ПОДГОТОВКА УЧЕБНЫХ ЗАДАНИЙ В ПАКЕТЕ FP. Учебно-методическое пособие

Андрей Сергеевич Величко

В пособии содержатся сведения об использовании пакета fp, входящего в состав издательской системы TeX, для автоматизации создания набора учебных заданий со случайными входными данными. Приводится пример практического использования пакета.Адресовано преподавателям, сотрудникам учебно-методических подразделений вузов и всем тем, кто в своей деятельности сталкивается с необходимостью создания набора тестовых и контрольных заданий для проверки знаний учащихся.

© Андрей Сергеевич Величко, 2021

ISBN 978-5-0053-6844-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Предисловие

Выполнение контрольных работ, заданий в рамках самостоятельной работы и тестирование по учебным предметам являются необходимыми формами обучения и проверки текущих и остаточных знаний студентов, школьников и всех тех, кто учится.

Выполнение самостоятельной работы в часы самостоятельного изучения также предполагает независимый между студентами одной группы набор учебных заданий. Удачной моделью проведения контрольной работы является предоставление индивидуальных вариантов контрольной работы с независимыми учебными заданиями. При выполнении независимых учебных заданий учащимися возрастает самостоятельность при их выполнении, что сказывается на эффективности освоения учебного предмета, с другой стороны, повышает адекватность полученных учащимися оценок, при этом возникает дополнительный эффект «погони за лидером» в рамках учебной группы.

Особенность учебных курсов, связанных с математическими вычислениями, состоит в высокой потребности самостоятельного выполнения учащимися учебных задач. Их решение требует разбиения на несколько взаимосвязанных подзадач различных типов и проведения разнородных вычислений. В таком случае важное значение приобретает создание набора учебных задач и заданий.

Зачастую большим препятствием для разработки и подготовки такого набора заданий является высокая трудоемкость этого процесса. Во-первых, она связана с собственно подготовкой в электронном или печатном виде большого числа учебных заданий. Если по рабочей учебной программе ВУЗа предусматривается 4 контрольные работы в учебный семестр с 5 учебными заданиями в каждой для группы студентов из 30 человек, это влечет за собой создание 600 независимых заданий.

Однако, количество заданий — не единственный фактор, усложняющий процесс подготовки учебных заданий. Экономико-математические задачи требуют наличия этапа разработки при подготовке учебных заданий, когда входные данные для задачи ограничены экономическим смыслом используемых переменных (выпуск и цены не могут быть отрицательными величинами) или используемые переменные задачи должны быть связаны каким-то ограничением (валовой национальный продукт, рассчитанный как сумма расходов экономических агентов, должен совпадать с суммой компонент доходов в экономике) или должны находиться в определенном отношении (например, значение одной переменной обязательно больше значения другой). Еще более сложным является создание таких входных данных, чтобы результаты решения задачи также бы были допустимыми, то есть удовлетворяли каким-то ограничениям вышеперечисленных типов.

Нагрузка на преподавателя возрастает не только при разработке и подготовке, но и при проверке каждой контрольной работы. Изменение программ обучения и взлом банков заданий для компьютерного тестирования приводит к необходимости ежегодного пересмотра набора учебных заданий.

Этап разработки можно упростить, подготовив некоторое количество типовых задач и генерируя большое количество независимых наборов исходных данных. На этапе подготовки набора учебных заданий как раз и может помочь автоматизация.

В данном пособии рассматривается случай подготовки нескольких наборов исходных данных для нескольких типовых учебных задач в автоматическом режиме с использованием свободно-распространяемого программного обеспечения. Рассматриваемый в данном пособии подход к автоматизации, конечно, не решает в полной мере всех задач подготовки независимых учебных заданий, поскольку набор типовых задач все же должен разрабатывать сам преподаватель.

В данном пособии рассматриваются возможности пакета fp, используемого в составе издательской системы TeX. Данный пакет использовался автором для автоматической подготовки контрольных работ по экономической теории для студентов первого курса специальности «Математические методы в экономике». В пособии приводится пример использования пакета.