Информационно-справочная система по подготовке к ОГЭ по информатике и информационно-коммуникационным технологиям

На рынке труда наблюдается увеличение количества вакансий, связанных с информационными технологиями (ИТ), что приводит к повышению заинтересованности молодежи в получении ИТ-образования. Таким образом, с каждым годом увеличивается количество желающих поступить в учебные заведения высшего или среднего профессионального образования (СПО) на специальности, связанные с ИТ.

Для поступления в высшие учебные заведения (ВУЗ) на данные специальности школьникам необходимо сдавать единый государственный экзамен (ЕГЭ) по информатике и информационно -коммуникационным технологиям (ИКТ). Из-за большой конкуренции при зачислении на бюджетные места ИТ-направлений, школьники стараются набрать как можно больше баллов на ЕГЭ, поэтому начинают подготовку заранее. Школьный курс информатики обычно начинается с 7 класса, а по окончании 9 класса учащиеся могут сдать основной государственный экзамен (ОГЭ) по информатике и ИКТ.

На основе анализа открытых источников, в первую очередь в сети Интернет, был выявлено, что имеющиеся ресурсы, которые предоставляют информацию для подготовки к ОГЭ, в частности по информатике и ИКТ, не являются единой площадкой при подготовке выпускника к сдаче квалификационного экзамена.

Таким образом, разработка комплексной информационно-справочной системы для подготовки к ОГЭ по информатике и ИКТ является актуальной и важной задачей [10].

• 1.    Проектирование системы

Перед тем, как приступить к процессу разработки требований к информационной системе был проведен анализ существующих веб-сервисов для подготовки к ОГЭ по информатике и ИКТ.

Были рассмотрены следующие системы:

• -    «Федеральный институт педагогических измерений» [1];

• -    «Преподавание, наука и жизнь: сайт Константина Полякова» [2];

• -    «Решу ОГЭ» [3];

• -    «Яндекс.Репетитор» [4];

• -    «Незнайка» [5];

• -    «CKnow - Готовимся вместе» [6].

Рассмотрев существующие системы для подготовки к ОГЭ по информатике и ИКТ, был сделан вывод, что данные сайты не удовлетворяют критериям, которые описаны ниже (рис. 1).

Критерии Интуитивный интерфейс		ФИЛИ X		Сайт Полякова X		Решу ОГЭ	Яндекс Репетитор	Незнайка X		CKnow X
Наличие плана занятий		X		X		X	X	X		X
Группировка теории по темам Наличие поиска		X				X	X	X		X
		X					X			X
Ответы на задания		X
Раэбор решения заданий		X		X						X
Задания Итого:		1		4		5	4	4		2

Рис. 1. Сравнительный анализ существующих веб-сервисов

Исходя из анализа веб-сервисов по подготовке к ОГЭ был составлен список требований, которыми должна обладать система:

• -    интуитивный интерфейс;

• -    наличие плана занятий;

• -    наличие теории;

• -    группировка теории по темам и разделам;

• -    группировка заданий по темам, разделам и вариантам;

• -    наличие ответов на задания;

• -    наличие разбора решения заданий.

Важным этапом проектирования системы, которая удовлетворяет предложенным требованиям является составление логической модели данных системы, на основе которой в последствии будет разработана база данных (БД) системы.

Модель проектируемой системы состоит из восьми таблиц (рис. 2).

Пользователь

id_пoльзoвaтeля

Название

Теория

Ответ пользователя id_OTBeTa

Название Текст теории id темы (FK)

Название

Текст задания

Пояснение решения

Ответ пользователя

!й_задания (FK)

^ id_пoльзoвaтeля (FK) id_TBMbi (FK)

-• id_pa3flena (FK) id_aa/LBap (FK)

Задания id_3aflaHHH

Теория id_TeopHH

ФИО

Почта Пароль

Дата рождения

Раздел id_paздeлa

Название

—* id_pasfler

Рис. 2. Логическая модель данных

3адания_в_ва р иа н те

1с1_задания (FK) id_B арианта (FK)

]_варианта

Название варианта

Таблица «Раздел» содержит информацию о разделах, а именно: уникальный идентификатор, название и текст теоретических материалов по каждому разделу.

Таблица «Тема» содержит информацию о темах, изучаемых для подготовки к ОГЭ, а именно: уникальный идентификатор темы, уникальный идентификатор раздела, в который входит тема, название темы.

Таблица «Задания» содержит информацию о заданиях, а именно: уникальный идентификатор, название, текст, уникальный идентификатор темы, к которой относится задание, ответ, пояснение решения.

Таблица «Вариант» содержит информацию о вариантах, а именно: уникальный идентификатор и название.

Таблица «Задания в варианте» содержит информацию о заданиях для каждого варианта, а именно: уникальный идентификатор, уникальный идентификатор задания, уникальный идентификатор варианта.

Таблица «Теория» содержит информацию о теоретических материалах, а именно: уникальный идентификатор, название и текст, а также уникальный идентификатор темы, к которой относятся материалы.

Таблица «Пользователь» содержит информацию о зарегистрированных пользователях, зарегистрированных в системе, а именно: уникальный идентификатор, фамилию, имя, отчество, почту, пароль и дату рождения.

Таблица «Ответ пользователя» является самой большой таблицей и содержит всю информацию об ответах пользователя, а именно:

• -    уникальный идентификатор ответа пользователя;

• - уникальный идентификатор пользователя;

• - уникальный идентификатор темы;

• - уникальный идентификатор задания;

• - уникальный идентификатор раздела;

• - уникальный идентификатор варианта;

• -    ответ пользователя;

• -  балл.

• 2.    Реализация прототипа

Текущая модель является базовой и описывает основные сущности и свойства системы. В процессе разработки, с большой долей вероятности, модель будет дополнена вспомогательными таблицами и другими полями, необходимыми для полноценного функционирования системы.

С точки зрения функционала система была разделена на две основных пользовательские роли -пользователь и авторизованный пользователь. Диаграмма вариантов использования системы представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Диаграмма вариантов использования

На основе проведенного анализа предметной области, полученных требований и разработанного проекта системы появилась возможность создания интерактивного прототипа системы, который позволит провести тестирование и оценить целесообразность разработки системы. Использование современных систем прототипирования, таких как Figma [7] и AdobeXD [8], дает возможность не только нарисовать дизайн-макеты системы, но и эмулировать поведение интерактивных элементов системы.

Интерфейс системы был разделен на 5 базовых экранов:

• -    Главная;

• -    План занятий;

• -    Теория;

• -    Задания;

• -    Личный кабинет.

Интерфейс разрабатывался на основе современных тенденций в UI/UX проектировании, что подразумевает составление информационной архитектуры интерфейса, исследование пользовательского опыта и использование обобщенной дизайн-системы. Использование данных практик позволило в процессе разработки системы минимизировать время разработки за счет повторного использования ранее разработанных компонентов и общей таблицы стилей.

Работа с информационной системой по подготовке к ОГЭ по информатике и ИКТ начинается с главной страницы (Рис. 4). С помощью меню, расположенного на главной странице сайта, пользователь сможет перейти в следующие разделы: «Главная», «План занятий», «Теория», «Задания» и «Личный кабинет».

Рис. 4. Главная страница

При переходе в раздел «План занятий» открывается следующая страница сайта (рис. 5).

Для изучения теории по каждой теме пользователю необходимо перейти в раздел меню «Теория» (рис. 6). В этом разделе пользователь сможет выбрать интересующую тему и перейти к ее изучению. Более того, после изучения теории, пользователь может перейти к решению задач по изученной теме, нажав на кнопку «Перейти к решению задач».

Главная

План занятий

Теория

Задания

Личный кабинет

Раздел 1:

СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Раздел 2: ЛОГИКА БУЛЕВА АЛГЕБРА

Раздел 3:

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

№1 Оценка информацноного объема данных

№15 Скорость передачи данных

№4 Файловая система

№1В Анализ запроса к поисковому серверу

№2 Определение значений логических выражений

№3 Анализ информационных моделей

№11 Поиск путей в графе

№5 Электронные таблицы. Построение диаграмм

№17 Адреса ресурсов в сети Интернет

№12 Базы данных. Поиск по условию

Раздел 4:

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Раздел 5:

АЛГОРИТМИТИЗАЦИЯ

Раздел 6;

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

№7 Кодирование и декодирование данных

№13 Двоичное кодирование данных

№6 Анализ алгоритмов для исполнителей

№14 Составление линейного алгоритма для исполнителя

№16 Выполнение и анализ алгоритмов обработки символов и списков

№8 Линейные алгоритмы на алгоритмическом языке

№9 Циклические алгоритмы на алгоритмическом языке

№10 Алгоритмы обработки массивов на алгоритмическом языке

№19 Обработка данных с помощью электронных таблиц

№20.1 Составление программы для "Робота"

№20.2 Составление программы на обработку потока данных

Рис. 5. План занятий

Рис. 6. Теория

Перейдя в раздел меню – «Задания» (рис. 7) пользователь может переключаться по следующим подразделам: «Задачи по разделам», «Задачи по номеру в ОГЭ», «Варианты». В подразделах «Задачи по разделам» и «Задачи по номеру в ОГЭ», пользователь имеет возможность ознакомиться с теорией по каждой теме, нажав на кнопку «Читать теорию» и перейдя на страницу с выбранной теорией. При нажатии на кнопку «Решать задачи» пользователь переходит на страницу с заданиями по выбранной теме. После внесения ответов и нажатии кнопки «Отправить», осуществляется проверка введенных данных. Если ответ неправильный, то он выделяется красным цветом, и у пользователя появляется возможность ознакомиться с правильным решением задания, нажав на ссылку «Посмотреть решение».

Рис. 7. Задания

Однако, если пользователь выберет раздел — «2 часть», в который входят задания с развернутым ответом, то пользователь не сможет отправить свои ответы, а будет иметь возможность лишь ознакомиться с пояснением к решению, нажав на ссылку «Посмотреть решение». Для скачивания, необходимых для решения файлов, пользователю необходимо нажать на значок « Excel ».

В будущем планируется добавить возможность загрузки файлов пользователей для автоматической проверки заданий по данным темам.

В подразделе «Варианты» пользователь имеет возможность выбрать интересующий его вариант, нажав на кнопку «Вариант 1» и т. д. и перейти на страницу с данным вариантом. При решении вариантов пользователь также может отправить свои ответы на все задания, кроме заданий под номером №19 и №20 (Часть 2). После отправки ответов пользователь сможет ознакомиться с пояснениями к решениям заданий, которые были решены неправильно, и заданиям №19 и №20, нажав ссылку «Посмотреть решение».

После регистрации в системе пользователю становятся доступными дополнительные возможности. Например, при входе в личный кабинет (Рис. 8) имеет возможность изменить свои данные, нажав на кнопку «Изменить данные» и ознакомиться со своими результатами по темам, разделам и вариантам. Для этого следует нажать на соответствующие кнопки. Более того, если решенная тема, раздел или вариант были пройдены недостаточно хорошо (менее 50%), то после авторизации в системе, появляется сообщение с рекомендацией о повторном решении данной темы, раздела или варианта.

С разработанным интерактивным прототипом можно ознакомиться на сайте Figma [9].

По вариантам

Рис. 8. Личный кабинет

Заключение

На сегодняшний день существует достаточно большое количество ресурсов в сети Интернет, предоставляющих информацию для подготовки к сдаче основных государственных экзаменов, но среди них отсутствует система, позволяющая проводить комплексную подготовку, объединяя в себе структурное деление курса, теоретические материалы и автоматизированную систему оценки имеющихся знаний школьников.

В результате работы был разработан прототип информационно-справочной системы, предназначенной для подготовки школьников к ОГЭ по информатике и ИКТ.

Разработанный прототип доказывает целесообразность разработки информационно-справочной системы для подготовки к ОГЭ по информатике и ИКТ, которая предоставит школьникам дополнительные возможности, а именно позволит отрабатывать навыки решения задач, получать оценку приобретенных знаний, а также снизить временные затраты на подготовку к экзамену.

Прототип, все его компоненты, модель БД и информационно-справочные материалы для подготовки к ОГЭ по информатике и ИКТ могут использоваться дальнейшей для программной реализации системы.