CC BY
14
3 Методические рекомендации по opi оптации и проиоде-пню профессионального психологического отбора в военно-учебных заведениях МО РФ. - М.: ГВМУ МОРФ. 2002. • С. 48
•I I l.i гаи в И.ЕЗ. 11едлогическая технология развития военно-профессиональной направленности молодежи на этапе выбора военной профессии: Дне .. канд. под. наук/ И.Б. Нагаев - Омск . 2004 -246 с
ИОАНИДИ Анатолий Фёдорович, начальник группы профессионального психологического отбора Омского танкового инженерного инсти тута.
Статья поступила в редакцию 30.11.00 г. © Иоаниди А.Ф.
уДК515 Е.Е. ШМУЛЕНКОВА
Омский государственный технический университет
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ ГРАФИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ СТУДЕНТАМИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ В КУРСЕ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Предложена методология получения изображений исходных данных тестовых задач на основе тестовых программ на языке AutoLISP. Разработана новая методология оценки правильности графических построений студентов, на основе обеспечения доступа к примитивам системы AutoCAD. Дана классификация задач при сортировке примитивов по заданным требованиям с целью определения рейтингового балла. На основе этого разработана совокупность прикладных подпрограмм.
За последние годы значительные изменения произошли как и оснащении высших учебных заведений вычислительной техникой, так и п содержании и ([юр-мах организаций учебной деятельности, связанной с применением компьютерных и телекоммуникационных технологий. Широкое использование ЭВМ на различных этапах изучения дисциплин студентам предъявляют при этом дополнительные требования, связанные с организацией котроля знаний. При этом существует необходимость усиления информационной компоненты в процессе оценки графических построений выполненных студентами. Это объясняется сравнительным анализом образовательных стандартов по инженерным специальностям: где составляю-щая связана с изучением всякого рода графической
информации в отечественных вузах, постоянно возрастает111.
В настоящее время существует множество разработок посвященных тестирующим системам. Их принцип основан в основном на том, что на поставленные вопросы необходимо выбирать предлагаемые варианты ответов [2]. Положительной стороной этих тестирующих систем, япляется то. что возможно оценить теоретические знания студента но таким дисциплинам, как математика и физика. При контроле знаний по указанным дисциплинам студентам, как правило нужно определять численное значения параметров, выражений формул и др. Недостатком указанных тестирующих систем является то, что невозможно проверить практические навыки
о
Рис. 1. Проецирование плоской фигуры в линию
Рис. 2. Граф
Рис. 3. Блок-схема анализа графических построении
с тудентов, где главной задачей является выполнение графических построений по таким дисциплинам как начертательная геометрия и инженерная ¡ рафика.
В целях экономии времени преподавателей и усовершенствования учебного процесса, разработана тестирующая система с использованием автоматизированной проверки графических построений выполненных студентами на основе пакета САПР АСЛ02006 и алгоритмического языка программирования АчЮШР (3|. Эта система основана на совокупности программ позволяющих автоматизированное получение исходных данных тестов, контроля доступа студентов к тестирующей системе, а также программ оценки графических построений студентов и определения соответствующего рейтингового балла. Практическая реализация некоторых тестовых задач показала, что наиболее подходящей формой получения изображений исходных данных тестовых задач является использование их тестового описания на основе программ на языке АШоЫБР. Это объясняется тем, что использование слайдов системой Л САР не позволяет строить на них изображения. Хранение исходных данных тестовых задач в файлах с расширением сЫд. требует большого объема памяти. Недостатком данного способа хранения исходных данных является и то, что усложнен анализ координат точек, характеризующих тексты, прямые и другие примитивы при проверке правильности построений студентов. В текстовых программах на языке АиЮЫБР каждая точка исходных дан-
ных задается координатами, которые в дальнейшем используются при проверке правильности графических построений.
Рассмотрим методологию построения разработанной тестирующей системы на примере решения задачи связанной с проецированием плоской фигуры в линию. Для проецирования плоской фигуры в линию необходимо использовать метод замены плоскостей. Замену плоскостей, как известно, можно осуществлять как с использованием горизонтали, так и фронгали. На рисунке 1а представлено начало решения поставленной задачи с использованием горизонтали проходящей через вершину треугольника Аг, а на рисунке 16 соответственно с использованием произвольной горизонтали[41.
На рисунке 2 представлен граф, отражающий все варианты построений, при решении данной задачи, методом замены плоскостей. На рисунке 2 приняты следующие обозначения: I - проецирование плоской фигуры в линию, 2 - решение задачи с использованием горизонтали, 3 - проведение горизонтали через вершину треугольника Аг, 4 — построение горизонтали не проходящей через вершины треугольника А7В,Сг 5 - проведение оси х, 4 еле на от горизонтальной проекции треугольника 1х,,± А,/,), 6 — проведение оси х, л справа от горизонтальной проекции треугольника (хм± А,7 — построение оси х, 4 слеваотгоризо1ггальной проекции треугольника, 8 — проведение оси х, 4 справа от горизонтальной проекции треугольника (хм11,2,). 9 - решение задачи с
чат £f«jciM Риссе««« фимжа Qomuife
с - явзьзаа, * Standard Vj ^ ISO» gfSlandaid v!
■ ел**' - -8>Uyoi v]
лш
Темо 2 Задание 1
Проецирование плоской ф'иг^ры в линию
Спроецировать заданную плоскость на комплексном иергехе в линию с использованием метода замены плоскостей.
Сценко по тест:*
^Построение фронтальной проекции горизонтали
2. Проведение линии проекционной связи
3. Построение горизонтальной проекции горизонтали
4. Построение оси У*.* и проекции точек.А< ВлС*
5. Правильность обозначении
Обции валл
1
г 1 4
Рис. А. Пример решения тестовой задачи
использованием фронтали, 10 - построение фронта-ли через заданную точку /?,, 11 - построение фрон-тали не проходящей через вершины треугольника А,Й.С., 12 — построение оси Xj_4 слева от фронтальной проекции треугольника [хгл1.А717), 13 — построение оси х24 справа от фронтальной проекции треугольника, 14 — построение оси х24 слева от фронтальной проекции треугольника. 15 - построение оси х24 справа от фронтальной проекции треугольника.
Программа оценки графических построений вначале, определяет положение прямых, построенных студентом. Для этого на основе использования функций доступа к примитивам создается набор примитивов, который условно обозначим LL. Далее создаются списки опорных точек (начальных и конечных точек прямых, точек вставки тексов и др.) задающих эти примитивы. На основе оценки положения указанных опорных точек происходит выбор примитивов удовлетворяющих тем или иным заданным требованиям. При этом происходит автоматическая систематизация примитивов по определенным признакам Для решения указанных задач разработаны следующие подпрограммы:
1. Подпрограмма определения набора прямых из примитивов LL, проходящих через заданную точку (NPR-P1J;
2. Подпрограмма определение набора прямых проходящих, через две заданные точки (NPR - Р1 -Р2):
3. Подпрограмма определение набора прямых перпендикулярных заданной прямой (NPR - PER - PR);
4. Подпрограмма определения прямой параллельной заданной прямой lN-PAR| и проходящей через заданную точку;
5. Подпрограмма сравнения длин отрезка с заданным расстоянием (Г^-ЗИЛУ).
На рисунке 3 представлена блок-схема анализа графических построений, связанных с проецированием плоской фигуры в линию с использованием горизонтали. 11а рисунке 3 приняты следующие обозначения:
1. Создание набора примитивов 11: 2 - определение из набора ¿¿. прямой, являющейся горизонталью; 3 — проверка условия прохождения горизонтали, через вершинутреугольника; 4 - горизонталь не проходит через вершину треугольника; 5 -горизонталь проходит через вершину треугольника; б - определение, существует ли в наборе П. прямая, проходящая через точку 12 и имеющая вертикальное положение. Точка Ц является точкой пересечения фронтальной проекции горизонтали Л., с проекцией отрезка В2СГШ 7 — определение, существует ли прямая из набора И проходящая через точку 1, и точку А, (см. рисунок 1а); 8 - определение точек пересечения горизонтали Л2 с отрезками А.^Ву ВгС2 и С7АГ На рисунке 16 данные точки обозначены 2гиЗг; 9 -определение, существует ли в наборе И прямые I, и
проходящие через точки 22 и 32 и имеющие вертикальную ориентацию; 10 - определение точек пересечения прямых и с соответствующими отрезками В1С, и С,Л,; 11 — определение, существует ли в наборе И прямая I проходящая через точки 2, и
3,; 12 - определение существует ли в наборе И, прямые проходящие через точки В,, С,, А, и параллельные проекции Лг; 13 — определение, существует ли прямая в наборе И. перпендикулярная фрон гали II,; 14 - определение существуют ли отрезки прямых из набора а. длина которых равна заданному расстоянию и расположена перпендикулярно оси х,, (рис. 1); 15 - определение существует ли в наборе
прямые проходящие через точки Ал, Вч, С,, перпендикулярные оси х!4; 16 — обозначены ли правильно построенные точки, соответственно А1, ВА, С4; 17 — задача решена верно, окончание расчетов; 18 -присвоение рейтингового балла; 19 — рейтинговый балл не присваивается.
На рисунке 1,в представлено конечное решение задачи связанной с проецированием плоскости в линию, с помощью проведения горизонтали через вершину треугольника Л2 Общий рейтинговый балл определяется суммированием промежуточных баллов, которые определяются в процессе анализа построений студентом. За каждый правильный шаг система ставит определённый рейтинговый балл. При определении оценки студенту оценивав гея правильность построений проекций прямых, правильность обозначений текстов, а так же линий проекционной связи.
Заметим, что разработанная система может работать в режиме самообучения. При этом студент может получать информацию в виде комментариев о правильности решения задачи на каждом этапе.
На рисунке 4 приведено решение тес товой задачи студентом на графической зоне системы АСА02006 с выводом результатов определения рейтингового балла с использованием текстовых программ на языке АШоДОР.
В работе предложена методология создания оболочки тестирующей системы на основе использования пакета программ АСА Г) и тестовых программ на языке Аи1о1Л8Р. Разработан принципиально но-
вый метод оценки правильности графических построений выполняемых студентов при проведении тестирования, на основе обеспечения доступа к примитивам системы AutoCAD и анализа их по определенным признакам. Дана классификация основных задач при сортировке примитивов по заданным требованиям при определении рейтингового балла.
Библиографический список
1. Голицына. И.II Исследовании готовности студентик к обучению с помощью компьютерных информационных технологий / - IF.F.E international Conference on Advanced Learning Technologies. Kazan Russia.9-12August2002.-c.2l7-221.
2. Инюточкина. F..B Разработка тестов пСДО «Прометей»: Учебно-методическое пособие для преподавателей, работающих по дистанционной технологии. Омск: Изд-во ОмГТУ. 2005.- 52 с.
3 Прнтыкнн. Ф.Н. Система тестирования знаний студентов по дисциплине начертательная геометрия / Ф.Н. Притыкип, Л.И Лншценко, Д.А. Машук // Материалы седьмой Всероссийской научно-технической конференции «Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий». Улан-Удэ. 24 - 30 июля 2006. Часть 2. - с. 364 - 367.
4. Шмуленкова, И.О. Автоматизированный контроль графических построений, выполненных студентами при решении метрических задач в курсе начертательной геометрии /ЕЕ. Шмуленкова. Ф.Н. Притыкин, Д.А. Вашуркин, // Сборник научных статей межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей «Теоретические знания — в практические дела». Омск. 16 марта 2007. - с. 162.
Ill М У Л Е Н КО В А Елена Евгеньевна, соискатель кафедры начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики.
Статья поступила в редакцию 01.12.06 г. © Шмуленкова Е.Е.
Книжная полка
Андрей Петрович Ершов - ученый и человек / Ред.-сост. М.А. Бульонков [и др.]; отв. ред. А.Г. Марчук. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. - 504 с.
Книга представляет собой сборник материалов, посвященных жизни и деятельности выдающегося ученого, академика Андрея Петровича Ершова. В истории советской науки Ершов занимает особое место как пионер и лидер отечественного программирования, на становление и развитие которого он оказал значительное и определяющее влияние. В предлагаемой книге собраны воспоминания коллег, учеников и друзей А. П. Ершова, его статьи, письма и другие архивные материалы, характеризующие его не только как ученого, педагога и общественного деятеля, но и как замечательного человека, жизнь которого была и остается примером служения науке и всему народу.
Книга адресована широкому кругу специалистов в области информатики, студентам, преподавателям и всем, кто интересуется ис торией отечественной науки. Рос. акад. наук, Сиб. о гд-ние, Ин-тсист. информатики им. А.П. Ершова.
