Разработка автоматизированной системы полиязычного обучения

Аннотация. В   статье   рассматривается   разработанная    система   полиязычного     обучения с описанием основных возможностей, имеющихся таблиц, а также средств, используемых при разработке. 

На основании исследования в области внедрения и применения полиязычного обучения, а также анализа систем управления обучением, опубликованного в статьях «О применении концепции полиязычия в  учебном процессе» и  «Анализ существующих систем управления обучением»,  было принято   решение о разработке системы полиязычного обучения на базе вуза. Разрабатываемый программный продукт, названный «VEDA», должен состоять из администраторской и пользовательской частей, и предоставлять следующие возможности:

  1. Формирование произвольной структуры хранимых данных;
  2. Наличие многофункционального редактора данных;
  3. Управление пользователями системы;
  4. Предоставление учебного материала на нескольких языках;
  5. Общие и пользовательские словари для более легкого понимания текстов;
  6. Проведение разного рода тестирований для проверки полученных знаний;
  7. Выполнение упражнений для закрепления полученных знаний;
  8. Формирование отчетов.

Для обеспечения лучшего доступа к учебным материалам система была разработана в виде веб- сайта, что позволяет обращаться к порталу в удобное время для пользователя.

При написании серверной части веб-сайта использовался PHP, он является скриптовым языком программирования общего назначения, который интенсивно применяется для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди  языков  программирования,  применяющихся  для  создания  динамических  веб-сайтов. К плюсам этого языка можно отнести простоту программирования, динамическую типизацию, скорость выполнения, богатую функциональность, а также кроссплатформенность.

Важной задачей является создание и поддержка базы данных при разработке сайта, выбор был сделан в пользу MySQL 5.5, так как она хорошо сочетается с PHP, а также является отличным решением для малых и средних приложений. Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц, был выбран тип InnoDB, который поддерживает транзакции, каскадное удаление и каскадное обновление данных.

Для   формирования   каркаса   страниц    применялся    HTML    –    язык    разметки    гипертекста, он интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме. Для придания стилей странице использовался CSS (каскадные таблицы стилей) – язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки. CSS используется создателями веб-страниц для задания цветов, шрифтов, расположения и других аспектов представления документа. Основной целью разработки CSS являлось разделение содержимого (написанного на HTML или другом языке разметки) и представления документа (написанного на CSS).

Для придания интерактивности веб-страницам применялся JavaScript – объектно-ориентированный скриптовый язык программирования. Он используется, когда требуется автоматически заполнять формы, переформатировать страницы, скрывать нежелательное содержимое и встраивать желательное для отображения содержимое, изменять поведение клиентской части веб-приложений, при создании анимации, а также в AJAX, популярном подходе к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб- приложений,  заключающемся  в  «фоновом»  асинхронном   обмене  данными  браузера  с   веб-сервером. В результате, при обновлении данных веб-страница не перезагружается полностью и интерфейс веб- приложения становится быстрее, чем это происходит при традиционном подходе (без применения AJAX).

Чтобы упростить процесс использования JavaScript, разработка велась с применением jQuery - библиотеки JavaScript, фокусирующейся на взаимодействии JavaScript и HTML. Точно так же, как CSS отделяет визуализацию от структуры HTML, JQuery отделяет поведение от структуры HTML. Например, вместо прямого указания на обработчик события нажатия кнопки, управление передаётся JQuery, идентифицирующей кнопки и затем преобразовывающий его в обработчик события клика.

Были разработаны связанные между собой электронные таблицы, включающие в себя данные, объединенные по своей тематике. Структуры таблиц были разработаны с учетом типов и объемов исходных данных, используемых на бумажных носителях, но были применены особенности электронных носителей, заключенные в связывании данных между собой.

В составе программного продукта «VEDA» имеется пятнадцать таблиц:

«admins» - список пользователей, имеющих доступ к администраторской части;

«database» - структура учебного заведения с дисциплинами и студентами;

«dictionaries» - список общих словарей;

«editor» - подробная информация о дисциплинах: темы, тесты, упражнения и др.;

«exercises» - упражнения для повышения навыков владения несколькими языками;

«languages» - список языков;

«questions_classic» - вопросы и ответы по классическому тесту;

«questions_mixed» - вопросы и ответы по смешанному тесту;

«questions_poly» - вопросы и ответы по полиязычному тесту;

«settings» - основные настройки системы;

«tests» - список тестов и их настройки; «test_results» - результаты тестирований;

«texts» - текстовый (учебный) материал;

«users_dictionary» - список пользовательских словарей;

«words» - список слов словарей.

Таблицы имеют связь между собой. Таблица «editor» связана с таблицей «database» и имеет уточняющую информацию. Таблицы «dictionaries», «exercises», «tests» и «texts» являются подчиненными по отношению к таблице «editor», также таблицы «questions_classic», «questions_mixed», «questions_poly» являются подчиненными по отношению к «tests», и «words» по отношению к «dictionaries». В таблицах

«settings» и »languages» содержатся вспомогательные данные.

Администраторская часть

Для получения доступа к администраторской части необходимо пройти авторизацию, указав  логин и пароль. Администраторская часть состоит из пяти основных вкладок:

  • «База данных» - содержит структуру учебного заведения со списком дисциплин;
  • «Редактор данных» - содержит подробную информацию о выбранной дисциплине: темы, тесты, упражнения и др.;
  • «Пользователи» - содержит структуру учебного заведения со списком студентов;
  • «Результаты» - содержит структуру учебного заведения со списком студентов и их результатов тестирований;
  • «О системе» - содержит описание системы, а также руководства пользователя и администратора.

Содержимое вкладки «База данных» изображено на рисунке 1. На данной странице можно редактировать структуру учебного заведения: добавление, изменение или удаление факультета, кафедры, группы или иного другого раздела, а также формирование перечня дисциплин.

 Вкладка «База данных»         

Рисунок 1 - Вкладка «База данных»

Содержимое вкладки «Редактор данных» изображено на рисунке 2. На данной странице возможно формирование  структуры  дисциплины  (разделы  и  темы)  и  ее  наполнение  контентом  (теория,    тесты и упражнения).

Теория   может   содержать    в   себе   текстовый   материал   для   изучения   определенной     темы, с возможностью добавлять в него обычный текст, а также таблицы, файлы и графические изображения. Также доступно формирование словарей для более легкого усвоения теоретического материала максимум на трех языках (русский, английский и казахский).

Имеется три вида тестов для проверки полученных знаний, для каждого из которых можно задать следующие параметры: «Активация» (доступность пройти тестирование пользователям), «Количество вопросов», «Время на прохождение теста», «Перемешивание вопросов», а также  «Отображение правильных ответов после прохождения теста».

  1. Классический тест – в каждом вопросе содержится пять вариантов ответов на выбранном языке, необходимо выбрать один ответ;
  2. Полиязычный тест – в каждом вопросе содержатся группы на трех языках, в каждой из которых из трех предложенных вариантов ответ необходимо выбрать один, то есть необходимо дать три ответа, по одному по каждому языку.
  3. Смешанный тест – в каждом вопросе содержится пять вариантов ответов, каждый из которых представлен на трех языках, то есть, зная ответ хотя бы на одном из языков, пользователь сможет узнать ответ на двух других языках.

Упражнения необходимы для закрепления полученных языковых навыков. Имеется четыре типа заданий: «Перевод (с вариантами ответов)», «Перевод (без вариантов ответов)», «Перевод (установить соответствие)» и «Правописание (аудио)».

 Вкладка «Редактор данных»

Рисунок 2 - Вкладка «Редактор данных» 

Содержимое вкладки «Пользователи» изображено на рисунке 3. На данной странице можно редактировать структуру учебного заведения: добавление, изменение или удаление факультета, кафедры, группы или иного другого раздела, а также формирование списка студентов. В случае активации кнопки «Открытая регистрация» студенты смогут зарегистрироваться в системе самостоятельно, иначе зарегистрировать студента можно будет только из администраторской части. Также имеется возможность импортировать пользователей в систему из файлов, имеющих расширение «txt» и «xls». 

  Вкладка «Пользователи»

Рисунок 3 – Вкладка «Пользователи» 

Содержимое вкладки «Результаты» изображено на рисунке 4. На данной странице можно удалять результаты студентов, производить экспорт данных в Excel в разрезе группы или студента, а также формировать экзаменационную ведомость на основании балов студентов и результатов их тестирований в формате «xls».

 Вкладка «Результаты»

Рисунок 4 – Вкладка «Результаты» 

Пользовательская часть 

На рисунке 5 изображена главная страница пользовательского интерфейса, где имеется описание системы «VEDA» с возможностью выбора языка, прохождением регистрации в системе, а также дальнейшей авторизацией.

 Главная страница

Рисунок 5 – Главная страница 

На рисунке 6 изображена страница личного кабинета пользователя, который включает в себя модуль обучения, личный словарь, формируемый путем добавления слов из общих словарей, а также результаты пройденных тестирований. 

 Личный кабинет пользователя

Рисунок 6 – Личный кабинет пользователя 

После выбора одной из дисциплин отобразится ее подробная структура (рисунок 7). 

 Структура дисциплины

Рисунок 7 - Структура дисциплины 

На рисунке 8 изображена страница выполнения упражнений. В верхней части страницы выводится наименование темы, а также количество верно отвеченных вопросов и правильный ответ, появляющийся после ответа на вопрос. После подтверждения выбранного ответа возможность переответить блокируется; номер заданий окрашивается в зеленый цвет в случае дачи правильного ответа, и в красный – в случае неправильного ответа.

  Упражнения

Рисунок 8 – Упражнения 

На рисунке 9 изображена страница прохождения полиязычного теста, аналогичный интерфейс имеют и другие виды тестов.

В верхней части страницы выводится наименование темы, а также оставшееся время, по истечении которого пользователя автоматически перенаправит на страницу с результатами, которые также можно просмотреть в личном кабинете в разделе «Результаты». При выборе ответа рядом с номером вопроса для удобства проставляется галочка, говорящая о том, что ответ на данный вопрос был дан. 

 Полиязычный тест

Рисунок 9 - Полиязычный тест

На рисунке 10 изображена страница отображения текстового материала на двух языках, что позволяет осваивать материал параллельно на нескольких языках. В верхней части страницы можно вернуться к просмотру материала на одном языке, нажав «Назад к документу», имеется возможность активации раздельной прокрутки для более удобной читаемости текстов в случаях, когда объем текстов разнится, а также можно поменять языки, на которых будет выводиться учебный материал. 

 Текстовый материал на двух языках

Рисунок 10 – Текстовый материал на двух языках 

Вывод

В процессе  разработки  данного  программного  продукта  были  изучены  методы  обучения  в вузе и внедрения полиязычного обучения в образовательный процесс. Для решения поставленных задач были сформулированы требования, предъявляемые к разрабатываемой информационной системе.

Была разработана полиязычная система обучения для повышения навыков владения несколькими языками с параллельным освоением нового материала. Данный программный продукт был разработан согласно заявленным требованиям, включив в себя администраторскую и пользовательскую части, предоставляя необходимый функционал.

Год: 2013
Город: Павлодар