Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1983 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации учебного процесса с элементами прогрс1ммированного обучения в различных учебных заведениях..

Известно устройство, позволяющее производить управляегиый вычислителем объективный контроль знаний учащихся последовательно по любым курсам, имекедимся в блоке формирования вопросов этих устройств. Вычислителем этого устройства-задача объективности контроля решается, как классическая задача математической статистики, а именно расчитывается объем выборки п значений случайной величины х (хзначение оценки за ответ на вопрос) из генеральной, совокупности N (N количество вопросов контролируемого курса), с тем, чтобы среднее арифметическое значение х в произведенной выборке с вероятностью не менее Р отличалось от математического ояшг даьия оценки х (х - значение оценки, ащекватное фактическому уровню знаний ) на величину не более U. При

этом значение п находится из неравенства

ь

И7/АЮКС

J,

м«н H-1) где п

минимальное количество

мим вопросов, необходн1«1Х для получения достоверных ста тистнческих оценок/ 6 - дисперсия теку|ф1Х значений оценки х;

fS

t - аргумент интеграла вероятности Ф (t)..

Вычисление п производится по приведенной формуле после каждого приведенного контрольного вопроса, на20

СИ.

чиная с

ммн

Недостатком устройства является то, для реализации процесса объективного контроля требуется специализированный вычислитель и згшо25минакицее устройство для хранения текущих значений оценок и промежуточных результатов счета.

Известно также устройство, содер. жащее блок ввода ответов, подключен30ный к блоку анализа ответов, соеди. ненному с блоком формирования вопросов, счетчиком оценок, подключенным к вычислителю, и блоком сравнения, подключенным к блоку формирова ния -вопросов и регистратору оценок, и счетчик вопросов, соединенный с блоком формирования вопросов и блок сравнения. В этом устройстве обеспечивается процесс объективного контроля знани учащихся с заданной достоверностью результатов контроля путем расчета количества вопросов непосредствен{но в процессе контроля), которые необходимо задать обучаемому, чтобы проверить его знания. Вычислителем этого устройстваосуществляется про цесс управления, устройством, а такж расчет числа по формуле ./-° . При этом в запоминающем стройстве этого вычислителя должны храниться значения N, Д, P(. Недостатком этого устройства является то, что для расчета необходимого .количества предъявляемых вопросов требуется вычислитель, обладающий сложной структурой и значительным объемом памяти для хранения массива необходимых промежуточных значений t f (РО ). Наиболее близким к изобретению является устройство, использующее при организации процесса объективно контроля знаний метод, который для рассматриваемого случая может быть сформулирован так: с увеличением ко личества предъявляемых -Конкретному/ обучаемому контрольных вопросов сред нее арифметическое значение оценки X стремится к значению оценки, адекватной фактическому уровню значений учащегося по контролируемому предметному курсу X. В целях объекти ного контроля знаний с.заданной достоверностью .за максимально возможную ошибку такого приближения может оыть принята величина, равная 3% от х, Таким образом, процесс предъявления вопросов сверх минимального количест ва Пд,, обеспечивающего заданную достоверность, может быть прекращен после выполнения неравенства И7/мак.с WW XN-l)u4(rV где X1 - среднее арифметическое значение оценки за 1 п предъявляемых вопросов. Техническая реализация данного метода контроля знаний обучаемых осу ществляется 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 сигналов отклонения оценки,соединенный со счетчиком ( оценок.и вторым блоком сравнения, подключенный к счетчику оценок, соедиенному с блоком регистрации f3}. Однако в известном устройстве не учитывается элемент сложности и важности вопросов. Вес оценки наиболее важных и сложних вопросов приравнен к весу второстепенных вопросов, 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 блок сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя кодов копроса, и пос ледовательно включенные .счетчик оценок, первый регистр, второй блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика оценок, третий выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, второй выход которого соединен с входом формирователя кодов вопроса, введены 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 с вторым выходом формирователя кодов вопроса, вход генератора по/1ключен к второму выходу блока ввода ответов. Предлагаемое техническое решение основывается на прекращении процесса предъявления вопросов сверх минимального количества п. после выполнения неравенства t..jit UqoixlV.O) v. N-K-I / среднее арифметическое где X , значение оценки за i п предъявленных вопросов,. причем сложность 1-го вопроса определяется величиной -к 1, 2, 3, среднее арифметическое значение оценки за i предъявленных вопросов, сложность которого определяется величиной К-1.

В случае выражение 1} переходит в неравенство

.

/xf-xtJ-°

- среднее арифметическое

где X значение оценки за 1 п предъявляемых вопросов.

На чертеже схематически представлено устройство для контроля знаний обучаемых.

Устройство содержит первый блок сравнения, счётчик 2 оценок, блок 3 ввода ответов, формирователь 4 кодов вопроса, второй блок 5 сравнения, блок 6 регистрации, регистр 7 сигналов отклонения оценки, элемент И 8, регистр 9 памяти веса вопроса, генератор 10.

Регистр 7 предназначен для формировагая .текущих, отклонений значений х. от .-- 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 i., значение средней оценки заменяется новым, и на выходе регистра 7 получается код разности этих значений, который поступает на первый вход блока 5 сравнения. На второй вход блока 5 с выхода счетчика 2 поступает код значения, равного 0,03 . .

1

Код этого значения получается

за счет физического исключения из кода выходного значения счетчика 2 пяти младших разрядов (так называемый логический сдвиг вправо на пять разрядов).Блок 5 осуществляет логическое сравненке кодов, поступающих с регистра 7 и со счетчика -2, и при превышении кодов с последнего над первым вырабатывает сигнал, по которому блок б печатает получаемое из счетчика 2 среднее значение оценки. В противном случае на выходе блоТса 5 появляется сигнал для продолжения процесса предъявления вопросов.

Устройство для контроля знания обучаемых работает следующим образом

При пуске устройства формирователь 4 выдает учащегося один из вопросов контролируемого курса. Одновременно в регистр 9 с формирователя 4 записывается вес сложности и важности вопроса К 1, 2, 3 . .. ., коммутируются цепи правильного ответа и производится блокировка, исключающая повторное предъявление 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 запиoсывается правильный ответ столько раз, чему равен вес данного вопроса. При неверном ответе в счетчик 2 передается нулевой код непосредственно с регистра 9 столько раз, чему равней вес данного вопроса. В результате

5 этого на выходах счетчика 2 появляется каждый раз код среднего значе- . ния оценки, поступающий в регистр 7, а при количестве предъявленных вопросов , меньшем п,„и появляется сиг0нал, поступающий в блок 5 сравнения, В результате этого при обнулении регистра 9 формирователь 4 предъявляет учащемуся один из вопросов контролируемого курса. Далее цикл повто5ряется.

При количестве предъявляе№)1х вопросов, большем или равном п(,ц,, на выходах счетчика 2 появляется код среднего значения оценки, трансфор0мированное значение которого поступает на один из входов блока 5, а нетрансформированное значение - в регистр 7, в результате чего на выходе последнего появляется код раз5ности средних значений оценок, значение которого поступает на другой вход блока 5. При превышении значения кода, поступающего с регистра 7, над трансформируемым кодом, поступа0К1ДИМ из счетчика 2, блок 5 вырабатывает сигнал, по которому формирователь 4 предъявляет учащемуся один из вопросов контролируемого курса. Далее цикл повторяется. В противном

5 случае блок 5 вырабатывает сигнал, по которому блок 6 печатает среднее значение оценки, получаемое из,счетчика 2. На этом цикл контроля по данному курсу заканчивается.

0

Предлагаемое устройство для контроля знаний обучаемых благодаря учету сложности и важности каящЬго воп- , роса позволяет повысить объективность,. а следовательно, и точность

5 роля знаний.

Формула изобретения

«1

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 оценок, первый регистр, второй блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика оценок, третий выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, второй выход которого соединен с входом формирователя кодов вопроса, о т л и ч .аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены 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 с вторым выходом формирователя кодов вопроса, вход генератора подключен к

второму выходу блока ввода ответов. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2584265/18-24,

кл. G 09 В 7/02, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 514323, кл. G 09 В 7/02, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 780025, кл. G 09 В 7/02, 1978

(прототип ),