Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1984 года по МПК G09B7/02 

Настоящее изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации учебного процесса с элементами программного обучения в различных учебных заведениях .

Известно устройство, позволяющее производить управляемый вычислителем объективный контроль знаний учащихся последовательно по любым курсам, имеющимся в блоке формирования вопр са этих устройств. Вычислителем это го устройства задача объективности решается как классическая задача математической статистики, а именно расчитьшается объем вь}борки значений случайной величины х (х - значение оценки за ответ на вопрос) из генеральной совокупности N (N - количество вопросов контролируемого курса) с тем, чтобы среднее арифметическое значение х в произвольной выборке с вероятностью не менее PQ отличалось от математического ожидания оценки х (х - значение оценки, адекватное фактическому уровню ожидания) на величину не более Л D3

Недостатком данного устройства является то, что для реализации процесса объективного контроля данным устройством требуется специализированный вычислитель и запоминающее устройство для хранения текущих значений оценок и промежуточных результатов счета.

Известно также устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку анализа ответов, соединенному с блоком формирования вопросов и со счетчиком оценок, подключенным к вычислителю, и блоком сравнения, подключенным к блоку формирования вопросов и регистратору оценок, и счетчик вопросов, соединенный с блоком формирования вопросо и блоком сравнения.

В этом устройстве обеспечивается объективный контроль знаний учащихся с заданной достоверностью результатов контроля путём расчета количества вопросов (непосредственно в процессе контроля), которые необходимо задать обучаемому, чтобы проверить его знания. Вычислителем этого устройства осуществляется управление устройством на основе

результатов вычислительных операций 2 .

Недостатком этого устройства является то, что для расчета необходимого количества предъявляемых вопросов требуется вычислитель, обладающий сложной структурой и значительным объектом памяти для хранения массива промежуточных значений величин.

Известно также устройство, использующее пои оргазации процесса объективного контроля знаний метода, ко,торый для рассматриваемого случая может быть сформулирован так: с увеличением количества предъявляемых KOH кретному обучаемому контрольных вопросов среднее арифметическое значение оценки X будет стремиться к значению оценки, адекватной фактическому уровню значений, учащегося по контролируемому предметному курсу X 3Jj

Техническая реализация данного метода контроля знаний обучаемых осуществляется устройством, содержащим последовательно включенные блок ввода ответов, первый блок сравнения и счетчик оценок, второй блок сравнения, подключенный непосредственно к блоку регистрации, а через формирователь вопросов - к первому блоку сравнения, регистр сигнала отклонения оценки, соединенный со счетчиком оценок и вторым блоком сравнения подключеиньй к счетчику оценок, соединенному с блоком регистрации.

В этом устройстве не учитывается элемент сложности и важности вопросов Вес оценки наиболее сложных и важных вопросов приравнен к весу второстепенных вопросов. В связи с этим устройство имеет низкую точность контроля знаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, использующее при организации процесса объективного контроля знаний метода, который для рассматриваемого случая может быть сформирован так: с увеличением количества предъявляемых конкретному обучаемому контрольных вопросов среднее арифметическое значение оценки х будет стремиться к значению оценки адекватной фактическому уровню знаний учащегося по конкрет ному предметному курсу X И 3 Техническая реализация данного метода контроля знаний осуществляется устройством, содержащим последовательно включенные блок ввода ответов и первый блок сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя кодов вопроса, и последовательно включенные счетчик оценок, первый регистр, второй блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого соединен с вторьпя выходом счетчика оценок, тре тий вьтход которого подключен ко второму входу второго блока сравнения, второй выход которого соединен со входом формирователя вопроса, последовательно включенные генератор, второй регистр и элемент И,второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход с первым входом счетчика оценок, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя кодов вопроса, вход генератора подключен ко второму выхо ду блока ввода ответов. В этом устройстве не производится дифференциация (различие) сложности и важности вопросов по типу ответаi Так, знание основных фундаментальных понятий (наиболее простые вопросы) оценивается таким же весом оценки, как и их незнание, аналогично доскональное значение тонкостей пред мета (наиболее сложные вопросы) оценивается таким же весом оценки, как их незнание, например, в области механики, знание формулировок законов. Ньютона (наиболее простые вопросы) не может иметь большой вес оценки, однако их незнание должно иметь наоборот, больщой вес оценки. И наоборот, решение наиболее сложной задачи с применением этих законов долж но оцениваться высоким коэффициентом оценки, неправильное рещение этой задачи, как наиболее сложной, должно оцениваться невысоким весовым коэффиц ентом оценки. В связи с этим устройство имеет низкую точность контроля знаний Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что.в устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее последовательно включенные блок ввода ответов и первый бдок сравнения. 924 второй вход которого соединен с первым выходом формирователя кодов вопроса, и последовательно включенные счетчик оценок, первый регистр, второй блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого соединен со вторым выходом счетчика оценок, третий выход которого подключен ко второму входу второго блока сравнения, второй вькод кото;рого соединен со входом формироваIтеля кодов вопроса, последовательно включенные генератор, второй регистр и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход с первым входом счётчика оценок, ; второй вход второго регистра соединен со вторым выходом формирователя кодов вопроса, вход генератора подключен ко второму выходу блока ввода ответов, введены инвертор и последовательно включенные преобразователь кодов, третий регистр и второй элемент И, выход которого соединен со вторым входом счетчика, выход первого блока сравнения через инвертор подключен ко второму входу второго элемента И, вход преобразователя кода соединен со вторым выходом (Формирователя кодов вопроса, второй, третий и четвертъй выходы генер атора соединены соответственно со вторым входом третьего регистра, со вторым , входом первого регистра и третьим вхо :дом второго блока сравнения. На фиг. 1 схематически показано устройство для контроля знаний обучаемых; на фиг. 2 - генератор пачси импульсов. Устройство содержит блок 1 сравнения, счетчик 2 оценок, блок 3 вво-. да ответов, формирователь 4 кодов вопроса, блок 5 сравнения, блок 6 регистрации, регистр 7 (сигналов отклонения оценок), элемент И 8, регистр 9 (памяти веса вопроса при правильном ответе), генератор 10 (пачки импульсов), преобразователь IIкодов, регистр 12 (памяти веса вопроса при неправильном ответе), инвертор 13 и элемент И 14. Регистр 7 предназначен для формирования текущих отклонений оценок и выполнен в виде известного в вычислительной технике регистра-разности. Очередной код среднего значения оценки, вырабатываемый счетчиком 2, поступает на регистр 7, в результате чего предыдущее значение средней оценки заменяется новым,и на выходе регистра 7 получается код разности этих значений, которьш поступает на один вход блока 5 срав нения. На другой вход блока 5 с вых да счетчика 2 поступает код значе.НИЯ-, равного трем процентам от текущего значения оценки. Код этого значения получается за счет физичес кого исключения из кода выходного значения счетчика 2 младших разрядов (так назвшаемый логический сдвиг вправо на пять разрядов). Для. повьшения точности получения кода этого значения на выходе счетчика 2 может быть установлен преобразователь кодов (не показан). Однако при реальном контроле знаний обучаемых необходимости установки преобразователя кодов нет. Блок 5 осуществляет логическое сравнение кодовJпоступающих с регистра 7 и со счетчика 2 и при превышении последнего над первым вырабатывается сиг нал, по которому блок 6. печатает по лучаемое из счетчика 2 среднее значение оценки. В противном случае на выходе блока 5 появляется сигнал для продолжения процесса предъявлен вопросов. Генератор 10 обеспечивает синхронизацию работы всего устройства и содержит триггер 15, генератор 16 счетчик 17, дешифратор 18, элемент 19 задержки. Генератор 10 работает следующим образом. При подаче сигнала с блока 3 три гер 15 устанавливается в единичное состояние и запускается в работу генератор 16. После вьщачи л/ импул сов, причем М больше или равно :максимальному числу разрядов регист ров 9, 12, (М +t) импульс с выхода дешифратора 18 поступает на шину разрешения регистра 7 и очередной код среднего значения оценки, вьфаб тьшаемьй счетчиком 2, поступает на регистр 7. (м-ь2) импульс генератора 16 с выхода дешифратора 18 посту пает на шину разрешения блока 5, ко торый осуществляет сравнение кодов. После этого сигналом с дептфратора 18 триггер 15 устанавливается в нулевое состояние и генератор 18 выключается. Элемент 19 служит для исключения ложной вьщачи сигналов при переключении триггеров счетчика 26 17 и соединен с шиной разрешения дешифратора 18. Устройство для контроля знаний обучаемых работает еледуюп5им образом. При пуске устройства формирователь 4 вьщает учащемуся один из вопросов контролируемого курса (при этом при включении питания все элементы устройства автоматически устанавливаются в нулевое (исходное) состояние - устройство автоматической установки устройства для контроля знаний обучаемых при включении питания (не показано). Одновременно в регистр 9 с формирователя 4 записывается вес сложности и важности вопроса k 1,2 3... при правильном ответе, а в регистр 12 с преобразог вателя 11 записывается вес сложности и важности вопроса К .1,2,3... при правильном ответе(преобразователь 11 может быть выполнен по известным из вычислительной техники схемам), коммутируются цепи правильного ответа и производится блокировка, исключающая повторение одного и того же вопроса в текущей контрольной серии. При наборе в блоке 3 кода правильного ответа в блоке 1 коммутируются цепи индикации правильного ответа и цепь передачи правильного ответа в счетчик.2 через элемент И 8. По окончании набора кода правильного ответа по сигналу с блока 3 запускается генератор 10, благодаря работе которого с выхода регистра 9 выдается количество импульсов, равное весу сложности и важности данного вопроса. При этом элемент И 8 открывается столько раз, сколько на его вход подается импульсов с выхода регистра 9 и в счетчик 2 записывается правильньй ответ столько раз, каков вес данного вопроса. При неверном ответе на вопрос на выходе инвертора 13 появляется сигнал (на выходе блока 1 сигнал отсутствует), коммутируется цепь передачи неправильного ответа в счетчик 2 через элемент И 14 и благодаря работе генератора 10 с выхода регистра 12 выдается количество импульсов, равное весу сложности и важности данного вопроса при нёправи/1ьнбм ответе. При этом элемент И 14 открывается столько раз, сколько на его вход подается импульсов с выхода регистра 12, и.в счетчик 2 записывается неправильный ответ столько раз, каков вес данного вопроса при неправильном ответе. В результате этого на выхода счетчика 2 появляется каждый раз код среднего значения оценки, поступагощий в регистр 7, а при количестве предъявленных вопросов меньшем появляется сигнал, поступающий в блок 5 сравнения. В результате это го при обнулении регистра 9 формирователь 4 предъявляет учащемуся один из вопросов контролируемого курса. Далее цикл повторяе тся. При количестве предъявляемых вопросов, большем или равном , на выходах счетчика 2 появляется код среднего значения оценки.трансформированное значение которого поступает на один из входов блока 5, а нетранс формированное значение - в регистр 7, в результате чего на выходе последнего появляется код разности сред него значения оценок значение которого поступает на другой вход блока 5. При превышении значением кода, поступающего с регистра 7, трансформируемого кода, поступающим из счетчика 2, блок 5 вырабатывает сигнал, по которому формирователь 4 предъявляет учащемуся один из вопросов контролируемого курса. Далее цикл повторяется. В противном случае блок 5 вырабатывает сигнал, по которому блок 6 печатает среднее значение оценки, получаемое из счетчика 2. При этом контроль по данному циклу заканчивается. Предлагаемое устройстпо для контроля знаний обучаемых благодаря дифференцированному учету сложности и важности каждого вопроса по виду ответа на него позволяет повысить объективность, а следопательно, и точность контроля знаний.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ, содержащее последовательно включенные блок ввода ответов и первый блок сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя кодов вопроса, и последовательно включенные счетчик оденотс, первый регистр, второй блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика оценок, третий которого подключен к второму входу второго блока сравнения, второй выход которого соединен с входом формирователя кодов вопроса, последовательно включенные генератор, второй регистр и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - с первым входом счетчика оценок, второй вход второго регистра соединен с вторым выходом формирователя кодов вопроса, вход генератора подключен к второму выходу блока ввода ответов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены инвертор и последовательно включенные преобразователь кодов, третий регистр и второй элемент &) И, выход которого соединен с вторым С входом счетчика, выход первого блока сравнения через инвертор подключен, к второму входу второго элемента И, вход преобразователя коДа соединен с вторым выходом формирователя кодов вопроса, второй, третий и четвертый выходы генератора соединены соответственно со вторым входом третьего регистра, с вторым входом первого регистра и третьим входом второго блока сравнения.

ВлокЗ

15

К 5/1 о к

18

17

Кдлокаи .12