طراحی و پیادهسازی نرمافزار تولید محتوای آزمون

مبتنی بر استاندارد QTILite-IMS

امید فاطمی، محسن یوسف پور

 دانشکدهی فنی دانشگاه تهران، گروه مهندسی برق و کامپیوتر

 omid@fatemi.net m.yousefpour@gmail.com

چکیده: طراحی یک سیستم آزمون که بتواند به سادگی با حداقل تغییرات با انواع VLE ها ارتباط برقرار کرده برگزاری آزمون را مدیریت نماید، نیازمند تدوین صحیح روابط میان اجزاء تشکیل دهنـده سیـستم برگـزاری آزمون همینطور مشخصنمودن ارتباط این سیستم با انواع کاربران ممکن یک سیستم آموزش الکترونیکـی است.

اجزاء یک سیستم برگزاری آزمون به طور کلی عبارتند از قسمت تولید محتوای آزمون، ذخیره سازی نگـهداری آزمونهای تولید شده، مدیریت نظارت بر برگزاری آزمونها براسـاس قواعـد مـشخص شـده در آزمـون در نهایت ارزشیابی سنجش دانشآموزان براساس نتیجه آزمون. IMS با تدوین استاندارد QTI در جهت تدوین این ارتباطها تلاش نموده اسـت. مـا در ایـن مقالـه نـرمافـزار ASIGen برای تولید محتوای آزمـون مبتنـی بـر اسـتاندارد QTILite-IMS را طراحـی کـرده ویژگیهـا ملزومات یک سیستم برگزاری آزمون واحد تولید محتوای آزمون را معرفی میکنیم.

مقدمه

در سیستم جامع آموزش الکترونیکی، آنچه دارای اهمیـت ویـژه اسـت ارائـه آمـوزشهـای مـورد نیـاز بـه استفادهکنندگان از سیستم، حصول اطمینان از دریافت این آموزشها توسط محصلین میباشد. در سیستمهای   Virtual Learning Environment  Question and Test Interoperability  سنتی آموزشی، فرآیند سنجش دانشآموزان مستقیماً توسط آموزگار صورت مـیگیـرد. ایـن عمـل بـه وسـیله ابزارهای متفاوتی که در اختیار آموزگار قرار دارد انجام میشود. این ابزارها که تا حدودی وابـسته بـه شـناخت درک آموزگار از فضای کلاس میباشند، به طور کلی شامل مواردی چون حفظ ارتبـاط مـستمر بـا دانـش آمـوز، پیگیری انجام تکالیف برگزاری انواع ختلف آزمون میباشد. این روش در نهایـت منجـر بـه سـنجش میـزان آموخته های دانشآموز ارزشیابی دانسته های وی میگردد. تردیدی نیست که این مکانیزمها، در مسیر الکترونیکی شدن روشـهای آمـوزش، فاصـله گـرفتن از روشـهای مبتنی بر آموزگار، باید به نوعی تغییر یابند که بتوانند کارایی لازم را جهت سنجش محصلین از خود نشان دهند .

قسمتی از این مکانیزمها، برگزاری آزمون، بررسی نتایج آن در نهایت ارزشیابی دانشآموز براساس آن میباشد. در صورتی که به ماهیت یک سیستم سنجش مبتنی بر آزمون به خوبی اندیشیده شود، مـی تـوان آنـرا بـه چنـد قسمت مستقل از یکدیگر تفکیک نمود که هـر کـدام وظـایف مجزایـی در مـسیر برگـزاری آزمـون ارزیـابی دانشآموز برعهده دارند.

ویژگیهای یک سیستم برگزاری آزمون

اولین جزء از یک سیستم آزمون، واحدی است که وظیفه آن تولید محتوای آزمونها میباشد. با در نظر گرفتن این مسئله که با افزود شدن توانمندیهای الکترونیک به یک سیستم برگزاری آزمون، تنوع نحوه برگزاری آزمون ساختار سوالات، بسیار گستردهتر از روشهای سنتی خواهد شد، ضرورت انتخاب یک ساختمان داده مناسب همینطور روش هماهنگ با نیازها توانمندیهای طراح سوالات، برای تولید محتوای آزمون روشن آشکار خواهد شد. در سیستمهای الکترونیکی برگزاری آزمون، علاوه بر ساختارهای سنتی طرح سـوال، امکـان تولیـد سـوالات بـا استفاده از ابزارهایی چون فیلم، صوت تصاویر متحرک نیز وجود دارد . تکثر بـه وجـود آمـده در سـاختارها، بـه روشنی نیاز به واحدی جهت تولید محتوا آزمون در قالب سـاختارهای مـشخص قابـل اسـتفاده را مـشخص میسازد. نکته دیگری که در طراحی یک سیستم برگزاری آزمون دارای اهمیت است، ضرورت در نظر گرفتن یک واحد ذخیرهسازی اطلاعات است، که بتوان در آن محتواهای تولید شده را نگه داری کرده در آزمونهای مختلـف از آن استفاده کرد.

سیستم برگزاری آزمون در یک طراحی مناسب باید بتواند استقلال خود را از VLE حفظ نماید. در این صـورت سیستم برگزاری آزمون این قابلیت را خواهد یافت که با یک VLE با هر تکنولوژی پیادهسازی، ارتبـاط برقـرار نموده آزمونهای مورد نیاز آن VLE را تامین سازد. این امر تنها مستلزم ایـن نکتـه اسـت کـه سیـستم هـای برگزاری آزمون باید ساختار روشن مشخصی برای ارائه اطلاعات داشته باشند تا هر VLE تنها بـا دانـستن ساختار مزبور، Interface مورد نیاز را تامین کرده بتواند بـا سیـستم برگـزاری آزمـون ارتبـاط برقـرار سـازد .  بنابراین نگ داری محتواهای تولید شده با قالبی مشخص، در یک منبـع ذخیـرهسـازی آزمـونهـا، بـرای تـامین هماهنگی سیستم برگزاری آزمون با VLEهای متفاوت ضروری است. واحد دیگری که در طراحی یک سیستم جامع برگزاری آزمون مورد نیاز می باشد، قـسمتی اسـت کـه وظیفـه اعمال قوانین قواعد تعیی شده برای برگزاری آزمون را بر عهده داشته بر صحت اجرای آن نظارت می کنـد. این واحد که در واقع مسیر اجرای آزمون را تحت نظارت خود دارد، اجرای قواعدی چون زمان برگزاری آزمـون، همچنین انتخاب سوال مناسب از بانک سوال هدایت جریان آزمون را بر عهده دارد. آخرین قسمت که در چنین سیستمی مورد نیاز میباشد، قسمتی است که میتواند براساس قواعد مشخص شـده در محتوای آزمون، عمل تجزیه تحلیل پاسخ دانشآموزان را انجام داده آن را ارزشگذاری نمایـد. عـلاوه بـر این عمل باید بتواند گزارش مناسبی با توجه به نتایج آزمون هر دانشآموز در ختیار مدرسین قرار دهد. هر کدام از این چهار جزء یک سیستم برگزاری آزمون، شرایط، ملزومـات ویژگیهـای خـاص خـود را در یـک آزمون دارا هستند. بنابراین جداسازی منطقی این واحدها از یکدیگر سبب تسهیل عملیات طراحی شـده سـبب میشود برای طراحی پیادهسازی هر واحد تنه هزینه های مربوط به نیازهای آن واحد پرداخت گردد. علاوه بـر این، انعطاف سیستم برگزاری آزمون را برای تغییر یکی از اجزاء ارتقای فنی آن بالاتر میبرد. قطعا این نحوه طراحی مستلزم تعیین دقیق روابط بین اجزاء از یکسو تبیین نسبت کل سیستم با یک VLE نمونه از سـوی دیگر میباشد. در این مقاله ما به طراحی سیستم تولید محتوای آزمون با توجه بـه ارتبـاط آن بـا سـایر قـسمتها میپردازیم.

IMS-QTI استاندارد

برای تعیین این روابط استانداردسازی یک سیستم برگزاری آزمون، موسسه IMS اقدام به تولید استانداردی تحت عنوان QTI نموده اس . این استاندارد که اولین بار نسخه آن در سال 1999 منتشر شد اکنون نسخه آن در حال آمادهسازی است، ارتباط اجزای داخلی یک سیستم برگزاری آزمون بایکدیگر، ارتباط سیستم با افرادی که احتمال تماس آنها با مجموعه برگزار کننده آزمون وجود دارد (مانند طرا سوال، مصحح، دانشآموز، کارشناس امور آموزشی ...) در نهایت ارتباط آن با سیستمهای آموزش الکترونیکی را مشخص میسازد.

در تولید این استاندارد با توجه به ویژگیهای که انتظار می رفت چنین سیستمی دارا باشـد چنـد نکتـه بـه عنـوان ملزومات طراحی در نظر گرفته شد. ای ملزومات شامل نکاتی چون امکـان ارائـه، تولیـد اسـتفاده مجـدد از واحدهای حاوی آزمون در هر شرایط با استفاده از هر تکنولوژی پیاده سازی تهیه data-meta که شـامل اطلاعات کلی جهت معرفی آزمون میباشد یـا تـوان ارائـه گـزارش از وضـعیت سـنجش هـر دانـشآمـوز  .[ 3،1]میباشد

از همینرو مسائل موضوعاتی چون ASI که ساختمانهای داده مورد تائید بـرای یـک آزمـون مـی باشـد، Outcomes processing Scoring Weights Response processing Activity selection Presentation نحوه نمایش صورت سوالات، Response Materialهای مورد قبول در یک محتوای آزمون، در نسخه های مختلف این استاندارد مورد بررسی قرار میگیرند.

 IMS-QTILite استاندارد

در نسخه های آخر این استاندارد جزئیات مورد بررسی بسیار زیاد گشتهاند، به گونهای که آنچنان دچار پیچیدگی شده است که پیادهسازی سیستمی که توان پشتیبانی از تمام موارد پیشبینی شده در این استاندارد را داشته باشد بسیار مشکل غیر قابل دسترسی میباشد. به بیان دیگر استاندارد، اکنون دیگر به بیان ظرفیتهای موجود ممکن در یک سیستم برگزاری آزمون میپردازد. به همین دلیل برای تسهیل فهم امکان اجرای استاندارد، از نسخ به بعد، به همراه نسخه اصلی استاندارد، استاندارد دیگری تحت عنوان QTILite-IMS نیز منتشر میشود.

مطابق تعریف، این استاندار اولین مرحله از شناخت پیادهسازی نسخه اصلی استاندارد QTI میباشد. در این استاندارد تنها سوالات چند گزینهای با یک پاسخ حیح پشتیبانی میگردد. از یـک مکـانیزم سـاده پـردازش پاسخ کاربر ارزشیابی براساس آزمون برخوردار بوده از مواردی چون تولیـد data-meta بـرای هـر آزمـون، ارائه پاسخ سوالات آزمون پس از برگزاری، ارائه راهنماییهای هدفمند حین برگزاری آزمون، تعیـین زمـان مشخص برای آزمون سوالات با پاسخهایی که دارای پاسخ با ارزش نسبی می باشند هر گزینه قسمتی از امتیاز را به خود اختصاص میدهـد، پـشتیبانی نمـیکنـد. سـاختار مـدل ذخیـرهسـازی اطلاعـات در اسـتاندارد QTILite در شکل قابل مشاهده است.

 ویژگیها و نیازمندیهای واحد تولید محتوای آزمون و معرفی نرم افزار ASIGen:

آنچه که در این مقاله مورد بحث قرار میگیرد، طراحی نرمافزاری برای تولید محتوای مناسب آزمون، مبتنی بر استاندارد QTILite نسخه میباشد. همانطور که گفته شد، از مهمترین مسائل در طراحی سیستم برگزاری آزمون، انجام اقدامات لاز برای تامین هماهنگی این مجموعه با انواع سیستمهای جامع آموزش الکترونیکی است. با فرض فوق ضروری است که سوالات در قالبی طراحی پیادهسازی شوند، که اولاً به سادگی قابلیت ذخیرهسازی انتقال داشته باشند ثانیاً بتوانند حداکثر هماهنگی را از خود نشان داده با انواع VLEها سازگاری داشته باشند.   برای دستیابی به این هدف، استفاده از زبان XML میتواند راه حل مناسب کارایی باشد. این زبان میتواند با بهرهگیری از توانمندی انعطافپذیری زیادی که میتواند از خـود نـشان دهـد، تمـام اطلاعـات مـورد نیـاز در استاندارد QTILite را در قالب tagهای خود نگهداری کند در صورت لزوم در اختیار سیـستمهـای آموزشـی قرار دهد.

نکته دیگری که در طراحی یک نرمافزار تولید محتوای آزمون بایـد مـورد توجـه قـرار گیـرد، رعایـت ادبیـات متداول معلمین طراحان سوال در طراحی قالبهایی است که از طریق آنها اطلاعات طراح دریافت میگردد. روشن است که طراح سوال لزومی ندارد که با عناوینی چون ASI دیگر عناوین موجود در ساختار Itemهـای QTILite برخورد کرده مستقیماً برای تکمیل آنها اقدام کند. بلکه توانمندی ویژه چنین نـرمافـزاری، بایـد این باشد که اطلاعات را در قالبهای شناخته شده متعارف از طراح دریافت کرده با تجزیه اطلاعات آنهـا را در قالب مورد تائید استاندارد، قرار دهد. به عبارت دقیقتر طراح سوال هرگز نباید درگیر محتوای فایـل XML گردد تکمیل تولید فایل منحصراً در حیطه وظایف نرمافزار تولید محتوای آزمون، به کمـک زبـان متـداول طراحان آزمون، باقی خواهد ماند. راهحلی که در طراحی این نرمافزار برای رسیدن به اهداف پیشبینی شده در نظر گرفته شـده اسـت، اسـتفاده از یک wizard برای دریافت اطلاعات مورد نیاز، از کاربر میباشـد. در ایـن نـرمافـزار کـه ASIGen نـام دارد، داده های مورد نیاز براساس تفاوتهای مفهومی که با یکدیگر دارند، به پنج قسمت مجزا تفکیک شدهانـد. بـرای هر قسمت به تعداد کافی فرمهایی تهیه شده که در یک یا چند صفحه از wizard نمایش داده میشوند. سپس نرمافزار اطلاعات دریافت شده را در ساختار معرفی شده در استاندارد قرار مـی دهـد فایـل XML خروجـی را تولید میکند. اولین صفحه از این wizard به دریافت اطلاعات نویسنده مسئولین طراحی سوال اختصاص دارد. از اطلاعات به دست آمده از این فرم در معرفی Item نامگذاری آن براساس قواعد نامگذاری یکتایی که IMS پیشنهاد نموده است استفاده میگردد. سپس در قال دو گام بعدی، دو فرم با نامهای Aims Educational Aims Contextual قرار دارند که مربوط به معرفی آزمون از دو دیدگاه آموزشی پداگوژیکی همچنین ویژگیهای علمی پیش نیازهـای آزمـون میباشد. اطلاعات بدست آمده از این قسمت نیز در ساختار معرفی شده در استاندارد، فیلدهای Objectives Rubric جای میگیرند.

پس از آن در گام بعدی که Question نام دارد قسمتی از اطلاعات فیلد Presentation که شامل صورت سوال بدون گزینه های طرح شده در سوال همچنین حوه نمایش آن میباشد، تامین میگردد. در استاندارد QTILite تنها دو نحوه نمایش تصویر متن، پشتیبانی میشود. سپس باقیمانده موارد مورد نیاز در فیلد Question به همراه مواردی از فیلد Resprocessing در دو گام بعدی، یعنی Settings Response Responses از کارب دریافت میگردند. این اطلاعات علاوه بر تعیین گزینه ها نحوه نمایش آنها، نحوه ارزشیابی پاسخ صحیح را نیز معین میسازد این فرمها به گونهای طراحی شدهاند که امکان وارد کردن اطلاعات ناقص یا اطلاعاتی کـه از نظـر مفهـومی مناسب هر فیلد نیستند را از کاربر سلب مینماید. به عنوان مثال در همین گام، کـاربر موظـف اسـت عـلاوه بـر پرکردن فرمهایی که با علامت ستاره ضروری بودن آنها مشخص شده است، به تعداد کافی نیز گزینه سوال را مشخص سازد، در غیر اینصورت اجازه خروج از صفحه به کاربر داده نخواهد شد. در نهایت در آخرین ام نیز بازخوردهایی که ممکن است پس از برگزاری آزمون به هریک از افراد در ارتباط با این آزمون ارائه شود، از طریق صفحه Answers to Feedbackبه تفکیک جایگاه افراد، دریافت شده در فیلد Itemfeedback وارد میشود.

پس از پایان کار نرمافزار، با توجه به نحوه دریاف اطلاعات توسط نرمافزار عنایت به این نکتـه کـه امکـان واردکردن اطلاعات ناقص ناکافی همچنـین داده هـایی کـه از نظـر مفهـومی در سـاختار مـورد نظـر جـای نمیگیرند، وجود نداشته است، میتوان اطمینان حاصل کرد که فایل XML تولید شـده توسـط ایـن نـرمافـزار مبتنی بر استاندارد QTILite بوده میتواند مورد استفاده سیستمهای آمـوزش الکترونیکـی کـه از ایـن استاندارد پشتیبانی میکنند قرار گیرد.

 پیادهسازی و نتیجه گیری

نرمافزار ASIGen براساس استاندارد QTILite-IMS طراحـی بـه کمـک زبـان برنامـهنویـسی جـاوا پیادهسازی گردید. این نرمافزار که توان ذخیره داده های به زبان فارسـی را نیـز دارد، بـه کمـک ابـزار اجـرای آزمون که بر مبنای استاندارد QTI-IMS طراحی پیادهسازی شده بود مورد آزمایش قرار گرفت. نتیجه بررسی چنان بود کـه فایـلهـای XML خروجـی نـرمافـزار ASIGen کـاملاً منطبـق بـر اسـتاندارد -IMS QTILite میباشند کاملاً با ابزارهای اجرا برگزاری آزمون که از این استاندارد پشتیبانی می نمایند هماهنگ بوده در آنها قابل استفاده میباشند. از آنجائی که خروجی این نرمافزار فایل XML میباشد، استفاده از آن در سیستمهای تحت وب نیز به راحتی قابل انجام است.

مراجع

 IMS Question & Test Interoperability: An Overview C.Smythe E.Shepherd

L.Brewer and S.Lay Final Specification Version IMS Februray 2002

 IMS Question & Test Interoperability: QTILite Specification C.Smythe

E.Shepherd L.Brewer and S.Lay Final Specification Version IMS

Februray 2002

 IMS Question & Test Interoperability: ASI Information Model Specification

C.Smythe E.Shepherd L.Brewer and S.Lay Final Specification Version

IMS Februray 2002

 IMS Question & Test Interoperability: ASI Best Practice & Implementation

Guide C.Smythe E.Shepherd L.Brewer and S.Lay Final Specification

Version IMS Februray 2002

 IMS Question & Test Interoperability: Addendum C.Smythe E.Shepherd

L.Brewer and S.Lay Final Specification Version IMS Februray 2002

#کاشی سنتی