. Дешифратор 63 расшифровывает код первой дисциплины Интернет-экзамена и вырабатывает на одном из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующие входы элементов 65-67 И. Для определенности допустим, что высоким потенциалом с выхода дешифратора 63 будет открыт элемент 67 И по одному входу.
Синхронизирующий импульс с входа 72 модуля 4 задерживается элементом 69 задержки на время срабатывания регистра 62 и дешифратора 63 и поступает через открытый по одному входу элемент 67 И на вход фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 64. В фиксированной ячейке ПЗУ 64 хранится код базового адреса раздела памяти, в страницах которого хранятся экзаменационные билеты по идентифицированной дисциплине заданного студентом цикла.
Считанный из ПЗУ 64 код базового адреса раздела экзаменационных билетов по дисциплине с выхода 78 модуля 4 пересылается на информационный вход 91 модуля 5 идентификации базового адреса страницы экзаменационного билета и поступает на один информационный вход сумматора 84.
Параллельно с этим код идентификатора студента с выхода 37 регистра 28 проходит на выход 42 модуля 1, пересылается на информационный вход 90 модуля 5 и подается на вход дешифратора 82. Дешифратор 82 расшифровывает код идентификатора студента и вырабатывает на одном из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующие входы элементов 85-87 И. Для определенности допустим, что высоким потенциалом с выхода дешифратора 82 будет открыт элемент 85 И по одному входу.
Синхронизирующий импульс с выхода элемента 69 задержки задерживается элементом 70 задержки на время срабатывания ПЗУ 64 и дешифратора 82 и с выхода 81 модуля 4 пересылается на синхронизирующий вход 92 модуля 5 и поступает через открытый по одному входу элемент 85 И на вход фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 83. В фиксированной ячейке ПЗУ 83 хранится код смещения (относительный адрес) страницы экзаменационного билета относительно базового адреса раздела страниц.
Считанный из ПЗУ 83 код относительного адреса страницы экзаменационного билета по дисциплине поступает на другой вход сумматора 84 модуля 5.
По синхронизирующему импульсу с входа 92 модуля 5, задержанному элементом 88 задержки на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ 83 и поступающему на синхронизирующий вход сумматора 84, в сумматоре 84 происходит суммирование кодов, поданных на его входы, с выдачей результата суммирования в виде кода базового (начального) адреса страницы экзаменационного билета на выход 93 модуля 5.
Код базового адреса страницы экзаменационного билета с выхода 93 модуля 5 пересылается на информационный вход 98 модуля 6 и поступает на информационный вход счетчика 95 модуля 6 формирования сигналов считывания вопросов экзаменационного билета.
Синхронизирующий импульс с выхода элемента 88 задержки задерживается элементом 89 задержки на время срабатывания сумматора 84, проходит на выход 94 модуля 5, пересылается на вход 99 модуля 6 и поступает на синхронизирующий вход счетчика 95, занося в него код базового адреса страницы экзаменационного билета.
Этот же синхронизирующий импульс с входа 99 модуля 6 проходит элемент 96 ИЛИ, задерживается элементом 97 задержки на время занесения кода базового адреса страницы экзаменационного билета в счетчик 95 и с выхода 103 модуля 6 выдается на выход 25 системы, откуда он поступает на вход первого канала прерывания сервера системы.
С приходом этого импульса сервер базы данных системы переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 102 счетчика 95, выдаваемого на адресный выход 20 системы, и выдачи первого вопроса экзаменационного билета на удаленное АРМ тестируемого студента, а кода правильного ответа и кода числа вопросов в экзаменационном билете на информационный вход 13 системы.
Структура кодограммы первого вопроса экзаменационного билета имеет следующий вид:
1. Ответ
Первый вопрос
2. Ответ
Номер
Число вопросов
экзаменационного билета
3. Ответ
правильного ответа
в экзаменационном билете
4. Ответ
на вопрос билета
Код номера правильного ответа на первый вопрос билета и код числа вопросов в билете с информационного входа 13 системы проходят на информационный вход 106 модуля 7 селекции атрибутов экзаменационного билета, затем поступают на информационный вход регистра 104 и заносятся в него синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 17 системы.
Код номера (признака) правильного ответа на вопрос билета снимается на выход 113 модуля 7, а код числа вопросов в экзаменационном билете снимается на выход 112 модуля 7.
Каждый вопрос экзаменационного билета имеет четыре пронумерованных варианта ответов, один из которых правильный (фиг.12). В левом окне располагается текст вопроса (задачи). В правом окне располагаются четыре варианта ответа.
Выполнение студентом полученного вопроса билета сводится к установлению соответствия между вопросом билета и кодом номера возможного ответа на этот вопрос. Студент обдумывает вопрос билета, выбирает номер ответа и отправляет со своего автоматизированного рабочего места код выбранного номера ответа на информационный вход 14 системы.
Этот код с информационного входа 14 системы проходит на информационный вход 130 модуля 9 селекции признака правильного ответа и поступает на информационный вход регистра 125, куда и заносится синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 18 системы.
Код номера ответа, выбранного тестируемым студентом, с выхода регистра 125 поступает на один информационный вход компаратора 126, на другой информационный вход которого с информационного входа 129 модуля 9 подается код номера правильного ответа на первый вопрос экзаменационного билета, поступающего с выхода 113 модуля 7.
Синхронизирующий импульс с входа 18 системы, поступая на синхронизирующий вход 131 модуля 9, задерживается элементом 128 задержки на время занесения кода выбранного студентом номера ответа в регистр 125 и затем поступает на синхронизирующий вход компаратора 126.
Компаратор 126 сравнивает код выбранного студентом номера ответа с кодом номера правильного ответа. Если коды номеров ответов совпадают, т.е. если тестируемый студент правильно ответил на вопрос экзаменационного билета, то на выходе 134 компаратора 126 формируется импульс, который с выхода 136 модуля 9 подается на вход 144 модуля 10 формирования результата Интернет-экзамена и поступает на счетный вход счетчика 140, подсчитывающего нарастающим итогом общее число правильных ответов на вопросы экзаменационного билета.
Этот же импульс с выхода 136 модуля 9 подается на вход 119 модуля 8 контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, проходит элемент 116 ИЛИ и поступает на счетный вход счетчика 114, увеличивая его содержимое на единицу. Счетчик 114 подсчитывает нарастающим итогом общее число предъявленных студенту вопросов экзаменационного билета.
Этот же синхронизирующий импульс с выхода элемента 116 ИЛИ задерживается элементом 117 задержки на время срабатывания счетчика 114 и поступает на синхронизирующий вход компаратора 115 модуля 8. Компаратор 115 сравнивает код числа предъявленных студенту вопросов экзаменационного билета, подаваемого на один его вход с выхода счетчика 114, с кодом общего числа всех вопросов экзаменационного билета, поступающего на другой его вход с информационного выхода 112 модуля 7.
Если коды чисел на входах компаратора 115 не совпадают, то, следовательно, еще не все вопросы экзаменационного билета были предъявлены студенту для выполнения. В этом случае на выходе 121 компаратора 115 вырабатывается сигнал, который с выхода 123 модуля 8 подается на вход 108 модуля 7, проходит элемент 105 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 104, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же импульс с выхода 123 модуля 8 подается на вход 132 модуля 9, проходит элемент 127 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 125, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же импульс с выхода 123 модуля 8 подается на вход 100 модуля 6 и поступает на счетный вход счетчика 95, увеличивая на единицу его содержимое и формируя на его выходе адрес следующего вопроса экзаменационного билета. Этот адрес с выхода 102 счетчика 95 выдается на адресный выход 20 системы.
Этот же импульс с входа 100 модуля 6 проходит элемент 96 ИЛИ, задерживается элементом 97 задержки на время срабатывания счетчика 95 и с выхода 103 модуля 6 выдается на выход 25 системы, откуда он поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных системы.
С приходом этого импульса сервер базы данных системы вновь переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 102 счетчика 95, выдаваемого на адресный выход 20 системы, и выдачи следующего вопроса экзаменационного билета на удаленное АРМ тестируемого студента, а кода правильного ответа и кода числа вопросов в экзаменационном билете на информационный вход 13 системы.
Код номера правильного ответа на следующий вопрос билета и код числа вопросов в билете с информационного входа 13 системы проходят на информационный вход 106 модуля 7 селекции атрибутов экзаменационного билета, затем поступают на информационный вход регистра 104 и заносятся в него синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 17 системы.
Код номера (признака) правильного ответа на вопрос билета снимается на выход 113 модуля 7, а код числа вопросов в экзаменационном билете снимается на выход 112 модуля 7.
Выполнение студентом полученного следующего вопроса экзаменационного билета сводится к установлению соответствия между вопросом билета и кодом номера возможного ответа на этот вопрос. Студент обдумывает вопрос билета, выбирает номер ответа и отправляет со своего автоматизированного рабочего места код выбранного номера ответа на информационный вход 14 системы.
Этот код с информационного входа 14 системы проходит на информационный вход 130 модуля 9 селекции признака правильного ответа и поступает на информационный вход регистра 125, куда и заносится синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 18 системы.
Код номера ответа, выбранного тестируемым студентом, с выхода регистра 125 поступает на один информационный вход компаратора 126, на другой информационный вход которого с информационного входа 129 модуля 9 подается код номера правильного ответа на следующий вопрос экзаменационного билета, поступающего с выхода 113 модуля 7.
Синхронизирующий импульс с входа 18 системы, поступая на синхронизирующий вход 131 модуля 9, задерживается элементом 128 задержки на время занесения кода выбранного студентом номера ответа в регистр 125 и затем поступает на синхронизирующий вход компаратора 126.
Компаратор 126 сравнивает код выбранного студентом номера ответа с кодом номера правильного ответа. Если коды номеров ответов не совпадают, т.е. если тестируемый студент неправильно ответил на вопрос экзаменационного билета, то на выходе 135 компаратора 126 формируется импульс, который с выхода 137 модуля 9 подается на вход 145 модуля 10 формирования результата Интернет-экзамена и поступает на счетный вход счетчика 141, подсчитывающего нарастающим итогом общее число неправильных ответов на вопросы экзаменационного билета.
Этот же импульс с выхода 137 модуля 9 подается на вход 120 модуля 8 контроля завершения считывания вопросов экзаменационного билета, проходит элемент 116 ИЛИ и поступает на счетный вход счетчика 114, увеличивая его содержимое на единицу. Счетчик 114 подсчитывает нарастающим итогом общее число предъявленных студенту вопросов экзаменационного билета.
Этот же синхронизирующий импульс с выхода элемента 116 ИЛИ задерживается элементом 117 задержки на время срабатывания счетчика 114 и поступает на синхронизирующий вход компаратора 115 модуля 8. Компаратор 115 сравнивает код числа предъявленных студенту вопросов экзаменационного билета, подаваемого на один его вход с выхода счетчика 114, с кодом общего числа всех вопросов экзаменационного билета, поступающего на другой его вход с информационного выхода 112 модуля 7.
Если коды чисел на входах компаратора 115 не совпадают, то, следовательно, еще не все вопросы экзаменационного билета были предъявлены студенту для выполнения. В этом случае на выходе 121 компаратора 115 вырабатывается сигнал, который с выхода 123 модуля 8 подается на вход 108 модуля 7, проходит элемент 105 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 104, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же импульс с выхода 123 модуля 8 подается на вход 132 модуля 9, проходит элемент 127 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 125, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же импульс с выхода 123 модуля 8 подается на вход 100 модуля 6 и поступает на счетный вход счетчика 95, увеличивая на единицу его содержимое и формируя на его выходе адрес следующего вопроса экзаменационного билета. Этот адрес с выхода 102 счетчика 95 выдается на адресный выход 20 системы.
Этот же импульс с входа 100 модуля 6 проходит элемент 96 ИЛИ, задерживается элементом 97 задержки на время срабатывания счетчика 95 и с выхода 103 модуля 6 выдается на выход 25 системы, откуда он поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных системы.
С приходом этого импульса сервер базы данных системы вновь переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 102 счетчика 95, выдаваемого на адресный выход 20 системы, и выдачи следующего вопроса экзаменационного билета на удаленное АРМ тестируемого студента, а кода правильного ответа и кода числа вопросов в экзаменационном билете на информационный вход 13 системы.
Описанный процесс формирования и считывания адресов вопросов экзаменационного билета с выдачей содержимого каждого вопроса на удаленное АРМ тестируемого студента, а кода правильного ответа и кода числа вопросов в экзаменационном билете на информационный вход 13 системы будет продолжаться до тех пор, пока код числа считанных и обработанных вопросов экзаменационного билета в счетчике 114 модуля 8 не будет равен коду общего числа всех вопросов экзаменационного билета, снимаемому с выхода 112 регистра 104 модуля 7. В этом случае компаратор 115 модуля 8 зафиксирует равенство кодов на его входах, и на его выходе 122 появится сигнал.
Сигнал с выхода 122 компаратора 115 модуля 8, во-первых, идет на установочный вход счетчика 114, возвращая его в исходное состояние и подготавливая его для работы в следующем цикле обработки вопросов экзаменационного билета.
Этот же сигнал с выхода 124 модуля 8 подается на вход 109 модуля 7, проходит элемент 105 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 104, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 124 модуля 8 подается на вход 133 модуля 9, проходит элемент 127 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 125, сбрасывая в ноль его содержимое и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 124 модуля 8 подается на вход 101 модуля 6 и поступает на установочный вход счетчика 95, возвращая его в исходное состояние и подготавливая его, тем самым, к новому циклу работы.
Кроме того, этот же сигнал с выхода 124 модуля 8 подается на вход 146 модуля 10 и поступает на синхронизирующий вход компаратора 142. Компаратор 142 сравнивает код числа правильных ответов на вопросы экзаменационного билета, подаваемого на один его вход с выхода счетчика 140, с кодом числа неправильных ответов, подаваемого на другой его вход с выхода счетчика 141.
Если код числа правильных ответов будет больше или равен коду числа неправильных ответов, то на выходе 147 компаратора 142 будет сформирован сигнал «Интернет-экзамен выдержан», который проходит на выход 151 модуля 10 и с сигнального выхода 26 системы выдается на АРМ тестируемого студента.
Этот же сигнал с выхода 147 компаратора 142 проходит через элемент 143 ИЛИ и поступает на установочные входы счетчиков 140, 141, возвращая их в исходное состояние и подготавливая их, тем самым, к новому циклу работы.
Если код числа правильных ответов будет меньше кода числа неправильных ответов, то на выходе 148 компаратора 142 будет сформирован сигнал «Интернет-экзамен не выдержан», который проходит на выход 152 модуля 10 и с сигнального выхода 27 системы выдается на АРМ экзаменуемого (тестируемого) студента.
Этот же сигнал с выхода 148 компаратора 142 проходит через элемент 143 ИЛИ и поступает на установочные входы счетчиков 140, 141, возвращая их в исходное состояние и подготавливая их, тем самым, к новому циклу работы.
Код числа правильных ответов на вопросы экзаменационного билета с выхода счетчика 140 модуля 10 поступает на информационный выход 150 модуля 10 и с информационного выхода 23 системы выдается на удаленное АРМ тестируемого студента, а код числа неправильных ответов на вопросы-задания экзаменационного билета с выхода счетчика 141 модуля 10 поступает на информационный выход 149 модуля 10 и с информационного выхода 22 системы выдается на удаленное АРМ тестируемого студента.
При этом код дисциплины, по которой выполнялся Интернет-экзамен, с информационного выхода 21 системы выдается на удаленное АРМ тестируемого студента.
Параллельно с этим сигнал с выхода 124 модуля 8 подается на вход 57 модуля 3 контроля числа дисциплин Интернет-экзамена и поступает на счетный вход счетчика 53, увеличивая его содержимое на единицу, подсчитывающего нарастающим итогом число принятых и обработанных экзаменационных дисциплин, по которым уже состоялся Интернет-экзамен.
Код числа принятых и обработанных экзаменационных дисциплин с выхода счетчика 53 подается на один информационный вход компаратора 54 модуля 3, на другой информационный вход которого с входа 56 модуля 3 подается код числа дисциплин, заявленных студентом для проведения Интернет-экзамена, поступивший с выхода 77 регистра 62 модуля 4.
По синхронизирующему импульсу с входа 57 модуля 3, задержанному элементом 55 задержки на время инкремента счетчика 53, в компараторе 54 происходит сравнение кодов, поступивших на его входы.
Если код числа принятых и обработанных экзаменационных дисциплин в счетчике 53 меньше кода числа заявленных студентом дисциплин экзамена, на выходе 58 компаратора 54 вырабатывается сигнал. Этот сигнал с выхода 60 модуля 3 пересылается на вход 73 модуля 4, проходит элемент 68 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 62, сбрасывает в ноль его содержимое, подготавливая регистр 62 к новому циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 60 модуля 3 подается на синхронизирующий вход 48 модуля 2, проходит элемент 45 ИЛИ и с выхода 52 модуля 2 выдается на выход 24 системы, откуда поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных системы.
С приходом этого импульса сервер базы данных системы вновь переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 51 регистра 44, выдаваемого на адресный выход 19 системы, и выдачи содержимого базового адреса каталога цикла дисциплин на удаленное АРМ экзаменуемого студента.
Студент вновь анализирует предъявленную ему структуру дисциплин цикла и вновь указывает число дисциплин цикла для компьютерного тестирования и указывает код следующей дисциплины, по которой он желает продолжить Интернет-экзамен в форме компьютерного тестирования:
Код
Код
Дисциплина Интернет-экзамена
Число дисциплин Интернет-экзамена
Сформированная студентом новая кодограмма с удаленного рабочего места экзаменуемого студента вновь подается на информационный вход 12 системы и с входа 71 модуля 4 поступает на информационный вход регистра 62 модуля 4 и заносится в него синхронизирующим импульсом, поступающим на синхронизирующий вход 72 модуля 4 с синхронизирующего входа 16 системы.
Описанный процесс выборки базового адреса каталога цикла дисциплин и предъявления студенту структуры его содержимого для указания числа дисциплин Интернет-экзамена и выбора следующей дисциплины для продолжения Интернет-экзамена будет продолжаться до тех пор, пока число принятых и обработанных экзаменационных дисциплин в счетчике 53 модуля 3 не будет равно числу дисциплин, заявленных студентом для выполнения компьютерного тестирования.
Как только число принятых и обработанных экзаменационных дисциплин в счетчике 53 модуля 3 будет равно числу дисциплин, заявленных студентом для выполнения компьютерного тестирования, на выходе 59 компаратора 54 появится сигнал. Этот сигнал тут же посылается на установочный вход счетчика 53, возвращая его в исходное состояние и подготавливая счетчик к следующему циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 61 модуля 3 идет на установочный вход 50 модуля 2 и поступает на установочный вход регистра 44, сбрасывает в ноль его содержимое, подготавливая регистр 44 к новому циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 61 модуля 3 идет через вход 40 модуля 1 на установочный вход регистра 28, сбрасывает в ноль его содержимое, подготавливая регистр 28 к новому циклу работы.
Этот же сигнал с выхода 61 модуля 3 идет на вход 74 модуля 4, проходит элемент 68 ИЛИ и поступает на установочный вход регистра 62, сбрасывает в ноль его содержимое, подготавливая регистр 62 к новому циклу работы.
Таким образом, введение новых узлов и модулей и новых конструктивных связей позволило существенно повысить быстродействие системы путем исключения поиска данных по всей базе данных сервера системы.
Источники информации
1. Патент США №0505651, М.кл. G06F 13/40, 13/38, 1992.
2. Патент США №5129083, М.кл. G06F 12/00, 15/40, 1992 (прототип).
3. Закон Российской Федерации «Об образовании» от 13.01.1996 №12-ФЗ, от 08.12.2003 №169-ФЗ.
4. Наводнов В.Г., Масленников А.С. Об Интернет-экзамене в сфере профессионального образования. // Высшее образование в России. Научно-педагогический журнал МОН РФ. - 2006. - №4. - С.15-19.
5. Савельев Б.А., Масленников А.С. Оценка уровня обученности студентов в целях аттестации образовательного учреждения профессионального образования: Учебное пособие. - М.: Логос, 2003. - 136 с.
6. Киселева В.П., Хусаинова Н.В. О создании системы тест-тренажеров по дисциплинам Федерального Интернет-экзамена в сфере профессионального образования./ Современные проблемы фундаментального образования:
Материалы международной научно-методической конференции. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. С.100-102.