Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Морфологический синтез вариантов заданий в обучающей системе по программированию

Морфологический синтез вариантов заданий в обучающей системе по программированию

Abstract

В состав учебно-методических материалов обучающей системы по программированию должен входить большой набор однотипных вариантов заданий для написания программ по всей тематике изучаемого материала. При фиксированном наборе заданий система утрачивает свою обучающую функцию после выполнения пользователем всех заданий. Вследствие этого обучающая система должна обладать способностью генерировать вариант задания «на лету». Помимо тестовых заданий в обучающей системе должны присутствовать задания по написанию и изменению программного кода разных видов: написание законченной программы, написание фрагмента программы, исправление программы с ошибками, рефакторинг кода программы, написание модульного текста для заданного кода и т. п. Генерацию вариантов заданий можно осуществить на основе принципа морфологического синтеза. Типовое задание на программирование по некоторой теме должно представлять собой параметризованный шаблон с параметрами. Конкретный вариант задания формируется системой посредством выбора значений параметров. Разнообразие вариантов определяется сочетаниями параметров. На основе анализа конкретных заданий определены три вида параметров: независимые, зависимые и вложенные. Значения параметров двух типов: множество строковых значений, вычисляемые системой числовые значения. Обучающая система при создании конкретного варианта сначала должна выбрать значения независимых параметров. Значения зависимых параметров выбираются на основании уже известных значений независимых параметров. И для каждого значения, с которым связаны вложенные параметры, система должна сгенерировать их значения. Для представления шаблона в составе базы заданий обучающей системы должен быть разработан предметно-ориентированный язык программирования, например, на основе xml. Конкретный вариант задания формируется посредством текстовой подстановки конкретного значения параметра на соответствующее место в теле шаблона аналогично тому, как это делает практически любой макропроцессор. Для генерации в заданиях арифметических выражений со стандартными функциями разработан вероятностный алгоритм, порождающий выражение по грамматике.

A part of teaching materials training system programming should include a large set of similar variants of tasks for writing programs for all the themes of the studied material. For a fixed set of tasks, the system loses its learning function as soon as the users executes all the tasks Therefore, the training system must be able to generate an option of the tasks "on the fly". In addition to the test tasks, the training system must comprise tasks for writing and editing code of different types: writing complete programs, writing a part of the program, fixing an error, refactoring a program code, writing a module text for the given code, etc. The generation of the variants of the tasks can be performed on the basis of the morphological synthesis. A typical task on programming on a certain subject should be a parameterized template with parameters. A specific version of the task is formed by the system by means of selecting parameter values. The combinations of the parameters determine the variety of the options. Based on the analysis of the specific tasks, three categories of the parameters: independent, dependent and nested are identified. There are two types of the values of the parameters: a set of string values and numeric values calculated by the system. When creating a particular option, the training system must first choose the values of the independent parameters. The values of the dependent parameters are chosen on the basis of the known values of independent parameters. And, for each value, which is associated with the nested parameters, the system must generate their values. To view the template in the base tasks the training system should have a domain specific language, such as xml-based. A specific task is shaped by textual substitution of the specific parameter value to the appropriate place in the body of the template in the same way as almost any macro-processor does. To generate arithmetic expressions with standard features in tasks, a probabilistic algorithm that generates a grammar expression is developed.

Keywords

ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА,ПРОГРАММИРОВАНИЕ,ШАБЛОН ЗАДАНИЯ,ПАРАМЕТРЫ ШАБЛОНА,ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ,МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ,АЛГОРИТМ ГЕНЕРАЦИИ ВЫРАЖЕНИЙ

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold
Beta
sdg_colorsSDGs: