EVALEDIT - EDITOR ON-LINE DE TESTE GRILA Cristea BOBOILĂ * EvalEdit reprezintă o aplicaţie tip Internet al cărei scop este evaluarea on-line şi editarea testelor grilă existente pentru evaluare. Aplicaţia are rolul de a înlesni studiul pe internet precum şi de a oferi posibilitatea de actualizare periodică în scopul unei evaluări cât mai reale a cunoştintelor utilizatorilor. Rolul produsului software este nu numai de a crea posibilitatea utilizatorilor de a-şi verifica cunoştinţele on-line dar şi de crea posibilitatea acestora de evoluţie în timp permiţându-le o bună monitorizare a rezultatelor obţinute. Pe de altă parte aplicaţia va oferi posibilitatea operatorilor/administratorului de a schimba periodic testel egrilă pentru a permite o actualizare cât mai eficientă a sistemului de evaluare. Pentru realizarea acestui software educational - EvalEdit se folosesc PHP şi MySQL. Am ales realizarea unei baze de date în MySQL, deoarece accesul şi lucrul cu bazele de date este mai uşor comparativ cu alte platforme, ceea ce permite o reînnoire uşoară şi rapidă a informaţiei expuse. Un alt motiv important pentru folosirea PHP şi MySQL este că acestea sunt cross-platform, putând rula atât pe Windows cât şi pe Linux. PHP şi MySQL oferă posibilitatea realizării unui site dinamic, printr-o interfaţare simplă şi accesibilă oricărui utilizator. De asemenea, pentru realizarea produsului am folosit serverul HTTP Apache, care se caracterizează prin siguranţă şi extensibilitate. Cuvinte cheie: Internet, e-learning, educaţia la distanţă, software educaţional 1. Introducere Scopul acestui document este prezentarea proiectării unui sistem conform cu standardul IEEE STD-1016-1998, IEEE Recommended Practice for Software Design Descriptions. Sistemul a cărui proiectare se descrie prin acest articol reprezintă o aplicaţie tip Internet (EvalEdit) al cărei scop este evaluarea on-line şi editarea testelor grilă existente pentru evaluare. Acest sistem are rolul de a uşura studiul pe internet precum şi de a oferi posibilitatea de a fi reactualizat periodic în scopul unei evaluări cât mai reale a cunoştinţelor utilizatorilor. Rolul acestui sistem este nu numai de a crea posibilitatea utilizatorilor de a-şi verifica cunoştinţele on-line dar şi de crea posibilitatea de analiză a evoluţiei lor în timp, permiţându-le o bună monitorizare a rezultatelor acestora de-a lungul timpului. Pe de altă parte această aplicaţie va crea posibilitatea de a fi schimbate periodic testele pentru a permite o actualizare cât mai eficientă a sistemului de evaluare. Proiectul astfel realizat se adresează în primul rând programatorilor, designerilor şi managerilor de proiect, dar şi utilizatorului obişnuit care este beneficiarul acestei aplicaţii, publicul ţintă al acestui document. Page 1 of 12
Vom utiliza în continuare următoarele definiţii, acronime şi abrevieri: site dinamic = site care oferă posibilitatea schimbării rapide a informaţiilor expuse, furnizând utilizatorilor informatie noua şi posibilitatea de a interactiona. Într-un site dinamic, elementele de interactivitate se pot adăuga foarte uşor. De asemenea, având continutul separat de prezentare, într-o bază de date, se pot crea uşor duplicate ale site-ului, cu format potrivit destinaţiei. cross-platform = aplicaţii care pot rula pe o varietate de sisteme de operare (Linux, Windows, etc.) 2. Tehnologii folosite Pentru realizarea aplicaţiei de tip Internet - EvalEdit se folosesc PHP şi MySQL [7][8]. Un motiv important pentru folosirea acestora este că acestea sunt cross-platform, putând rula atât pe sisteme Windows şi Linux, cât şi pe o mulţime de alte sisteme mai rar întâlnite. PHP şi MySQL oferă posibilitatea realizării unui site dinamic, printr-o interfaţare simplă şi accesibilă oricui şi lucrul cu bazele de date, ceea ce permite o reînnoire uşoară şi rapidă a informaţiei expuse [1][5]. De asemenea, pentru realizarea site-ului se va folosi serverul HTTP Apache, care se caracterizează prin siguranţă şi extensibilitate [11]. 3. Descriere structurală a aplicaţiei 3.1. Descriere module 3.1.1. Descriere modul adaugainfo Nume adaugainfo Tip Modul de Cod Scop Scopul acestui modul este de a facilita adăugarea în baza de date a numelui cursantului, a unui domeniu sau a unui test. Mod de Funcţiile acestui modul vor fi apelate la cerinţa operare utilizatorului, prin interfaţa cu acesta. Toate aceste funcţii vor accesa baza de date pentru a adăuga informaţiile corespunzătoare. Identificarea obiectului de adăugat (nume cursant, domeniu, sau test) se face pe baza unui parametru. Submodule editintrebare, este subordonat modulului adaugainfo, având rolul de a prelua informaţii corespunzătoare unei întrebări a testului (număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, raspunsul corect) şi a le adăuga în baza de date. Resurse MySQL, PHP Page 2 of 12
3.1.2. Descriere modul identifictest Nume Tip Scop Mod operare de identifictest Modul de Cod Acest modul permite alegerea unui domeniu şi a unui test în vederea evaluării sau în vederea editării, pe baza informaţiilor introduse de utilizator. Funcţionalitatea acestuia este de bază pentru submodulele pe care le are în subordine prin faptul că identifică testul ce se va accesa în continuare. Funcţiile acestui modul vor fi apelate la cerinţa utilizatorului, prin interfaţa cu acesta. Toate aceste funcţii vor accesa baza de date pentru a identifica domeniul şi testul cerut de utilizator pentru evaluare. Submodule extragtest, este subordonat modulului identifictest, având rolul de a extrage din baza de date şi afişa întrebările corespunzătoare testului curent. cronometraretimp, este subordonat modulului identifictest, având rolul de a extrage din baza de date timpul setat pentru evaluare şi a cronometra scurgerea acestuia; când acesta expiră, se opreşte derularea testului. editintrebare, este subordonat nu numai modulului adaugainfo prezentat mai sus, dar şi modulului Resurse identifictest, având rolul de a prelua informaţii corespunzătoare unei întrebari a testului (număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect) şi a le adăuga în baza de date. stergeintrebare, are rolul de a prelua de la utilizator numărul întrebării care se doreşte a fi ştearsă şi a elimina înregistrarea corespunzătoare acesteia din baza de date. edittimp, are rolul de a prelua de la utilizator noul timp de evaluare care este setat pentru testul curent, şi a reactualiza valoarea sa din baza de date. editpondere, are rolul de a prelua de la utilizator numărul întrebării din test pentru care se doreşte editarea ponderii şi de a reactualiza valoarea sa din baza de date. MySQL, PHP Page 3 of 12
3.1.3. Descriere modul eval Nume Tip Scop Mod de operare Submodule Resurse eval Modul de Cod Acest modul permite evaluarea răspunsurilor cursantului. Modulul eval permite calculul răspunsurilor corecte, greşite, a numărului de puncte obţinute, afişarea răspunsurilor cursantului în paralel cu răspunsurile corecte şi cu punctele alocate fiecărei întrebări. Funcţiile acestui modul accesează baza de date pentru a compara răspunsurile cursantului cu cele înregistrate ca fiind corecte în baza de date, şi calculează numărul de răspunsuri corecte, numărul de răspunsuri greşite şi pe baza acestor valori calculează în final numărul de puncte obţinute. De asemenea, cunoaşterea răspunsurilor cursantului în paralel cu a celor corecte la nivelul acestui modul, permite adăugarea unei funcţii pentru afişarea în paralel a acestora. grafic, este subordonat modulului eval, şi realizează, pe baza calculelor furnizate de acest modul, afişarea unui grafic comparativ pentru cursantul care a mai efectuat teste anterior şi care astfel se află deja în baza de date. MySQL, PHP 3.1.4. Descriere modul login Nume login Tip Modul de Cod Scop Acest modul are drept scop obţinerea unor informaţii de identificare: nume de utilizator şi parolă, pentru a limita accesul la o anumita zonă (zona de editare sau zona de administrare). Mod de Funcţiile acestui modul au rolul de a căuta în baza operare de date şi a identifica existenţa înregistrării corespunzătoare numelui de utilizator şi parolei introduse de utilizator. Dacă această înregistrare este găsită, accesul la următoarele pagini ale site-ului este permis, altfel se refuză accesul. Submodule Nu prezintă subordonări. Resurse MySQL, PHP Page 4 of 12
3.2. Descrierea bazei de date Baza de date facilitează accesul la informaţiile site-ului [12][13]. Aceasta este accesată de către toate modulele existente, permitând adăugarea informaţiilor, ştergerea acestora sau modificarea lor. Accesul la date este realizat prin funcţii corespunzătoare, compatibile MySQL [7]. 3.2.1. Funcţionalităţile disponibile Funcţionalităţile disponibile sunt următoarele : adăugare în baza de date : se realizează prin intermediul modulului adauginfo, care permite introducerea unor înregistrări sau câmpuri conţinând numele cursantului, numele unui domeniu, sau numele unui test, şi a submodulului editintrebare (subordonat modulelor adauginfo şi identifictest), care permite adăugarea unei întrebări la baza de date. Adăugarea întrebării se realizează practic prin adăugarea câmpurilor număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect. extragere informaţii din baza de date: se realizează prin intermediul modulelor: ) identifictest şi a submodulelor acestuia. Pe baza informaţiilor introduse de utilizator, şi anume nume domeniu şi nume test, se caută în baza de date înregistrarea corespunzătoare. Submodulele folosesc informaţiile din câmpurile acestei înregistrări pentru a efectua anumite acţiuni : afişare test curent (extragtest), cronometrare timp scurs, pe baza câmpului care conţine timpul setat pentru acest test (cronometraretimp). ) eval, care permite extragerea din baza de date a răspunsurilor corecte şi a răspunsurilor date de cursant pentru fiecare întrebare a testului, precum şi a punctajelor alocate fiecărei întrebări. ştergere informaţii din baza de date: se realizează prin intermediul submodulului stergeintrebare (subordonat modulului identifictest), care elimină din baza de date câmpurile corespunzătoare întrebării ce se doreşte a fi ştearsă. modificare informaţii din baza de date: se realizează prin intermediul submodulelor edittimp, cu rolul de a reactualiza valoarea câmpului din baza de date, corespunzătoare timpului alocat testului şi editpondere, pentru a reactualiza valoarea câmpului din baza de date, corespunzătoare ponderii alocate unei anumite întrebări. Page 5 of 12
3.2.2. Resurse Resursele necesare accesului la baza de date [6][9][10] sunt compatibile MySQL. 3.2.3. Descrierea tabelelor bazei de date TABEL domenii id_domeniu smallint(5) unsigned NOT NULL auto_increment, domeniu text, PRIMARY KEY (id_domeniu), UNIQUE KEY id_domeniu (id_domeniu), Tabelul domenii conţine câmpul id_domeniu, reprezentând un identificator numeric unic al unui domeniu, şi numele acelui domeniu. TABEL info_test id_domeniu smallint(5) unsigned default NULL, nume_test text, nr_intrebari smallint(5) unsigned default NULL, data timestamp(10) NOT NULL, punctaj_total smallint(5) unsigned NOT NULL default '0' Tabelul info_test cuprinde informaţii generale despre un anumit test: cărui domeniu îi aparţine, numele testului, numărul de întrebări al testului, data la care a fost creat (eventual pentru ştergerea sa dacă este prezent de foarte mult timp, nu mai e de actualitate), punctajul total al testului. TABEL cursant id_cursant smallint(5) unsigned default NULL, id_domeniu smallint(5) unsigned default NULL, nume_test text, nr_intrebare smallint(5) unsigned default NULL, raspa smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', raspb smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', raspc smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', raspd smallint(5) unsigned NOT NULL default '0' Tabelul cursant conţine informaţii pentru testul curent efectuat, şi anume: id-ul cursantului care susţine testul, id-ul domeniului în care se încadrează acest test, numele testului, şi apoi, pentru fiecare întrebare din test câte o înregistrare cu numărul întrebării şi răspunsurile la fiecare întrebare (0=incorect, 1=corect). Page 6 of 12
TABEL cursant_evolutie id_cursant smallint(5) unsigned default NULL, id_domeniu smallint(5) unsigned default NULL, nume_test text, nr_intrebari smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', nr_corecte smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', data timestamp(12) NOT NULL, nr_puncte smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', punctaj_total smallint(5) unsigned NOT NULL default '0' Tabelul cursant_evolutie prezinta informaţii despre evoluţia în timp a fiecărui student. Conţine id-ul cursantului, şi pentru fiecare test susţinut, id-ul domeniului din care a fost testul, numele testului, numărul de întrebări total al testului, numărul de răspunsuri corecte, data la care a fost susţinut testul, numărul de puncte primite şi punctajul total al testului. TABEL nume_cursanti id_cursant smallint(5) unsigned NOT NULL auto_increment, cursant text, PRIMARY KEY (id_cursant), UNIQUE KEY id_cursant (id_cursant), Tabelul nume_cursanti conţine id-ul cursantului şi numele cursantului, pentru fiecare în parte. TABEL nume_teste id_domeniu smallint(5) unsigned default NULL, nume_test text Tabelul nume_teste conţine id-ul domeniului în care se încadrează fiecare test şi numele testului respectiv. Ajută la o accesare mai rapidă a acestor informaţii. TABEL teste id_domeniu smallint(5) unsigned default NULL, nume_test text, nr_intrebare smallint(5) unsigned default NULL, enunt text, raspa text, raspb text, raspc text, raspd text, rcorecta smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', Page 7 of 12
rcorectb smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', rcorectc smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', rcorectd smallint(5) unsigned NOT NULL default '0', pondere smallint(5) unsigned default NULL Tabelul teste conţine, pentru fiecare test, informaţii referitoare la id-ul domeniului în care se încadrează, numele testului, şi pentru fiecare întrebare numărul ei, enunţul, răspunsurile la întrebare cu valorile 0=incorect, 1=corect şi răspunsurile studentului, iniţial nici unul bifat (0). TABEL users user_name text NOT NULL, parola text NOT NULL Tabelul users conţine numele userului ce poate accesa zona de editare şi parola sa. TABEL admin admin_nume text NOT NULL, admin_parola text NOT NULL Tabelul admin conţine numele administratorului ce poate accesa zona de administrare şi parola sa. 4. Descriere dependenţe între module şi submodule [4][3] Site-ul EvalEdit are la bază patru module de nivel înalt: 1. adaugainfo; 2. identifictest; 3. eval; 4. login. Submodulele corespunzătoare fiecăruia dintre modulele de mai sus sunt următoarele: Pentru modulul adaugainfo: 1. editintrebare Acest submodul este subordonat modulului adaugainfo, deoarece se bazează pe informaţia oferită de acesta referitor la numele testului selectat. Are rolul de a prelua informaţii corespunzatoare unei întrebări a testului (număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect) şi a le adăuga în baza de date. Este folosit în partea de adăugare de teste. Page 8 of 12
Pentru modulul identifictest: 1. extragtest; Acest submodul este subordonat modulului identifictest, deoarece foloseşte informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului. Rolul său este de a extrage din baza de date şi afişa întrebările corespunzătoare testului curent. 2. cronometraretimp; Acest submodul este subordonat modulului identifictest, deoarece foloseşte informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului, şi are rolul de a extrage din baza de date timpul setat pentru evaluare şi a cronometra scurgerea acestuia; când acesta expiră, se opreşte derularea testului. 3. editintrebare; Acest submodul este subordonat nu numai modulului adaugainfo (cu rol în secţiunea de adăugare de teste), dar şi modulului identifictest, deoarece foloseşte informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului. Rolul său este acelaşi ca mai sus: de a prelua informaţii corespunzătoare unei întrebări a testului (număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect) şi a le adauga în baza de date. Este folosit astfel şi în secţiunea de modificare de teste, adăugând întrebări la un test deja existent. 4. stergeintrebare; Acest submodul este subordonat modulului identifictest, deoarece foloseste informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului, şi are rolul de a prelua de la utilizator numărul întrebării care se doreşte a fi ştearsă şi a elimina înregistrarea corespunzătoare acesteia din baza de date. 5. edittimp; Acest submodul este subordonat modulului identifictest, deoarece foloseşte informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului. Rolul său este de a prelua de la utilizator noul timp de evaluare care este setat pentru testul curent, şi a reactualiza valoarea sa din baza de date. 6. editpondere; Acest submodul este subordonat modulului identifictest, deoarece foloseste informaţia furnizată de acesta referitoare la numele testului. În cadrul său, este preluat de la utilizator numărul întrebării din test pentru care se doreşte editarea ponderii şi se reactualizează valoarea sa din baza de date. Pentru modulul eval: 1. grafic; Acest submodul este subordonat modulului eval. Subordonarea se datorează folosirii de către acesta a rezultatelor calculelor furnizate de modulul eval. Pe baza acestora, este afişat unui grafic comparativ pentru cursantul care a mai efectuat teste anterior şi care astfel se află deja în baza de date. Page 9 of 12
Pentru modulul login: - nu există submodule. 5. Descriere interfeţe 5.1. Descriere interfaţă adaugainfo Interfaţa acestui modul permite adăugarea în baza de date a numelui cursantului, a unui domeniu sau a unui test [2]. Numele cursantului sau domeniul ce se adaugă sunt introduse de către utilizator în câmpurile etichetate corespunzător. La fel se procedează şi în cazul adaugării unui test : în câmpurile etichetate corespunzător sunt introduse numele testului şi timpul de evaluare. adaugainfo lucrează cu submodulul editintrebare, pentru a permite utilizatorului să adauge, în cazul creării unui test nou, a unei noi întrebări, completând câmpurile: număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect. 5.2. Descriere interfaţă identifictest Interfaţa acestui modul permite alegerea unui domeniu şi a unui test în vederea evaluării sau în vederea editării, pe baza informaţiilor introduse de utilizator. Utilizatorul introduce în câmpurile etichetate corespunzător numele domeniului din care face parte testul şi numele testului dorit. Modulul lucrează cu submodulele : extragtest care afişează întrebările corespunzătoare testului curent; cronometraretimp care permite utilizatorului vizualizarea timpului scurs; editintrebare care preia informaţiile corespunzătoare unei întrebări (număr întrebare, număr puncte alocat întrebării, variante de răspuns, răspunsul corect), introduse de către utilizatorul care editează testul, în câmpurile etichetate corespunzător. stergeintrebare preia de la utilizator numărul întrebării care se doreşte a fi ştearsă; edittimp - preia de la utilizator noul timp de evaluare care este setat pentru testul curent; editpondere - preia de la utilizator numărul întrebării din test pentru care se doreşte editarea ponderii, şi valoarea care se doreşte a fi setată pentru aceasta. 5.3. Descriere interfaţă eval Interfaţa acestui modul permite afişarea numărului de răspunsuri corecte, greşite, a numărului de puncte obţinute, precum şi afişarea răspunsurilor Page 10 of 12
cursantului în paralel cu răspunsurile corecte şi cu punctele alocate fiecărei întrebări. Modulul lucrează cu submodulul grafic, care afişează un grafic comparativ pentru cursantul care a mai efectuat teste anterior şi care astfel se află deja în baza de date. 5.4. Descriere interfaţă login Interfaţa acestui modul permite utilizatorului introducerea numelui de login şi a parolei, în câmpurile etichetate corespunzător, facilitând accesul în zona de editare de teste sau în zona de evaluare. 6. Concluzii Această aplicaţie de elearning este un mijloc eficient de evaluare a elevilor din mediul preuniversitar, fiind utilă în aprecierea gradului de însuşire a unor cunoştinţe de programare în limbajul C, baze de date etc. Aplicaţia cuprinde în varianta actuală un număr de două teste de cunoştinţe de programare în limbajul C, fiecare conţinând câte 10 întrebări, privind cunoştinţe despre declarare de variabile, tipuri de date, sintaxa instrucţiunilor, atribuirea etc. De asemenea, este prevăzută cu un cronometru, care blochează posibilitatea de a răspunde în continuare la întrebări o dată cu expirarea timpului. Utilizatorul are posibilitatea de a se evalua, putând să vadă numărul de răspunsuri corecte şi numărul de răspunsuri greşite la test, un grafic cu evoluţia cursantului, care înfăţişează în paralel rezultatele la testul curent şi la testul anterior, precum şi răspunsurile bifate de el şi răspunsurile corecte, pentru fiecare întrebare. Aplicaţia poate fi constituită ca site gratuit, pe Internet. Atât evaluarea cât şi înregistrarea de noi teste de evaluare vor fi disponibile, fără restricţii, oricui va accesa site-ul respectiv prin Internet. Va trebuie să existe un operator care să asigure eliminarea testelor care nu mai sunt valabile, şi să reactualizeze pe cele vechi. Bibliografie [1] Aho, A.V., Ullman, J.D., Concepts fondamentaux de l'informatique, Dunod, Paris, 1993. [2] Aho, A.V., Hopcroft, J.E., Ullman, J.D., Structures de données et algorithmes, InterEditions, Paris, 1987. Page 11 of 12
[3] Braganholo,V., Davidson, S. and Heuser, C., On the updatability of XML views over relational databases, in Proceedings of WEBDB 2003. [4] Chandra, A.K., Merlin, P.M., Optimal implementation of conjunctive queries in relational data bases, 9th Annual ACM Symposium on Theory of Computing, pp. 77-90, 1977. [5] Codd, E.F., A Relational Data Model for Large Shared Data Banks, Comm. of the ACM, 13 (6), 1970, pp. 377-387. [6] Codd, E.F., Extending the Database Relational Model to Capture More Meaning, ACM Transactions on Database Systems (TODS), v.4, pp: 397-434, 1979. [7] MySQL 5.0 Community Server, Database Design and Maintenance. Web site http://www.mysql.com/. [8] McCarty, B., PHP 4, Trad. Mănăstireanu Mihai, Teora, Bucureşti, 2003. [9] Paré, R.C., From ternary relationship to relational tables: a case against common beliefs, ACM SIGMOD Record, v.31 n.2, June 2002. [10] Silberschatz, A., Korth, H.F., Sudarshan, S., Database System Concepts, Fifth Edition, McGraw-Hill, 2005. [11] The Apache Software Foundation, APACHE Server Project, Web site http://httpd.apache.org/, 2005. [12] Ullman, J.D., Principles of Database and Knowledge Base Systems, Computer Science Press, 1988. [13] Winemiller, E., Roff, J.T., Hezman, B., Groom, R., Visual Basic 6. Baze de date, Trad. Mănăstireanu Mihai, Teora, Bucureşti, 2001. * Lect., PhD, Mathematics and Informatics Department University of Craiova Page 12 of 12