Построение XML-файлов для хранения данных компьютерных систем тестирования знаний по спецификации QTI

В статье рассматриваются принципы формирования XML-файлов для хранения баз вопросов компьютерных систем тестирования. Подробно описаны необходимые элементы XML-файлов, а также их структура.

В Инновационном Евразийском университете в Центре тестирования используется компьютерная система тестирования знаний студентов. В данной системе есть недостаток: она несовместима с другими системами. Базу вопросов из другой системы в ней использовать нельзя. Эту проблему можно решить при использовании спецификации QTI (QuestionandTestInteroperability — унифицированные вопросы и тесты), предложенной консорциумом IMS (InstructionalManagementSystem).

В рамках разработки магистерских диссертаций ведется создание программ тестирования в Инновационном Евразийском университете и в колледже ИнЕУ.

C установлением единого образовательного пространства появилась необходимость в разработке единого стандарта для оформления и разработки системы компьютерного тестирования. Такие системы должны быть полностью совместимы между собой, чтобы тестовые задания из одной системы можно было перенести в другую без искажения их содержания и с однозначной трактовкой. Таким стандартом стала спецификация консорциума IMS-QTI. Целью создания нового формата было обеспечение взаимодействия между системами.

Первая версия спецификации была простой модификацией другого стандарта — QML (QuestionsMarkupLanguage — язык разметки вопросов). Распространение стандарт получил лишь после 2002 года, когда была разработана версия QTI 1.2. В этой спецификации описаны практически все используемые при тестировании знаний типы вопросов: вопросы закрытого типа, вопросы с вариантами ответов, вопросы на соответствие, вопросы на классификацию и т. д. В настоящее время последней версией является вышедшая в 2008 году спецификация QTI 2.1, но она является незавершенной, поэтому большинство разработчиков все еще пользуется спецификацией 1.2.

Качественные тестовые задания очень трудоемки для написания и проверки, поэтому наличие стандартного языка описания тестовых заданий позволит гарантировать возможность дальнейшей работы с ним. Гораздо выгоднее потратить время на оформление тестовых заданий по единому стандарту, чем потом вручную переносить их в другую систему.

Спецификация QTI содержит в себе модель данных, определяющую структуру вопросов, оценку и результаты опросов для хранения в формате XML (eXtensible Markup Language — расширяемый язык разметки). Чаще всего спецификация используется именно для описания вопросов, потому что в оценочной части е? использование не так критично.

Основными понятиями структуры данных для компьютерных систем тестирования знаний по спецификации QTI являются (рисунок 1):

Элемент имеет такие же атрибуты, как и элемент тестирования. В его состав входят следующиеподэлементы (рисунок 3):

qticomment (строка комментария для раздела);

duration (описывает количество времени, которое дается тестируемому на прохождение раздела);

qtimetadata (содержит в себе словарь метаданных характерных для спецификации QTI);

sectionprecondition (описание условий, при которых секция будет доступна для тестирования);

sectionpostcondition (описание условий, при которых следующая секция будет доступна для тестирования);

objectives (описывает образовательные цели тестирвоания);

rubric (краткое описание контекстных для рубрики данных, которая может быть полезна для проходящего тестирование);

sectioncontrol (переключатели включающие/выключающие подсказки, отображение правильных ответов, отображение результата тестирования на лету);

presentation_material (информация для описания контекста всех элементов раздела);

outcomes_processing (описание алгоритма обработки результата на уровне раздела);

sectionproc_extension (описание альтернативного алгоритма обработки результатов);

sectionfeedback (содержит элементы обратной связи для тестируемого, описывает способ представления результатов);

selection_ordering (описание алгоритма выбора вопросов из раздела);

reference (содержит в себе учебный материал, описывающий раздел, он может быть как доступен тестируемому, так и недоступен);

sectionref (для включения в раздел разделов, описанных в другом месте, но имеющих отношение к этому разделу);

section (описание подсекций);

itemref (для включения в раздел вопросов, описанных в другом месте, но имеющих отношение к этому разделу);

Рисунок 3 — Структура элемента.

Элемент содержит в себе описание структуры тестового задания (вопроса). Он имеет 5 атрибутов (рисунок 4): title (содержит имя вопроса), label (содержит отображаемое имя), ident (уникальный номер вопроса), maxattempts (максимальное количество попыток на вопрос), а также необязательный атрибут xml: lang, в котором указывается версия XML.

Рисунок 4 — Структура элемента.

Содержит следующие подэлементы:

qticomment (строка комментария для раздела);

duration (описывает количество времени, которое дается тестируемому на вопрос);

itemmetadata (содержит в себе метаданные, применимые к вопросу);

qtimetadata (содержит в себе словарь метаданных характерных для спецификации QTI):

qmd_computerscored (может ли вопрос быть оценен компьютером);

qmd_feedbackpermitted (доступна ли обратная связь для этого вопроса);

qmd_hintspermitted (разрешены ли для этого вопроса подсказки);

qmd_itemtype (указывает тип вопроса);

qmd_levelofdifficulty (указывает уровень сложности вопроса);

qmd_maximumscore (указывает максимальный балл за вопрос);

qmd_renderingtype (используемый для вопроса тип отображения);

qmd_responsetype (указывает, какой тип ответа ожидается на вопрос);

qmd_scoringpermitted (разрешен ли подсчет баллов за этот вопрос);

qmd_solutionspermitted (разрешено ли отображение решения);

qmd_status (статус вопроса: доступен/недоступен);

qmd_timedependence (зависит ли балл за вопрос от затраченного времени);

qmd_timelimit (ограничение по времени в минутах);

qmd_toolvendor (название генератора, породившего вопрос);

qmd_topic (краткое описание темы вопроса);

qmd_weighting («вес» вопроса для тестирования);

qmd_material (описание учебного материала, относящегося к вопросу);

qmd_typeofsolution (тип решения, доступного для вопроса);

objectives (описывает образовательные цели вопроса);

itemcontrol (переключатели включающие/выключающие подсказки, отображение правильных ответов, отображение результата тестирования на лету);

itemprecondition (описывает условие, при котором вопрос будет доступен в тестировании);

itempostcondition (описывает условие, при котором следующий вопрос будет доступен в тестировании);

itemrubric (краткое описание контекстных для рубрики данных, которая может быть полезна для проходящего тестирование. Использование элемента rubric предпочтительнее, чем itemrubric);

rubric (краткое описание контекстных для рубрики данных, которая может быть полезна для проходящего тестирование);

presentation (описывает отображаемую информацию о вопросе при оценке); файл тестирование база знание.

resprocessing (описание алгоритма обработки ответа на вопрос);

itemproc_extension (описание альтернативного алгоритма обработки ответа на вопрос);

itemfeedback (содержит элементы обратной связи для тестируемого, описывает способ представления результатов тестирования).

Таким образом, в системе компьютерного тестирования знаний должна быть реализована функция формирования XML-документа с использованием нотаций спецификации QTI при создании новой программы тестирования. Так как пользоваться этой системой для составления тестовых заданий будут не всегда IT-специалисты, необходима разработка интуитивно понятного интерфейса с графическим представлением структуры как всего тестирования, так и каждого тестового задания по отдельности.

Дэвид Хантер, ДжеффРафтер и др. XML. Базовый курс — Beginning XML. — М.: Вильямс, — 1344 с.

Сергеев А. П. HTML и XML. Профессиональная работа. — М.: Диалектика, 2004. — 880 с.

Гужов В.И., Данин В. Ю., Пинтус Е. С. Тестирования на основе спецификации IMS QTI // Материалы X Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2003» — Новосибирск, 2003. — С. 238−243.