СПОСОБ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ Российский патент 2019 года по МПК G09B7/00 G06F17/20 

Изобретение (группа изобретений) относится к области контроля и оценки знаний, к сфере образования. Способ предусматривает создание образовательной площадки при использовании компьютерного программного обеспечения, 3D графики, 2D графики, анимации, аудиоинформации, а также их комбинаций.

Широко известны многочисленные компьютерные программы дистанционного обучения с использованием сети Интернет. К таким решениям относится СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ по патенту №RU 2272324, где система содержит: средство обеспечения обучения для оказания услуг обучения через сеть; средство передачи тестов, связанных с учебным материалом; средство оценки для приема ответа через сеть; средство передачи оценки для передачи результата оценки к пользователю; базу данных членов поддержки обучения; средство выбора членов поддержки для приема запроса о поддержке от пользователя через сеть и для выбора члена поддержки обучения с требуемой областью специализации; посредническое средство соединения для выполнения роли посредника при соединении между контактным адресом выбранного члена поддержки обучения и пользователем через сеть.

Данная и аналогичная система подразумевает постоянное участие члена поддержки, то есть не предполагает полную автоматизацию процесса контроля знаний.

Также существует целый ряд решений, относящихся к психологическому аспекту проверки знаний. В их число входит патент № RU 2212844, согласно которому предлагается оценивать знания и интеллектуальные возможности испытуемого в процессе тестирования, при этом не все вопросы логически связаны. Данное решение имеет методологически-психологическую природу и не привязано к техническим способам воплощения.

Известные ранее способы обладали тем недостатком, что сообщали данные проверки (так называемого «среза») знаний непосредственно либо самому обучающемуся, либо проверяющим.

При этом отсутствовала возможность продемонстрировать эти данные неограниченному кругу лиц, а также получить в связи с достигнутыми результатами проверки знаний специальных возможностей и преимуществ в игровом пространстве.

Возможность мгновенной и общедоступной демонстрации своих знаний (баллов) повышает мотивацию игрока, способствует его желанию к повышению образовательного уровня.

Во многих известных сетевых многопользовательских играх общий рейтинг и игровые достижения игрока более всего связаны с его упорством в выполнении рутинных, однообразных, малоинтеллектуальных задач (поединки с другими игроками или электронными противниками), а также с некоторой долей везения. При таких заданных параметрах отдельным игрокам всё же удаётся получить некоторые преимущества за счёт собственной смекалки, расчёта и интеллекта, однако такие результаты скорее являются побочными и не имеют системного подхода в предоставлении знаний, образования, контроля. Количество набранных игровых баллов и рейтингов в обычных играх никогда не даёт верифицируемой оценки знаний игрока в какой-либо образовательной или научной дисциплине.

Также для увеличения мотивации игрока на обучение требуется использование соревновательного элемента, который может проявляться в соревновательных игровых поединках игроков друг с другом. В таких поединках игровые характеристики игроков (т.н. скиллы, скилы, статы), а также характеристики электронной экипировки игроков (оружие, броня, аксессуары) будут зависеть от объёма верифицированных знаний и выполненных заданий.

Близким является решение по патенту США №US 11456179 («Боевая школа»), согласно которому обучающие материалы представлены в игровом формате типа ролевой игры, где участники продвигаются по игровым сюжетам в игровой среде; каждому участнику игры присваивается игровой персонаж, имеющий уникальные и динамичные атрибуты, которые могут быть изменены по мере прохождения персонажа по игровым сюжетным линиям; персонажи сталкиваются с игровыми задачами («проблемами») и участвуют в игровых действиях, которые требуют от участника отвечать на вопросы, соответствующие учебным материалам, которые контекстуально не связаны с сюжетными линиями игры, при этом для того, чтобы успешно модифицировать атрибуты персонажа, получить имущество для персонажа, продвигаться по сюжетной линии, быть успешным в игровых столкновениях или получить желаемую награду, участники должны правильно ответить на поставленные вопросы. При этом допустимо взаимодействие участников друг с другом.

Недостатком данного способа является то, что он является аналогом соревновательной викторины с участием двух игроков, оформленным (иллюстрированным) в качестве компьютерной игры. Патент подробно описывает, что элементы тестирования знаний используются только в одном виде игрового действия, а именно – «боевого» столкновения игроков, которым поочередно задают вопросы, после чего выявляют победившего. Таким образом, для вступления в образовательный (тестовый) процесс игроку обязательно требуется участие другого игрока, а сам тест сравнивает их знания не столько относительно строгого системного критерия (темы, раздела), сколько относительно друг друга.

Наиболее близким является решение по патенту США №US 7402105 («Многопользовательская ролевая обучающая игра»), согласно которому в рамках многопользовательской игры успешное прохождение тестовых заданий даёт персонажу очки, улучшающие его игровые характеристики.

Недостатком данного решения является то, что очки опыта в данном патенте являются обезличенными и не демонстрируют явно для других игроков точных объективных сведений о уровне знаний каждой дисциплины в отдельности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение мотивированности игроков к прохождению тестирования их знаний, а также системность и полнота проверяемых знаний.

Он достигается тем, что в способе оценки знаний и интеллектуальных возможностей игрока обучающие материалы представлены в игровом формате типа ролевой игры, где участники продвигаются по игровым сюжетам в игровой среде, каждому участнику игры присваивается игровой персонаж, имеющий динамичные атрибуты, которые могут быть изменены по мере прохождения персонажа по игровым сюжетным линиям, персонажи сталкиваются с игровыми задачами и участвуют в игровых действиях, которые требуют от участника отвечать на вопросы, соответствующие учебным материалам, при этом для того, чтобы успешно модифицировать атрибуты персонажа, получить имущество для персонажа, продвигаться по сюжетной линии, быть успешным в игровых столкновениях или получить желаемую награду, участники должны правильно ответить на поставленные вопросы, отличающийся тем, что вопросы систематизированы по научным областям и возрастным критериям, заранее загружены в память игры, оценка правильности ответов осуществляется автоматически без участия другого игрока или проверяющего, что игрок имеет возможность выбора научной области и возрастного критерия, что результаты ответов как положительно, так и отрицательно сказываются на атрибутах персонажа, а возможность достижения общеигровых развлекательных целей и продвижения по игре коррелирует этим атрибутам таким образом, что достижение общеигровых целей и степень продвижения персонажа по игре свидетельствует для всех игроков об образовательном уровне игрока, управляющего таким персонажем, поскольку каждый атрибут непосредственно связан с конкретной научной темой и ясно идентифицирует (символизирует) её для всех игроков. Под возрастным критерием для целей данной заявки понимается отнесение какой-то темы к стандартному общеобразовательному классу школы или вуза.

В предложенном способе ответ на вопросы включает в себя как ответы в виде фактологических знаний, так и ответы, требующий произведения математических и/или логических операций.

В игре допустимо взаимодействие участников как с автоматизированным персонажем (так называемым, NPC, квестгивером и т.п.), так друг с другом.

В игре допустимо осуществление динамическое онлайн соревнование между игроками на основе их атрибутов (скиллов), которое можно назвать динамический бой.

Идентификация атрибута по образовательной или научной теме лучше всего осуществляется через название атрибута. Например, «Меч тригонометрии», или «Щит квадратного уравнения» или «Заклинание магистра мировой литературы» и т.п.

При реализации описанного способа возможно применение цветового кодирования нанесенных повреждений, для быстрой идентификации того, какими скилами эти повреждения нанесены.

Например, у одного игрока 10 из 100 навыков (достижений, скилов) у другого 30 из 100; чтобы другой игрок мог визуально понять, чем его персонажу наносятся повреждения, не просматривая статистику другого игрока (персонажа), можно добавить анимацию нанесения повреждения, где каждый цвет в этой анимации будет относиться к конкретному примеру, а его градиент будет соотнесен с конкретным скилом в этой области. Количество цвета будет говорить о уровне прокачки конкретного скила, что повышает наглядность достижений игроков и способствует повышению их мотивации друг перед другом.

Таким образом, в игровых столкновениях идентификация повреждений персонажей может осуществляться через присвоение таким повреждениям цветовых значений, а сами значения соотносятся со степенью и видом научного знания.

Предлагается также способ оценки знаний и интеллектуальных возможностей статистической выборки игроков по возрасту и месту проживания, состоящий в том, что при использовании вышеописанного способа собирается информация об игроках по возрасту и месту проживания, после чего анонимизированные обобщенные результаты используются для определения уровня образования возрастной категории или выбранной географической области (города, региона и т.п.).

Предложенные способы реализуются путём введения в игровой процесс дерева навыков (далее также – скиллы), где дерево скиллов подразумевает под собой расширяемый и дополняемый по необходимости полный перечень вводимых образовательных элементов названных либо в соответствии с установленными образовательными нормами для конкретной страны, либо названный любым другим названием, но четко привязанным к конкретному образовательному элементу, введения 3D либо 2D объекта, аудио-звука либо их комбинаций, но не исключая единичное введение только 3D только 2D, визуализирующие вводимый образовательный элемент, а так же части программного кода компьютерной программы, создающий интерактивное взаимодействие с образовательным элементом.

Предполагаемый способ показан на примере таблицы умножения, но не означает полноту описания всех возможных образовательных элементов, всех возможных вариантов решения задачи и указан для примера введения одного образовательного элемента в процесс компьютерной игры: Создается компьютерная игра, где может быть как открытый так и закрытый мир, либо конкретные локации под конкретный образовательный элемент, не исключая их смешивания. С помощью 3D, 2D графики, и компьютерного программного кода, реализуется интерактивное здание, в котором есть интерактивные окна, которые создаются имея заготовленные 3D и 2D объекты с помощью программного кода компьютерной программы в необходимых пределах по случайной выборке (рандому). На раме написано количество элементов по вертикали и количество элементов по горизонтали, генерируемые автоматически, игроку предоставляется возможность свободно перемещаться по миру либо от первого лица или в изометрии в 3D либо на плоскости в 2D, не исключая смешивания. Игроку предоставляется возможность найти, купить, или сделать метательные снаряды что бы иметь возможность выбить эти окна. Задача игрока, перемещаясь по миру, получить эти метательные снаряды, и положить их в свой инвенторий (игровая терминология), либо предусмотренное другое место в зависимости от реализации программного кода. Игроку предоставляется возможность использовать определенное количество камней на определенное окно в соответствии с цифрами, указанными на раме окна, где правильным результатом будет произведение этих чисел. У игрока есть 4 метода решения задачи: посчитать все стекла по одному, сложить нужное количество раз вертикаль или горизонталь, методом перебора подобрать необходимое количество, либо найти ответ в сторонних источниках информации, что не ограничивается никакими мерами и не является нарушением игрового процесса, та как основной задачей является добиться от игрока нахождения правильного ответа любым способом, где при использовании нерационального способа игрок быстро поймет что задачу можно решить более эффективно другим способом, что в итоге приведет к одному единственному правильному (умножению). При правильном количестве метательных снарядов, используемых на интерактивное окно, происходит разбитие окна, у игрока с определенной долей вероятности повышается один из скиллов (игровая терминология) в этой области, где если допустить, что окно было 3*5 то повысится скилл (игровая терминология) умножения на 3, либо названный по-другому, но четко идентифицирующий образовательный элемент. Многократное повторение данного действия приведет к запоминанию и ассоциациям чисел, указанных на раме окна ответам, вне зависимости от того каким способом был получен сам результат. Для примера объединения образовательных элементов, можно привести указанный выше мир и окна в здании, где форма стекол может быть треугольниками, кругами, трапециями или иной формы, расположенными так же в определенном соответственном количестве по вертикали и горизонтали, и где разбитые окна можно чинить, для чего требуется вставить стекла в разбитые окна. Игроку предоставляется возможность найти, купить или изготовить окна заданной формы, при наличии в инвентории (компьютерная терминология), либо другом месте предусмотренным программным кодом, стекла заданной формы в количестве большем или равном произведению чисел, указанных на раме окна, можно их применить на это окно. При правильном количестве примененных стекол правильной формы это применение приведет к починке этого окна, что в дополнение к повышению соответствующего скилла (игровая терминология) умножения с определенной долей вероятности увеличит скилл (компьютерная терминология) такого образовательного элемента как “геометрические фигуры”, соответствующего образовательному элементу из математики третьего класса в соответствии с программой “школа России”.

Проверка знаний и защита от продажи игровых персонажей для использования другими игроками осуществляется на знании модели поведения игрока, известных данных о скорости правильного использования тех или иных образовательных элементов, частоты правильного использования образовательных элементов по отношению к неправильно используемым, количестве ошибок совершенных игроком, и тенденции изменения количества правильного использования образовательных элементов, а так же, но не ограничиваясь, на периодической необходимости в зависимости от уровня скилла (игровая терминология) игрового персонажа отвечать на вопросы для по конкретному образовательному элементу, чтобы чинить, использовать, одевать, снимать, передавать, поднимать, класть игровые предметы, проходить в определенные локации, взаимодействовать с миром в целом и другими персонажами при многопользовательской или одиночной игре. Для примера можно привести вышеуказанный мир и здание с окнами описанные ранее: Если среднее количество правильного использования образовательного элемента было, допустим, 5 к 1 неправильному, то при изменении этой тенденции, например, 3 к 1, можно сделать 3 вывода: либо игрок забыл образовательный элемент, либо за игрока образовательный элемент использовал другой человек, либо он ему помогал. В любом случае вне зависимости от метода проблемы, она решается понижением скилла (компьютерная терминология) и не имеет значения для игрового процесса, а объективный уровень образованности в конкретном образовательном элементе будет снижен до действительного.

Принципиально новым в данном случае является мотивация игрока взаимодействовать с визуальными интерактивными образовательными элементами. Так как каждый образовательный элемент имеет свой скилл, (игровая терминология)‚ а некоторые объекты в указанном выше мире можно использовать, побеждать некоторых монстров (игровая терминология), непосредственно только имея этот скилл (игровая терминология) либо но не обязательно несколько скиллов (игровая терминология) с шансом равным уровню скилла (игровая терминология) при низких уровнях этого скилла (игровая терминология) будет занимать много времени, либо будет приводить к проигрышу игрового персонажа, что в свою очередь вызовет желание увеличить скилл (игровая терминология) до уровня достаточного для использования с приемлемым процентом успешности для конкретного человека, что в свою очередь приведет к изучению и запоминанию конкретного образовательного элемента.

Принципиально новым в данном случае является возможность внедрения фактически любых образовательных элементов, кроме тех, с которыми необходимо взаимодействовать в реальном мире, или использовать в реальном мире, например, игра на гитаре: внедрить образовательный элемент «гитара» можно, и мотивировать игрока выучить струны, аккорды и т.д. можно, но нет возможности дать ему взаимодействовать с гитарой в реальном мире через компьютер. Так и в случае пения можно внедрить такой образовательный элемент, как нотная грамота, сольфеджио, но нет возможности проверить правильность воспроизведения звуков в реальном мире без дополнительно разработанного программного обеспечения и оборудования.

Принципиально новой является возможность создания компьютерной однопользовательской или многопользовательской on-line или off-line игры, которая будет соответствовать стандартному значению «компьютерная игра» в том виде, что оно есть сейчас, в понимании игроков, а не программы для обучения, поскольку результат достигается косвенными методами и не является явным, что в свою очередь даст возможность создать геймплей (компьютерная терминология) в соответствии с современными тенденциями.

Принципиально новой в данном случае будет являться возможность контролировать уровень образованности конкретного человека, располагая данными о взаимодействии с интерактивными элементами, и зная реальные значения навыка (скилла) до мельчайших подробностей, с возможностью в реальном мире распечатать все выполненные успешно и не успешно образовательные элементы в виде домашнего задания, отчета или иной удобной форме.

Принципиально новым в данном случае будет образованная, при такой схеме реализации компьютерной игры, если она будет являться массовой on-line игрой, компьютерная игра позволяющая проводить любые виды соревновательных мероприятий по знанию как отдельных образовательных элементов с выборкой в любом удобном виде, так и по конкретным образовательным элементам, с заданным рандомом или без него в зависимости от поставленных целей, на любом уровне: класс, школа, город, страна, мир либо их комбинаций в любом виде без изменения общей структуры программного обеспечения.

Принципиально новой в данном случае будет возможность коррелировать скорость повышения и снижения скиллов (игровая терминология) для каждого конкретного игрока в отдельности, чтобы мотивировать слабоуспевающих игроков выполнять необходимые образовательные элементы без занижения самооценки и потери интереса, а также у слабоуспевающих игроков выделять те направления развития, которые у них более успешны и мотивировать их развиваться в этом направлении.

Принципиально новым в данном случае будет возможность создания таких образовательных элементов которые будут подходить для использования игроком в любой точке мира не зависимо от уровня текущих знаний, методов регионального подхода к образованию, например, математика, физика, химия, и другие точные науки, за исключением тех наук, которые напрямую связаны с местом нахождения игрока, например история, география, частично биология, но исключая возможности изучения этих наук любым игроком из любой точки мира с необходимыми поправками. Например, для России путешествие Колумба – это мировая история, в то время как для Америки – история Америки.

Принципиально новым в данном случае будет возможность создания многопользовательской или однопользовательской компьютерной игры, где можно без ограничения включать любые образовательные элементы, которые без изменения концепции игры будет связаны между собой логически, где при добавлении нового образовательного элемента, будет достаточно добавить новый скилл (компьютерная терминология) и возможность использовать часть предметов, взаимодействовать с миром и т.д. только при использовании этого скилла (компьютерная терминология) в том объеме, в котором необходимо тому, кто этот элемент вводит, либо в заранее прописанных пределах, не исключая смешивания вариантов.

Предложенный способ может быть реализован как на мобильном приложении для портативных ЭВМ, так и в виде полнофункционального клиент-серверного программного комплекса, портированного на разные операционные системы; игрок устанавливает клиент и весь контент доступен через него в полном объеме, без доустановки дополнительных приложений. В случае расширения контента нет необходимости что-то доустанавливать, все обновится автоматически.

Изобретение относится к области контроля и оценки знаний, к сфере образования. Способ предусматривает создание образовательной площадки при использовании компьютерного программного обеспечения. Предлагается способ оценки знаний и интеллектуальных возможностей игрока, в котором обучающие материалы представлены в виде ролевой игры, где каждому участнику игры присваивается персонаж, имеющий динамичные атрибуты, изменяемые по мере продвижения по игре, где персонажи отвечают на вопросы, соответствующие учебным материалам, при этом для модификации атрибутов и преимуществ персонажа участники должны правильно ответить на поставленные вопросы. Способ отличается тем, что вопросы систематизированы по научным областям и возрастным критериям, заранее загружены в память игры, оценка правильности ответов осуществляется автоматически без участия другого игрока или проверяющего, что игрок имеет возможность выбора научной области и возрастного критерия, что результаты ответов как положительно, так и отрицательно сказываются на атрибутах персонажа, а возможность достижения общеигровых развлекательных целей и продвижения по игре коррелирует этим атрибутам таким образом, что достижение общеигровых целей и степень продвижения персонажа по игре свидетельствуют для всех игроков об образовательном уровне игрока, управляющего таким персонажем, поскольку каждый атрибут непосредственно связан с конкретной научной темой и ясно идентифицирует (символизирует) её для всех игроков. Предлагается также способ оценки знаний и интеллектуальных возможностей статистической выборки игроков по возрасту и месту проживания, состоящий в том, что при использовании основного вышеуказанного способа собирается информация об игроках по возрасту и месту проживания, после чего анонимизированные обобщенные результаты используются для определения уровня образования возрастной категории или выбранной географической области. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение мотивированности игроков к прохождению тестирования их знаний, а также системность и полнота проверяемых знаний. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

1. Способ оценки знаний и интеллектуальных возможностей игрока, в котором обучающие материалы представлены в игровом формате типа ролевой игры, где участники продвигаются по игровым сюжетам в игровой среде, каждому участнику игры присваивается игровой персонаж, имеющий динамичные атрибуты, которые могут быть изменены по мере прохождения персонажа по игровым сюжетным линиям, персонажи сталкиваются с игровыми задачами и участвуют в игровых действиях, которые требуют от участника отвечать на вопросы, соответствующие учебным материалам, при этом для того, чтобы успешно модифицировать атрибуты персонажа, получить имущество для персонажа, продвигаться по сюжетной линии, быть успешным в игровых столкновениях или получить желаемую награду, участники должны правильно ответить на поставленные вопросы, отличающийся тем, что вопросы систематизированы по научным областям и возрастным критериям, заранее загружены в память игры, оценка правильности ответов осуществляется автоматически без участия другого игрока или проверяющего, что игрок имеет возможность выбора научной области и возрастного критерия, что результаты ответов как положительно, так и отрицательно сказываются на атрибутах персонажа, а возможность достижения общеигровых развлекательных целей и продвижения по игре коррелирует этим атрибутам таким образом, что достижение общеигровых целей и степень продвижения персонажа по игре свидетельствуют для всех игроков об образовательном уровне игрока, управляющего таким персонажем, поскольку каждый атрибут непосредственно связан с конкретной научной темой и ясно идентифицирует (символизирует) её для всех игроков.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ответ на вопрос представляется в виде фактологических знаний.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ответ на вопрос требует произведения математических или логических операций.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляется динамическое онлайн соревнование между игроками на основе их атрибутов.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что идентификация атрибута по образовательной или научной теме осуществляется через название атрибута.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в игровых столкновениях идентификация повреждений персонажей осуществляется через присвоение таким повреждениям цветовых значений, а сами значения соотносятся со степенью и видом научного знания.

7. Способ оценки знаний и интеллектуальных возможностей статистической выборки игроков по возрасту и месту проживания, состоящий в том, что при использовании способа по п. 1 собирается информация об игроках по возрасту и месту проживания, после чего анонимизированные обобщенные результаты используются для определения уровня образования возрастной категории или выбранной географической области.