Тестирующая система для поддержки лабораторного практикума по курсу «Введение в программирование»

Чрезвычайно важной составляющей вводных курсов по основам программирования является лабораторный практикум, в рамках которого студенты получают возможность освоить различные инструментальные среды, овладеть методами анализа задач, приемами построения эффективных программных кодов, их отладки и тестирования.

Очевидным способом повышения качества контроля преподавателя за ходом выполнения лабораторного практикума является использование соответствующих программных средств поддержки. В качестве примеров существующих практических разработок подобного назначения можно отметить информационную систему «Таали», систему контроля знаний Knost, систему интерактивного тестирования знаний «СИнТеЗ», автоматизированную обучающую систему «Аргус-М». Однако практическое использование этих систем требует значительных усилий по их освоению, настройке или доработке, а также адаптации под конкретные условия эксплуатации. К тому же большинство из них обладают расширенным функционалом, значительная часть которого окажется невостребованной.

Эти обстоятельства обусловили выбор в пользу создания собственной системы поддержки лабораторного практикума, способной решать сформулированные выше задачи. Система имеет простую двухзвенную архитектуру и состоит из интерфейсного модуля и модуля обработки, взаимодействующего с базами данных заданий с тестовыми наборами и студентов. В базе данных студентов хранится информация о текущем состоянии по каждой из подгрупп, а также накапливаемые статистические данные по числу выполненных заданий и успеваемости.

Задания практикума разбиты по темам и имеют присвоенный им коэффициент сложности, что, в определенной степени, позволяет индивидуализировать процесс обучения. Коэффициент сложности может быть пересчитан с учетом статистических данных об успешности его выполнения.

Интерфейсный модуль выполняет следующие функции:

• поиск и загрузку для проверки задания студента;
• вызов редактора для просмотра исходного кода и добавления в него необходимых замечаний;
• формирование запроса на выбор теста из тестового набора для данной задачи, передачу его на выполнение и представление результата;
• формирование запроса на выбор очередного задания из банка заданий;
• отображение отчета о текущем состоянии выполнения практикума отдельным студентом и группой в целом.

Основными функциями модуля обработки являются:

• взаимодействие с базами данных для выполнения запросов, полученных от интерфейсного модуля;
• загрузку на выполнение решения студента с выбранным тестом;
• выполнение анализа исходного кода с вычислением соответствующих метрик;
• актуализацию статистических данных.

Редактор текста, входящий в состав модуля обработки, может быть использован, в том числе, и для выполнения демонстрационного форматирования исходного кода в соответствии с правилами, принятыми для данного языка программирования. В качестве СУБД в настоящей системе используется свободно распространяемая СУБД MySQL.