РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОННОМ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Кремер Ольга Борисовна (sch31@comch.ru)
к.т.н., доцент
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

Аннотация
Рассмотрена система обработки данных в электронном учебно-методическом комплексе по дисциплине, включающая сбор данных, их обработку, получение и анализ результатов.

Под обработкой данных понимают процесс приведения данных к виду, удобному для использования. Независимо от вида информации, которая должна быть получена, и типа оборудования любая система обработки данных выполняет три основные группы операций: подбор исходных, входных данных, т.е. сбор данных; собственно их обработку, в процессе которой система оперирует промежуточными данными; получение и анализ результатов, т. е. выходных данных [1].

Таким образом, организацию процесса обработки данных в программном комплексе (ПК) можно подразделить на процессы сбора и ввода исходных данных в вычислительную систему, процессы размещения данных и хранения в памяти системы, процессы обработки данных с целью получения результатов и, процессы выдачи данных в виде, удобном для восприятия пользователем.

Рациональное проектирование процесса обработки данных в ПК во многом определяет эффективное функционирование всего комплекса.

На кафедре прикладной информатики и информационных систем ВГАСУ разработаны электронные учебно-методические комплексы (ЭУМК) по ряду дисциплин, типовая структура которых состоит из трех блоков: «Программа курса», «Учебный материал», «Контроль знаний», каждый из этих блоков состоит из нескольких информационных компонентов [2, 3].

Блок «Программа курса» включает следующие компоненты: рабочая программа; календарный план занятий; варианты практических и лабораторных заданий; вопросы к зачету, экзамену; литература; основные понятия.

Блок «Учебный материал» включает следующие компоненты: электронный учебник; часто задаваемые вопросы; материал по изучаемым темам, собранный из Интернета; адреса ресурсов Интернета, куда можно обратиться за дополнительным материалом; примеры, в которых представлены наиболее удачные практические работы студентов.

Блок «Контроль знаний» включает следующие компоненты: входной контроль; тестирование по темам дисциплины; проверка практических навыков.

Кроме перечисленных компонентов в состав комплекса входят следующие дополнительные программы: «Подготовка тестов», «Просмотр результатов тестирования», которые обращаются к общей базе данных (БД) и связаны с программой «Тестирование», а также программа «Поиск в ЭУМК», осуществляющая поиск информации в комплексе по ключевым словам, программа «Настройка навигации», с помощью которой преподаватель задает зону поиска информации, и программа «Анализ результатов поиска», с помощью которой преподаватель может проанализировать ключевые слова, наиболее часто используемые студентами.

Рассмотрим процесс обработки данных в ЭУМК по дисциплине, обеспечивающий сочетание научных знаний и практического опыта с возможностями информационно-коммуникационных технологий и представляющий знания преподавателя в предметной области.

Рассмотрим структуру системы обработки данных в ЭУМК. Поскольку комплекс имеет два типа пользователей, т.е. преподаватель и студенты, то опишем процесс обработки данных в ЭУМК следующим образом.

Преподаватель на начальном этапе создания ЭУМК определяет структуру комплекса, т.е. осуществляет сбор и ввод перечня информационных компонентов, входящих в состав каждого из трех блоков комплекса [4]. Данная структура размещается и хранится на сервере вуза. Эту структуру преподаватель может изменять. Студенту предоставляется возможность просмотра структуры ЭУМК для быстрой навигации по необходимому материалу дисциплины.

Следующий этап функционирования ЭУМК – работа с тематической информацией, т.е. преподаватель осуществляет сбор и ввод учебно-методической информации по дисциплине и размещает ее в заданной структуре комплекса на сервере. Данную информацию преподаватель может корректировать. Студент просматривает учебную и методическую информацию в ходе изучения дисциплины.

На этом же этапе организуется возможность поиска информации в ЭУМК по ключевым словам. Преподаватель осуществляет настройку навигации по электронным материалам, т.е. выбирает те ресурсы комплекса, по которым можно будет искать информацию. Студент может проводить поиск и просмотр результатов поиска, т.е. проводится обработка информации и выдача результатов. Далее преподаватель может провести анализ результатов поиска по ключевым словам, т.е. просмотреть введенные студентами слова и перечень ресурсов, предъявленных им для просмотра, с целью анализа результатов поиска и последующей доработки комплекса.

Опишем подробнее процесс обработки данных на этом этапе.

В режиме работы «Настройка навигации по электронным материалам» процесс обработки данных реализован следующим образом:

• ввод информации для авторизации пользователя
• просмотр БД ресурсов для поиска, включающий такую информацию, как порядковый номер ресурса, его название, имя файла и путь к файлу
• очистка БД ресурсов для поиска, позволяющая удалять как единичную запись, так и всю БД ресурсов для поиска
• сортировка и выдача информации БД, позволяющая упорядочивать информацию по любому полю таблиц БД
• выбор источника из файлов ЭУМК для импорта записей в БД, т.е. специальным образом отформатированных текстовых файлов, из которых извлекаются ссылки на файлы с информацией для последующего поиска
• поиск названия ресурса для студента, позволяющий проводить анализ форматированных текстовых файлов, т.е. поиск имени файла и названия ресурса, представляемое пользователю
• формирование БД ресурсов для поиска, позволяющее записывать в БД следующую информацию: название ресурса, имя файла и дату добавления данной записи

В режиме работы «Поиск в ЭУМК» процесс обработки данных реализован следующим образом:

• ввод ключевых слов студентом
• назначение дополнительных параметров поиска, т.е. осуществлять поиск с учетом или без учета регистра, определять ли кодировку файла, Unicode или CP1251, по его расширению
• поиск ключевых слов в БД результатов поиска
• поиск по файлам ЭУМК, имена которых хранятся в БД
• сравнение даты изменения файла с датой поиска
• добавление в БД ключевых слов и результатов поиска
• изменение результатов поиска в БД в случае повторного поиск в этом файле
• выборка результатов поиска из БД для формирования списка найденных ресурсов
• вывод результатов поиска в виде перечня списка ресурсов, полученных после процедуры поиска
• просмотр файла с учебным материалом из списка результатов поиска

В режиме работы «Анализ результатов поиска» процесс обработки данных реализован следующим образом:

• ввод информации для авторизации пользователя
• просмотр БД результатов поиска, включающей такую информацию, как дата поиска, ключевые слова, признак учета регистра, число запросов одного и того же ключевого слова, количество совпадений ключевого слова в файле, имя файла
• запросы к БД результатов поиска, позволяющие сортировать записи БД по любому полю, осуществлять выборку записей по значениям полей, введенных преподавателем
• полная очистка БД результатов поиска
• выборочная очистка БД результатов поиска, т.е. очистка только выбранной по определенному признаку преподавателем информации

Последний этап функционирования ЭУМК – работа с информацией для проверки знаний студентов. Преподаватель подготавливает тесты по темам и вариантам, т.е. вводит вопросы с перечнем ответов и все дополнительные характеристики. Рассмотрим этот этап более подробно.

Представим организацию процесса обработки данных режима работы «Подготовка тестов»:

• ввод и коррекция вопросов и ответов в БД
• хранение введенных тестов в БД
• выбор в БД вопроса для его последующей корректировки
• просмотр в БД существующих тем, вопросов и ответов
• вывод тестов преподавателю
• создание в БД вариантов для программы тестирования
• добавление вопросов в созданный вариант по заданной теме
• экспорт сформированного варианта в таблицу Excel для проведения бланочного тестирования

Далее студенты имеют возможность проверки знаний с помощью программы «Тестирование» В ней процесс обработки данных реализован следующим образом:

• инициализация пользователя, т.е. ввод фамилии, имени, отчества и номера группы студента, в которой он обучается
выбор темы и варианта тестирования
• считывание варианта тестирования из БД
• предоставление пользователю вопросов и вариантов ответов с возможностью выбора одного из перечня ответов
• выдача информации о ходе тестирования, как на экран, так и на устройство печати
• запись полной информации о ходе тестирования в БД

Далее преподаватель имеет возможность просмотра результатов тестирования, как группы студентов, так и одного или всех тестируемых.

Представим перечень процессов обработки данных:

• защита от несанкционированного доступа
• создание запроса выборки информации из БД по таким признакам, как имя, группа студента, тема, дата, время, вариант, количество вопросов, количество правильных ответов, список ответов и время тестирования
• вывод на экран результатов запроса
• вывод в файл результатов запроса

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

• ЭУМК для каждой дисциплины имеет типовую структуру системы обработки данных, включающую такие компоненты, как работа со структурой ПК, работа с тематической информацией, работа с информацией для проверки знаний студентов
• для каждого из перечисленных компонентов организованы процессы сбора, ввода и коррекции исходных данных в ПК, процессы размещения данных и хранения в памяти в виде баз данных, процессы обработки данных с целью получения результатов и процессы выдачи данных в виде, удобном для восприятия студентом или преподавателем

Литература

1. Лопатников Л. И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Дело, 2003. — 520 с.
2. Кремер О.Б. Электронный учебно-методический комплекс «Корпоративные информационные системы» - М.: ВНТИЦ, 2008. - № 50200802405
3. Кремер О.Б. Программно-методический комплекс по дисциплине как средство организации самостоятельной работы студента / Информационные технологии в науке, технике и образовании: материалы регион. науч.-практ. конференции / АНОО ВИВТ, РосНОУ (ВФ). – Воронеж: Научная книга, 2007 – С. 25-30
4. Кремер О.Б. Требования к содержанию и структуре программно-методического комплекса по дисциплине / Материалы шестой междун. науч.-метод. конф. «Информатика: проблемы, методология, технологии», – Воронеж: ВГУ, 2006. – С. 206-209.