Устройство вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе Российский патент 2023 года по МПК G06F7/57 G06F17/10 G06Q50/20 

Изобретение относится к области хранения и обработки данных, состоящих из некоторого количества компонентов, используемых для вычисления активности обучаемых в учебном процессе.

Известно устройство, реализующее функции экспертной системы оценки эффективности методики преподавания (Устройство, реализующее функции экспертной системы оценки эффективности методики преподавания: пат. 177622 Рос. Федерация: МПК⁵¹ G06F 15/00 / А.Н. Ивлев, О.В. Терновская; заявители и патентообладатели: Ивлев А.Н., Терновская О.В. - №2017115102; заявл. 27.04.2017; опубл. 02.03.18, Бюл. №7), содержащее задатчик количества обучаемых, задатчик количества разделов курса, задатчик максимального количества обучаемых, задатчик длительности курса обучения, задатчик максимального количества времени, отводимого на изучение курса, блок ввода результатов тестирования, блок ввода параметров теста, блок умножения матриц, первый делитель, блок умножения матрицы на число, сумматор, второй делитель, перемножитель, третий делитель, четвертый делитель, задатчик нормативного значения коэффициента эффективности преподавания, сравнивающее устройство, задатчик единичного сигнала, блок отображения информации.

Недостатком устройства является отсутствие учета компонентов активности обучаемых.

Известно устройство, реализующее функции системы оценки активности обучаемых в учебном процессе (Устройство, реализующее функции системы оценки активности обучаемых в учебном процессе: пат. 188923, Рос. Федерация: МПК⁵¹ G06F 15/00 / А.Н. Ивлев, В.Н. Ивлева, О.В. Терновская, Е.Ю. Терновская, Д.В. Еремин; заявители и патентообладатели: Ивлев А.Н., Ивлева В.Н., Терновская О.В., Терновская Е.Ю., Еремин Д.В. - №2018138416; Заявл. 30.10.2018: опубл. 29.04.2019; Бюл. №13), содержащее задатчик количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, задатчик" максимального количества баллов, задатчик количества выполненных заданий теста, задатчик общего количества заданий теста, задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно, задатчик количества баллов самооценки, задатчик максимального количества баллов самооценки, первый делитель, второй делитель, третий делитель, четвертый делитель, пятый делитель, сумматор, первый вычитатель, второй вычитатель, блок определения модуля числа, блок отображения информации, задатчик единичного сигнала, задатчик сигнала соответствующего числу четыре.

Недостатком устройства является отсутствие учета при определении показателя активности обучаемого компонента самоорганизации, выражающегося в посещаемости обучаемым занятий и мотивационного компонента.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, реализующее функции системы оценки активности обучаемых в учебном процессе (Устройство, реализующее функции системы оценки активности обучаемых в учебном процессе: пат. 202671, Рос. Федерация: МПК⁵¹ G06F 15/00, G06Q 90/00 / А.Н. Ивлев, О.В. Терновская, В.Н. Ивлева, Д.А. Ивлев, Е.Ю. Терновская; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный технический университет» (ВГТУ). - №2020135442; Заявл. 27.10.2020: опубл. 02.03.2021; Бюл. №7), содержащее задатчик количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, задатчик максимального количества баллов, задатчик количества выполненных заданий теста, задатчик общего количества заданий теста, задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно, задатчик количества баллов самооценки, задатчик максимального количества баллов самооценки, задатчик количества занятий, посещенных обучаемым, задатчик общего количества занятий, первый делитель, второй делитель, третий делитель, четвертый делитель, пятый делитель, шестой делитель, сумматор, первый вычитатель, второй вычитатель, блок определения модуля числа, задатчик единичного сигнала, задатчик сигнала, соответствующего числу пять, блок отображения информации.

Недостатком устройства является отсутствие учета мотивационного компонента.

Целью изобретения является повышение точности вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит задатчик количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, задатчик максимального количества баллов, задатчик количества выполненных заданий теста, задатчик общего количества заданий теста, задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно, задатчик количества баллов самооценки, задатчик максимального количества баллов самооценки, первый делитель, второй делитель, третий делитель, четвертый делитель, сумматор, первый вычитатель, блок определения модуля числа, задатчик единичного сигнала, второй вычитатель, задатчик сигнала, соответствующего числу шесть, пятый делитель, блок отображения информации, задатчик количества занятий, посещенных обучаемым, задатчик общего количества занятий, шестой делитель, задатчик количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно», задатчик количества разрешенных попыток тестирования, мультиплексор, третий вычитатель, четвертый вычитатель, седьмой делитель.

Активность обучаемых в учебном процессе является комплексным показателем и включает в себя: познавательный компонент (оценка знаний), эмоциональный компонент (отношение к заданию), волевой компонент (действия обучаемого), компонент самоорганизации (посещение занятий), рефлексивный компонент (самооценка), компонент объективности самооценки и мотивационный компонент.

Познавательный компонент Р определяется по формуле:

где S - количество баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, S_max - максимальное количество баллов.

Эмоциональный компонент Е определяется по формуле:

где N - количество выполненных заданий теста, N_max - общее количество заданий теста.

Волевой компонент V определяется по формуле:

где С - количество заданий выполненных самостоятельно.

Компонент самоорганизации K определяется по формуле:

где В - количество занятий посещенных обучаемым, B_max - общее количество занятий.

Рефлексивный компонент R определяется по формуле:

где Q - количество баллов самооценки, Q_max - максимальное количество баллов самооценки.

Поскольку самооценка является субъективным компонентом, то при оценке активности целесообразно использовать компонент объективности самооценки М, который определяется по формуле:

Мотивационный компонент D определяется количеством попыток тестирования, до получения первого удовлетворительного результата. Максимальное значение величины мотивационного компонента достигается, если обучаемый, завершил тестирование с первой попытки на оценку «удовлетворительно». Мотивационный компонент нормируется в пределах от 0 до 1 и определяется по формуле:

где Т - количество завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно», T_max - количество разрешенных попыток тестирования.

Мотивационный компонент D принимает значение равное нулю в перечисленных ниже случаях.

Обучаемый не предпринял ни одной попытки тестирования. В этом случае в формуле (7) значение Т принимается равным T_max.

Обучаемый завершил тестирование на оценку «удовлетворительно» с последней разрешенной попытки соответствующей T_max.

Активность обучаемых в учебном процессе нормируется в интервале от 0 до 1 и определяется по формуле:

На чертеже изображена структурная схема устройства вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе

Предлагаемое устройство вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе содержит: задатчик количества баллов набранных, обучаемым в результате тестирования 1, задатчик максимального количества баллов 2, задатчик количества выполненных заданий теста 3, задатчик общего количества заданий теста 4, задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно 5, задатчик количества баллов самооценки 6, задатчик максимального количества баллов самооценки 7, первый делитель 8, второй делитель 9, третий делитель 10, четвертый делитель 11, сумматор 12, первый вычитатель 13, блок определения модуля числа 14, задатчик единичного сигнала 15, второй вычитатель 16, задатчик сигнала соответствующего числу шесть 17, пятый делитель 18, блок отображения информации 19, задатчик количества занятий, посещенных обучаемым 20, задатчик общего количества занятий 21, шестой делитель 22, задатчик количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно» 23, задатчик количества разрешенных попыток тестирования 24, мультиплексор 25, третий вычитатель 26, четвертый вычитатель 27, седьмой делитель 28.

Устройство работает следующим образом.

С выхода задатчика количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования 1 сигнал подается на первый вход первого делителя 8, на второй вход которого подается сигнал с выхода задатчика максимального количества баллов 2. На выходе первого делителя 8 формируется сигнал, соответствующий величине познавательного компонента P. С выхода задатчика количества выполненных заданий теста 3 сигнал поступает на первый вход второго делителя 9, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика общего количества заданий теста 4. На выходе второго делителя формируется сигнал, соответствующий величине эмоционального компонента E. С выхода задатчика количества заданий, выполненных самостоятельно 5 сигнал поступает на первый вход третьего делителя 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика общего количества заданий теста 4. На выходе третьего делителя 10 формируется сигнал, соответствующий волевому компоненту V. С выхода задатчика количества баллов самооценки 6 сигнал поступает на первый вход четвертого делителя 11, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика максимального количества баллов самооценки 7. На выходе четвертого делителя 11 формируется сигнал, соответствующий величине рефлексивного компонента R. Сигнал с выхода четвертого делителя 11 поступает на первый вход первого вычитателя 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода первого делителя 8. На выходе первого вычитателя 13 формируется сигнал, соответствующий разности величин рефлексивного и познавательного компонентов, который поступает на вход блока определения модуля числа 14, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий модулю разности рефлексивного R и познавательного Р компонентов, поступающий на второй вход второго вычитателя 16, на первый вход которого поступает сигнал с выхода задатчика единичного сигнала 15. На выходе второго вычитателя 16 формируется сигнал, соответствующий величине компонента объективности самооценки М.

С выхода задатчика количества занятий, посещенных обучаемым 20 сигнал поступает на первый вход шестого делителя 22, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика общего количества занятий 21. На выходе шестого делителя 22 формируется сигнал, соответствующий величине компонента самоорганизации K.

С выхода задатчика количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно» 23 сигнал подается на второй вход мультиплексора 25, на первый вход которого поступает сигнал выхода задатчика единичного сигнала 15. На третий вход мультиплексора поступает сигнал с выхода задатчика количества разрешенных попыток тестирования 24. На выходе мультиплексора 25 формируется сигнал, соответствующий количеству завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно». T, если значение этого сигнала находится в интервале значений от 1 до T_max. В остальных случаях на выходе мультиплексора формируется сигнал, соответствующий количеству разрешенных попыток тестирования T_max.

Сигнал с выхода мультиплексора 25 поступает на второй вход третьего вычитателя 26, на первый вход которого поступает сигнал с выхода задатчика количества разрешенных попыток тестирования 24. На выходе третьего вычитателя формируется сигнал, соответствующий разности количества разрешенных попыток тестирования и количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно». На первый вход четвертого вычитателя 27 поступает сигнал с выхода задатчика количества разрешенных попыток тестирования 24, на второй вход четвертого вычитателя 27 поступает сигнал с выхода задатчика единичного сигнала 15. На выходе четвертого вычитателя 27 формируется сигнал, соответствующий разности величины количества разрешенных попыток тестирования и единицы, который поступает на второй вход седьмого делителя 28, на первый вход которого поступает сигнал с третьего вычитателя 26. На выходе седьмого делителя 28 формируется сигнал соответствующий величине мотивационного компонента D. С выхода седьмого делителя 28 сигнал поступает на шестой вход сумматора 12. На первый вход сумматора 12 поступает сигнал с первого делителя 8, на второй вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода второго делителя 9, на третий вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода третьего делителя 10, на четвертый вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода шестого делителя 22, а на пятый вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода второго вычитателя 16.

На выходе сумматора 12 формируется сигнал, соответствующий сумме познавательного компонента Р, эмоционального компонента Е, волевого компонента V, компонента объективности самооценки М, компонента самоорганизации К и мотивационного компонента D, который поступает на первый вход пятого делителя 18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика сигнала соответствующего числу шесть 17. На выходе пятого делителя 18 формируется сигнал, соответствующий величине активности обучаемых в учебном процессе, который поступает на вход блока отображения информации 19.

Изобретение относится к области хранения и обработки данных, состоящих из некоторого количества компонентов, используемых для вычисления активности обучаемых в учебном процессе. Технический результат - повышение точности вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе. Устройство содержит задатчик количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, задатчик максимального количества баллов, задатчик количества выполненных заданий теста, задатчик общего количества заданий теста, задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно, задатчик количества баллов самооценки, задатчик максимального количества баллов самооценки, первый делитель, второй делитель, третий делитель, четвертый делитель, сумматор, первый вычитатель, блок определения модуля числа, задатчик единичного сигнала, второй вычитатель, задатчик сигнала, соответствующего числу шесть, пятый делитель, блок отображения информации, задатчик количества занятий, посещенных обучаемым, задатчик общего количества занятий, шестой делитель, задатчик количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно», задатчик количества разрешенных попыток тестирования, мультиплексор, третий вычитатель, четвертый вычитатель, седьмой делитель. 1 ил.

Устройство вычисления показателя активности обучаемых в учебном процессе, содержащее задатчик количества баллов, набранных обучаемым в результате тестирования, выход которого соединен с первым входом первого делителя, второй вход которого соединен с выходом задатчика максимального количества баллов, а выход - с первым входом сумматора и вторым входом первого вычитателя; задатчик общего количества заданий теста, выход которого соединен со вторым входом третьего делителя и вторым входом второго делителя, первый вход которого соединен с выходом задатчика количества выполненных заданий теста; задатчик количества заданий, выполненных самостоятельно, выход которого соединен с первым входом третьего делителя, выход которого соединен с третьим входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго делителя; задатчик количества баллов самооценки, выход которого соединен с первым входом четвертого делителя, второй вход которого соединен с выходом задатчика максимального количества баллов самооценки, а выход - с первым входом первого вычитателя, выход которого соединен со входом блока определения модуля числа, выход которого соединен со вторым входом второго вычитателя, первый вход которого соединен с выходом задатчика единичного сигнала, а выход - с пятым входом сумматора; задатчик количества занятий, посещенных обучаемым, выход которого соединен с первым входом шестого делителя, второй вход которого соединен с выходом задатчика общего количества занятий, а выход - с четвертым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом пятого делителя, выход которого соединен со входом блока отображения информации, отличающееся тем, что содержит задатчик сигнала, соответствующего числу шесть, выход которого соединен со вторым входом пятого делителя; задатчик количества разрешенных попыток тестирования, выход которого соединен с первым входом третьего вычитателя, первым входом четвертого вычитателя и третьим входом мультиплексора, второй вход которого соединен с выходом задатчика количества завершенных попыток тестирования до получения оценки «удовлетворительно», первый вход мультиплексора соединен с выходом задатчика единичного сигнала, а выход - со вторым входом третьего вычитателя, выход которого соединен с первым входом седьмого делителя, выход которого соединен с шестым входом сумматора, а второй вход - с выходом четвертого вычитателя, второй вход которого соединен с выходом задатчика единичного сигнала.