Устройство для обучения и контроля знаний обучаемых Советский патент 1986 года по МПК G09B7/02 

o

05 1ЧЭ

ел

01

05

Изобретение относится к учебным электронным устройствам для обучения и контроля знаний путем ответа на поставленные вопросы и может быть использовано в различных сферах обучения.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет регистрации времени, затраченного на подготовку ответа, и учета при оценивании не только количества нарушений правильной последовательности ввода ответов, но и величины допущенных отклонений от требуемой последовательности. При этом упрощается конструкция устройства и снижаются затраты на его производство и эксплуатацию.

Hd чертеже приведена структурная схема предлагае.мого устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода ответов, блок 2 задания программы обучения, блок 3 суммирования по модулю «два, коммутатор 4, счетчик 5, блок 6 индикации, формирователь 7 кодов времени ответа, причем блок 3 содержит логические элементы 8, выполняющие функцию сложения по модулю два.

Блок 1 представляет собой пульт с расположенными на нем органами управления (кнопками, переключателями, тумблерами), предназначенными для выбора варианта задачи, номера ответа и для формирования обучаемым ответа путем ранжирования вариантов решений в требуемой последовательности и воздействия на соответствующие органы управления,и табло с подсветкой, отображающего вопрос или задачу и возможные варианты ответа или решения.- Выходы блока 1, несущие информацию о состоянии органов управления, подключены к одним входам элементов 8, а к другим входам подключены соответствующие выходы блока 2.

Блок 2 содержит запоминающий блок, хранящий правильную последовательность ответов на поставленную задачу, который может быть выполнен, например, в виде коммутационного поля. Цифровое значение ответа, т.е. ранг, присвоенный обучаемым каждому из предложенных вариантов решения, поступившее из блока 1, и истинное значение ответа, поступившее из блока 2, вычитается в блоке 3 по модулю, и разность, характеризующая отклонение поступившего ответа от истинного, поступает на коммутатор 4. Истинное значение ответа, поступающее из блока 2 в блок 3, определяется положением переключателя номеров ответа блока 1. Коммутатор 4 подключен к выходам блока 3, а также к блоку 1, по команде с которого коммутатором 4, выполненным, например, в виде шагового искателя, опрашивается состояние блока 3, и информация передается в счетчик 5.

Счетчик 5 предназначен для регистрации суммы отклонений, допущенных обучаемым при ответе, и подключен для учета

времени ответа к формирователю 7, который представляет собой реле времени (электронное или механическое) с переменной величиной выдержки и предназначен для

выдачи сигнала в счетчик 5 через определенные интервалы времени, израсходованные обучаемым на подготовку ответов. Израсходованные временные интервалы, величина которых может регулироваться контролирующим в зависимости от сложности задачи

и подготовленности обучаемого, эквиваленты определенной величине ошибки. Окончание каждого временного интервала вызывает появление на выходе реле времени сигнала, который, поступая на вход счетчика 5, увеличивает его показания на единицу. К выходу счетчика 5 подключен блок 6 который включает в себя дешифратор показания счетчика 5 и средства отображения оценки, выполненные, например, в виде светодиодов. С учето.м сложности и важности вопроса

0 возможно подключение средств отображения к различным выходам дешифратора с помощью известных средств коммутации. Блок 6 предназначен для отображения полученной обучаемым оценки с учетом суммарной величины отклонений при ранжировании и израсходованных временных интервалов на подготовку ответа.

Устройство работает следующим образом.

Пусть обучаемому предложена задача, Q которая имеет, например, восемь различных вариантов решений, расположенных в произвольной последовательности и условно обозначенных л:i, х2, , Xg .

Задачи могут быть сформулированы для специалистов различного профиля, напри5 мер, следующим образом.

Задание 1. Приведен подробный диагноз больного, а решение содержит перечень лекарственных препаратов или их сочетание, которые могут быть рекомендованы больному. От обучаемого требуется с учетом диаг0 ноза расположить по степени эффективности лекарственные средства, которые указаны в перечне в произвольной последовательности.

Задание 2. Описаны условия работы деталей какого-либо технического устройства, а в решении приведен перечень материалов, из которых данная деталь может быть изготовлена. Обучаемому необходимо проранжировать приведенные материалы, оптимизируя свое рещение по критериям, 0 указанным в условиях задачи (минимальная стоимость, максимальная долговечность и др).

Задание 3. Указаны данные о воздушной цели (курс, скорость, вооружение и др.) и данные об истребителе, выполняющем пере5 хват. Обучаемому необходимо выбрать оптимальный маневр для атаки при условии, например, максимальной вероятности поражения цели. Для поиска оптимального решения указанных задач обучаемому требуется длительное время на обдумывание, использование учебной литературы и справочников, а в некоторых случаях проведение расчетов на ЭВМ. Могут быть сформулированы и простые задания. Задание 4. Указать последовательность поиска (или устранения) неисправности какого-либо технического устройства. Задание 5. Указать последовательность срабатывания элементов автоматической системы. Задание 6. Указать последовательность команд, подаваемых дежурным при разводе караулов. Допустим, что приведенные восемь ваX должны быть риантов решении jcj, х. проранжированы при правильном выполнении задания в следующей последовательности: 2, 3, 5. 4, 1, 6, 8, 7. Обучаемый выполнил задание с ошибками, присвоив вариантам решений следующие ранги: 5, 3, 2, 6, 4, 1, 8, 7. Эту последовательность он вводит в устройство через блок 1, последовательно устанавливая с помощью органов управления (например, переключателя, кнопок) номер ответа х, х, ..., Xg и присвоенный обучаемым каждому ответу соответствующий ранг. При вводе числа 5, соответствующего, по мнению обучаемого, решению х, на верхние по схеме входы элементов 8 поступают сигналы ответа из блока 1. Сигнал О выборе обучаемым номера ответа х переключателем в блоке 1 поступает в блок 2 в котором решению Xi присвоен номер 2 в последовательности ответов, и в блок 3 на нижние по схеме входы элементов 8 поступает сигнал правильного ответа. Элементы 8 выполняют функцию сложения по модулю два, поэтому после обработки поступившей информации сигналы, характеризующие разность верного и поступившего ответов, будут на выходах третьего, четвертого и пятого элементов 8. При воздействии обучаемого на блок 1 включается коммутатор 4, который начинает опрос элементов 8 и считывание информации в счетчик 5. Так как сигналы, характеризующие разность верного и поступившего ответов, присутствуют только на трех элементах, то после опроса коммутатором 4 элементов 8 счетчик 5 устанавливается в положение, соответствующее трем. При вводе следующего числа 3 выбранной обучаемым после довательности, соответствующего решению .KJ , сигнал поступает на элементы 8 из блока 1, и на эти же элементы поступает сигнал из блока 2. В результате на выходах элементов 8 сигналов не будет и после опроса выходов блока 3 коммутатором 4 счетчик 5 не изменяет своего состояния. При вводе обучаемым третьего числа 2, соответствуюшего решению х,,, сигнал поступает из блока 1 на первые два элемента 8 и из блока 2 на первые пять элементов 8. Таким образом, на выходах третьего, четвертого и пятого элементов 8 появляются сигналы, которые после считывания коммутатором 4 устанавливают счетчик 5 в положение, соответствуюшее суммарной ошибке за ответы х , х ,х , т.е. 3 + 0 + 3 6. После окончания ввода обучаемым последовательности ответов счетчик 5 установлен в положение, характеризующее суммарное отклонение ранжирования обучаемого от эталонного ранжирования (в данном примере суммарное отютоненне равно 16). В зависимости от величины суммарного отклонения, записанного в счетчик 5, блок 6 отображает оценку. Пусть контролируюшим установлены следуюш,ие диапазоны допустимых суммарных отклонений и соответствуюшие оценки: О-2 - отлично; 3-iO - хорошо; 10-16 - удовлетворительно; более 16 - неудовлетворительно. Блок 6 в приведенном примере отобра: жает оценку удовлетворительно, так как счетчик 5 установлен в положении, соответствующем 16 отклонениям. В зависимости от сложности и важности вопроса можно изменять диапазоны допустимых отклонений, для чего выходы дешифратора в блоке 6 необходимо перекоммутировать на другие органы отображения оценки. При отсветке задачи и вариантов решения в блоке 1 одновременно включается формирователь 7. Если обучаемый при ответе не уложился во время, установленное контролирующим, в счетчик 5 добавляется единица, и реле времени включается повторно. По истечении нового временного интервала добавляется еще одна единица и т.д., что увеличивает суммарное количество отклонений. Предлагаемое устройство упрощено за счет исключения из блок-схемы одного коммутатора, блока сравнения и распределителя кодов, что позволяет сократить расход средств на производство и эксплуатацию устройства. Дидактические возможности устройства расширены за счет регистрации не только количества нарушений правильной последовательности ввода ответов, но и величины допущенных обучаемым отклонений от требуемой последовательности. Оценивание ответа по сумме величин допущенных отклонений позволяет реализовать принцип решения задач методом ранжирования вариантов решении в определенной последовательности. Реализуемый устройством принцип дает возможность учесть при оцениваНИИ точность выполнения задания по величине суммарного отклонения, ставить обучаемым вопросы, по которым могут быть даны неоднозначные ответы, избежать порочного принципа при машинном контроле «выбор верного ответа из набора ответов, среди которых только один правильный. Кроме того, учет времени на подготовку ответа дает возможность учитывать при оценивании наряду с уровнем подготовленности обучаемого и его способность пользоваться знаниями и принимать решения в условиях дефицита времени.

Формула изобретения

Устройство для обучения и контроля знаний обучаемых, содержаш.ее блок ввода ответов, блок задания программы обучения.

коммутатор, счетчик и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок суммирования по модулю два, входы первой группы которого соединены с соответствуюшими выходами группы выходов блока ввода ответов, входы второй группы - с соответствующими выходами группы выходов блока задания программы обучения, а выходы - с соответствующими входами группы входов коммутатора, и формирователь кодов времени ответа, выход которого подключен к первому входу счетчика, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с входом блока индикации, вход коммутатора подключен к первому выходу блока ввода ответов, второй выход которого соединен с входом блока задания программы обуче ния.

Изобретение относится к техническим средствам и может быть использовано в различных сферах обучения. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства при его упрощении и снижении эксплуатационных расходов. Сущность изобретения основана на фиксации времени, затраченного на подготовку ответа, и учете при оценке наряду с количеством нарушений правильной последовательности действия обучаемого величины допущенных отклонений от правильной последовательности. Поставленная цель достигается за счет введений в структуру устройства блока суммирования по модулю два и формирователя кодов времени ответа. 1 ил.