Инструменты помощи автору регулярных выражений для тестовых вопросов в СДО Moodle

Преподаватели, которым были бы полезны тестовые вопросы с использованием регулярных выражений, испытывают затруднения при их составлении. Многие не решаются использовать регулярные выражения из-за трудностей их освоения. С подобными проблемами сталкиваются и студенты, изучающие регулярные выражения. К настоящему времени разработано довольно много программ для построения и объяснения регулярных выражений, однако они используют различные формы визуализации выражений. Целью исследования было сравнение эффективности различных форм представлений регулярного выражения при их изучении и построения, а также связи между различными формами визуализации и текстом регулярного выражения. Для этого в качестве модуля для СДО Moodle были разработаны инструменты помощи автору регулярного выражения, отображающие это выражение в трех различных формах: синтаксического дерева (визуализирует структуру выражения), объясняющего графа (визуализирует процесс выполнения выражения) и текстового описания; а также инструмент тестирования, показывающего совпадение регулярного выражения с введенными пользователем тестовыми строками. Разработанные инструменты были предложены для использования студентами при изучении регулярных выражений, после окончания эксперимента студенты анкетировались относительно полезности разработанных инструментов. Студенты были разбиты на 4 группы в зависимости от курса и страны происхождения. В результате анкетирования студентов было выяснено, что различные группы пользователей предпочитают различные инструменты помощи автору. Хотя в общем лидерами являются объясняющий граф и тестирование выражения, даже словесное описание, получившее очень низкие оценки в трех группах из четырех, оказалось лидеров для группы студентов из стран Африки с обучением на английском языке. Также анкетирование показало, что полезной функцией при изучении регулярных выражений является возможность выделить участок регулярного выражения (визуализированный на каком-либо инструменте) и увидеть его выделенным в тексте выражения и на других инструментах. Примерно четверть студентов имела опыт работы с другими инструментами помощи в разработке регулярных выражений, при этом большинство из них отметило, что система разработанных авторами инструментов лучше, чем отдельные инструменты, которые они использовали ранее. Преподаватели различных учебных заведений, использовавшие разработанные инструменты помощи автору регулярных выражений для составления тестовых вопросов с проверкой ответа по регулярному выражению отметили, что инструменты значительно упрощают освоение регулярных выражений, а также помогают обнаружить ошибки в уже составленных. Таким образом, результаты анкетирования студентов показывают, что система из нескольких форм визуализации регулярных выражений, связанных между собой подсистемой выделения подвыражений, является более эффективной, чем отдельные инструменты; разные категории обучаемых предпочитают использовать различные инструменты. Включение инструментов помощи автору в состав тестовых вопросов с проверкой ответа по регулярному выражению помогает расширить круг преподавателей, использующих их в учебном процессе, а также находить и исправлять ошибки в существующих вопросах.

электронное обучение, автоматизированное тестирование, регулярные выражения, визуализация регулярных выражений, изучение регулярных выражений

1. Колесов Д.В. Архитектура программного обеспечения тестового вопроса Preg с оценкой ответа по регулярным выражениям, поддерживающего возможность подсказок продолжения совпадения / Сычев О.А., Стрельцов В.О., Колесов Д.В. // Изв. ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Вып. 15: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – № 15 (102). – С. 99–104.

2. Фридл, Дж. Регулярные выражения, 3 е издание. – Пер. с англ. – СПб.: «Символ Плюс», 2008. – 608 с.

3. Butcher P. G. , Jordan S. E. A comparison of human and computer marking of short free-text student responses // Computers & Education 55. – 2010. – С. 489–499, doi: 10.1016/j.compedu.2010.02.012

4. Budiselic I., Srbljic S., Popovic M. RegExpert: A Tool for Visualization of Regular Expressions. EUROCON 2007 – the international conference on as a tool; 2007 – pp 2387–2389, doi: 10.1109/EURCON.2007.4400374

5. Martinez M., Barbuzza R., Mauco M.V., Favre L. MTSolution: A visual and interactive tool for a formal languages and automata course. Proceedings of the information systems education conference, ISECON; 2007. – 12 p.

6. Hollenhorst J. Expresso Regular Expression Tool [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.ultrapico.com/expresso.htm (дата обращения: 28.11.2015).

7. Goyvaerts J. RegexBuddy: Learn, Create, Understand, Test, Use and Save Regular Expression [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.regexbuddy.com/screen.html (дата обращения: 28.11.2015).

8. Budiselic, I., Srbljic, S., Popovic, M. RegExpert: A Tool for Visualization of Regular Expressions. In: EUROCON 2007. The Computer as a Tool, pp. 2387–2389 (2007), doi: 10.1109/EURCON.2007.4400374

9. Avallone J. Regexper [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.regexper.com (дата обращения: 28.11.2015).

10. J. Ellson, E. Gansner, L. Koutsofios, S. North, and G. Woodhull. Graphviz – open source graph drawing tools. In P. Mutzel, M. JAijnger, and S. Leipert, editors, Graph Drawing, volume 2265 of Lecture Notes in Computer Science, pages 483–484, doi: 10.1007/3-540-45848-4_57

11. Laurikari, V. NFAs with tagged transitions, their conversion to deterministic automata and application to regular expressions. // Proceedings of the 7th International Symposium on String Processing and Information Retrieval. – IEEE, 2000 – pp. 181–187, doi: 10.1109/SPIRE.2000.878194.