Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1982 года по МПК G09B7/02 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ

1

Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам для обучения и контроля знаний, и может быть использовано для генерации контрольных тестов в учебных заведениях по различным дисциплинам.

Известно устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок управления, блок памяти ответов, блок вывода учебной информации, блок анализа формы представления информации, дешифратор и блок памяти вопросов 1.

Недостатком устройства является низкая надежность генерируемой информации и сложность структуры..

Известно также устройство , содержащее связанные соответствующим образом блок ввода, блок управления, устройством, логический блок, блок гчредъявления информации, блок оценки, связанный с блоком индикации и регистрации, блок автоматического генерирования вопросов и ответов, блок записи информации, блок сцетчиков количества вопросов и ответов, блок анализа информации {2}.

Недостатком устройства является i низкое быстродействие и ограниченные фун кци он ал ьны е воз можн ости.

10

Наиболее близким к изобретению ввляется устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок элементов И, регистр, блок выборки понятий, пере15страиваемый счетчик, Кроме того, устройство содержит блок ввода учебной информации. ПЗУ структуры теста, ПЗУ управляющих слов, регистр запроса, счетчик количества отве20тов, триггер управления;, блок памяти теста, блок вывода информации ГЗ.

Недостатком устройства является генерация тестов только уровне .39 aнaний-знaкoмctв, структура которых предопределяет наличие альтернативных ответов, что повышает вероятность угадывания ответа и снижает качество контроля знаний. Цель изобретения - повышение точ ности устройства за счет генерации тестов на уровне знания инженерного синтеза. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор сл чайной последовательности кодов, пе вый блок элементов И, первый блок памяти и узел предъявления учебной информации, последовательно включен ные блок ввода учебной информации, первый регистр и второй блок памяти , первый выход которого соединен с вторым входом узла предъявления учебной информации, а второй входс выходом блока ввода учебной информации, второй вход первого регистра подключен к выходу генератоpa случайной последовательности кодов, коммутатор, второй.блок элементов И, первый Вход которого соединен с генератора случайной последовательности кодовг подключенн.ым к третьему входу узла предъявления учебной информации, четвертый вход которого соединен с выходом коммутатора, подключенным к первому входу третьего блока элем тов и,введены последовательно включ ные вычислитель,,второй регистр и третий блок памяти, выход которого соединен с первым входом вычислител третий регистр, вход которого подкл чен к второму выходу второго блока памяти, а выход - к первому входу коммутатора,элемент задержки, вход которого соединен с выходом блока ввода учебной информации, а выход с вторым входом первого блока элементов И и третьим входом второго блока памяти, первый формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу коммутатора, первый выходк второму входу третьего блока элементов И,а второй выход - к пятому входу узла предъявления учебной информации и вторым входам второго бл ка элементов И, второго регистра и третьего блока памяти, и второй фор мирователь импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, первый выход - с вто 4 рым входом коммутатора, а второй выход- с шестым входом узла предъявления учебной информации, седьмой вход которого подключен к первому выходу второго регистра, третий вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, а второй выход - с вторым входом вычислителя, третий вход которого подключен к третьего блока элементов И, а зыход - к третьему Входу третьего блока памяти, причем второй формирователь импульсов содержит триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами формирователя, второй выход счетчика соединен с первым входом триггера, второй вход крторого является входом формирователя, а выход соединен с вторым входом элемента И, а узел предъявления учеб- . ной информации содержит последователь но включенные, четверть й блок элементов И и блок вывода .учебной информации и последовательно соединенные пятый и шестой блоки элементов И и четвертый блок памяти, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторым входами узла, а выход соединен с вторым входом блока вывода учебной информации, вторые пятого и шестого блоков элементов И являются соответственно третьим и четвертым входами узла, третьи -входы пятого и шестого блоков элементов И являются пятым входом узла, пер-вый и второй входы четвертого блока элементов и являются соответственно шестым и седьмым входами узла. Устройство для контроля знаний ., .обучаемых содержит блок 1 памяти (понятий.), соединенный с блоком 2 памяти (теста), подключенного к выходу блока 3 памяти (управляющих слов) ,входом связанного с блоком элементов И, соединенным через-элемент 5 задержки с регистром 6 (woмера понятия) и блоком 7 ввода учебной информации, выход которого подключен к блоку 1, а входблока 4 связан с блоком Г, выход которого соединен как с регистром 8 (содержания) так и с единичным входом триггера 9 (управления),выход которого, как и выход генератора 10 тактовых импуль

сов, через элемент И 11 подсоединен к входу счетчика 12 (управления)« первый выход которого связан с нулевым входом триггера 9 и блоком 13 элементов И, вход которого, как и вход блока 1 памяти, подключен к выходу регистра 15 (результата), выход которого и выход ячейки блока 1 связаны соответственно с двумя входами вычислителя 1б, выход которого соединен со сдвиговыми входами регистра 15 и блока 14 и информационным входом регистра 15 к сдвиговому входу которого подсоединен первый выход формирователя 17 импульсов, к торыи также связан со сдвиговыми входами ячеек блока И, с блоком 18 элементов И, с блоками 19 и 20 элементов И, причем вход и выход формирователя 17 через блок 21 элементов И связаны с входом вычислителя 16, а через коммутатор 22, вход которого подключен к выходу счетчика 12,- с регистром 8. Непосредственно формирователь 17 соединен со входом блока 19, выход которого свя зан с блоком 2, выходы которого под ключены к блоку 23 учебной информации, другим входом подключенного к блоку 13, Один из входов блока 2 связан с выходом блока 20, другсж вход которого подсоединен к выходу генератора 2k случайной последовательности кодов. Триггер 9, генератор 10, элемент И Иисчетчик 12 об.ъединены в формирователь 25 импульсов, а блоки 2, 13, 19,20 и 23 в узел 26 предъявления учебной инфо мации . Блок 1 памяти поделен на две зоны, в первой из которых содержится имя понятия (т.е. его идентифика тор, понятный обучаемому) , а во второй - содержание понятия. Блок 2 имеет три зоны, структура заносимой информации в котором иллюстрируется таблицей. 1-зона 3-я зона 2-я зона Имя понятия) Вопрос менты коди рования со тавляющих понятия В качестве вычислителя 16 может использоваться микропроцессор, содержащий шину результатов и koмaнд,

шину данных, буферный регистр, индексный регистр, шину операндов, арифметико-логическое устройство, регистр общего назначения, регистр состояний, ивыполняющий элементарные операции: сложение, вычитание, деление ,умножение согласно программе, образуемой кодами операций, поступающими по внешней шине микропроцессора.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 7 в устройство заносятся структурные единицы курса- понятия, содержащие закодированный учебный материал, раскрывающий сущность используемых в курсе формульных соотношений, причем в первую зону блока 1 заносится его имя, т.е. название понятия, а во вторую - содержание понятия,, т .е. формула, описывающая взаимосвязь понятия, записанного слева, с понятиями, курса, представляемыми конечными величинами. Формула представлена польской инверсной записью. Например, в теории надежности ЦВМ коэффициент готовности вычисляется по формуле (/) () в представлении польской инверсной записи Формула,(1) перепишется как ,+ 1 . На регистр 6 из блока 7,подается команда приема кода, по которой с генератора 2 заносится случайное число, соответствующее номеру понятия, на которое будет сгенерирован . тест. «Через время t , необходимое для выполнения операции приема кода на регистр 6 и передачи адреса в блок 1, что обеспечивается элементом 5, разрешается прохождение кода случайного числа, получаемого в, этот . мент на генераторе Z, через блок , что обеспечивает выдачу по адресу,, равной/ ЭТОМУ числу, закодированного содержания управляющей информации, т.е. самого вопроса, и запись ее в первую зону блока 2.В качестве управляющей информации могут кодироваться вопросы типа Определите ..., Вычислите ... , Найди теI с ..« . Одновременно во вторую зону блока 2 из блока 1 по адресу , записанному в регистре 6, считывается имя понятия, а содержание понятия запи сывается в регистр 8 и одновременно ,взводится триггер 9. Последнее обес печивает поступление тактовых импул сов с генератора 10 через элемент П на вход счетчика 12. Начинается цикл формирования эталона ответа и численных значений элементов, входя щих в контролируемую формулу. Тактовые импульсы, поступающие с генератора 10, увеличивают содержимое счетчика 12.на единицу. В результате этого содержимое ячеек регистра В поступает через коммутатор 22 в формирователь 17, где распознается дид информации: операнд или знак операции. Если поступивший символ является операндом, он через .блок 18 одновременно с чи лом из генератора 2k, задающим численное значение операнда, поступает в регистр 15, являющийся первой ячейкой блока 14. Одновременно в третью зону блока 2 через блок 19 заносится код операнда и в ту же строку через блок 20 заносится численное значение операнда. При ра познавании формирователем 1 знака операции срабатывает блок 21, разрешающий ввод его в вычислитель 16. Одновременно с регистра 15 и пе вой ячейки блока 14 в вычислитель 1б поступают значения операндов. Пр изводится сдвиг содержимого блока 1 вверх, и результат операции помещается в регистр 15. Таким образом, оказывается, что при появлении след ющего знака операции в качестве одного операнда является результат предыдущей операции, а в качестве второго - число, находящееся в первой ячейке блока И. Процесс формирования эталона ответа продолжается до тех пор, пока со счетчика 12 не снимется сигнал п реполнения. Этот сигнал устанавлива ет триггер 9 в нулевое состояние и обеспечивает выдачу окончательного зультага (кода эталона) в блок 23, куда поступает иинформация из бло ка. 2 . Таким образом, устройство обеспе чивает формирование.тестов с повышенным- уровнем сложности. Тесты генерируются на уровне знания методов инженерного синтеза и требуют вычис ление правильного ответа, что снижает вероятность угадывания ответа. Известное устройство формирует вопросы, требующие выбор правильного ответа из множества предложенных ( п ) , т.е. вероятность угадывания правильного ответа на вопрос является при Обычном числе значительной величиной. Например при п 5 Р - 100% 1/5100 20%, в то время, как предлагаемое устройство формирует вопросы, вероятность угадывания результата которых практически равна нулю (поскольку обучаемому необходимо угадать по значениям ряда аргументов значение функции причем не только линейной). Кроме того, устройство позволяет генерировать волросы на одно и то же понятие, но с разными значениями элементов формульных выражений, что позволяет повысить надежность контрюля и проверить знание всех понятий у всей группы. Формула изобретения 1. Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее последовательно соединенные генератор случайной последовательности кодов, первый блок элементов И, первый блок памяти и узел предъявления учебной информации, последовательно включенные блок ввода учебной информации, первый регистр и второй блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом узла предъявления учебной информации, а второй вход - с выходом блока ввода учебной информации, второй вход первого подключен к выходу генератора случайной последовательности кодов, коммутатор, второй блок элементов И, первый вход которого соединен с выходом генератора1.случайной последовательности кодов, подключенным к третьему входу узла предъявления учебной информации, четвертый вход которого соединен с выходом коммутатора, подключенным к первоNV входу третьего блока элементов И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно включенные вычислитель, второй реги и третий блок памяти, выход которог соединен с первым входом вычислителя, третий регистр, вход которого подключен к второму выходу второго блока памяти, а выход - к первому входу коммутатора, элемент задержки вход которого соединен с выходом блока ввода учебной информации, а выход - с вторым входом первого бло ка элементов И и третьим входом второго блока памяти, первый формир ватель импульсов, вход которого под ключен к выходу коммутатора, первый выход - к второму входу третьего блока элементов И, а второй выход к пятому входу узла предъявления уч ной информации и вторым входам втор го блока элементов И, вто|Ього регистра и третьего блока памяти, и вто рой формирователь импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, первый выход с вторым входом коммутатора, а второй выход - с шестым входом узда предъявления учебной информации, седьмой вход которого подключен к первому выходу второго регистра, третий вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, а второй выход - с. вторым входом вычислителя, третий вход которого подключен к выходу третьего блока элементов И, а выход - к третьему входу третьего блока памяти. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что в нем вто рой формирователь импульсов содержит триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импуль 10 сов, элемент И и счётчик, первый.v и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами формирователя, второй выход счетчика соединен с первым входом триггера, второй вход которого является входом формирователя, а выход соединен с вторым хрдом элемента И, 3. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что в нем узел предъявления учебной информации содержит последовательно включенные четвертый блок элементов И и блок вывода учебной информации и последовательно соединенные пятый и шестой блоки элементов И и четвертый блок памяти, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторим входа1«1 узла, а выход -соединен с вторым входом блока вывода учебной информации, вторые входы пятого и шестого блоков элементов И являются соответственно третьим и четвертым входами узла, третьи входы пятого и шестого блоков элементов И являются пятым входом узла, первый и второй входы четвертого блока элементов И являются соответственно шестым и сед-вмым входами узла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 662955, кл. G 09 В 7/02, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 09 В 7/02, 1979. 3.Авторское свидетельство СССР to заявке № 290t627/l8-2t, кл. G 09 В 7/02, 1980 (прототип).