Устройство для оценки ответов учащихся

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ОТВЕТОВ УЧАЩИХСЯ, содержащее последовательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильньк ответов, блок адаптивного , формирования оценки и блок регистрации, второй делитель частоты , последовательно соединенные счетчик и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине . сигнала окончания ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов сложности вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адаптивного формирования оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а вход - с шиной окончания Вопроса, второй эле1кгент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, первьй элемент И, шинукода коэффициента сложности вопроса и шину кода относительного времени ответа, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него.введены первьй и второй дифференцирующие элементы, регистр, второй блок сравнения, второй и третий элементы И и третий элемент ИЛ11, выход которого под{ (лючен к первому входу счетчика коэффициентов сложности вопроса и первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого дифференцирующего элемента, подключенного к первым входам первого элемента И и регистра, входы первой группы которого соединены с шиНой кода относительного времени ответа , входы второй группы - с шиной кода числа вопросов, входы третьей группы регистра соединены с шиной кода коэффициента сложности вопроса , выходы первой группы - с входами группы первого делителя частоты и с входами первой группы второго блока сравнения, выходы второй груп (Л тты регистра соединены с входами с: группы второго делителя частоты и входами второй группы второго блока сравнения, вькода третьей группы с входами второй группы первого блока сравнения и входами второго элемента ИЛИ, выход которого подоь о ключен к второму входу первого эле-, мента И, выход которого соединен с 45 первым входом триггера, второй CJ вход которого соединен с генератором импульсов, а выход триггера подключен к входам первого и второго делителей частоты, при. этом выход первого делителя частоты соединен с пер.вьм входом второго элемента И, выход второго делителя частоты - с первым входом третьего элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом блока сравнения, а выходы - с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход второго дифференцирую

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

119) . (! l) 4 (5I) ф ф Р, . ."1 > 11 q q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР1ЫТИЙ (21) 3680856/24-24 (22) 27. 12. 83 (46) 07,06.85, Бюл. Р 21 (72) С.И. Богданов и В.Г. Попов (53) 68 1 . 3. 071 (088. 8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 739623, кл. r 09 В 7/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 102921 2, кл. С 09 В 7/02, .1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ОТВЕТОВ УЧАЩИХСЯ, содержащее последовательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов, блок адаптивно" го формирования оценки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине сигнала окончания ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов слож-. ности вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адалтивного формирования оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а вход -. c шиной окончания вопроса, второй элемент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, первый элемент И, шину кода коэффициента сложности

sonpoea и шину кода относительного времени ответа, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены первый и второй дифференцирующие элементы, регистр, второй блок сравнения,. второй и третий элементы И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу счетчика коэффициентов сложности. вопроса и первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого дифференцирующего элемента, под ключенного к первым входам первого элемента И и регистра, входы первой группы которого соединены с ши- . ной кода относительного времени ответа, входы второй группы — с шиной кода числа вопросов, входы третьей группы регистра соединены с шиной кода коэффициента сложности вопроса, выходы первой группы — с входами группы первого делителя частоты и с входами первой группы второго блока сравнения, выходы второй груп пы регистра соединены с входами группы второго делителя частоты и входами второй группы второго блока г сравнения, выходы третьей группы— с входами второй группы первого блока сравнения и входами второго .элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого эле-. мента И, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход триггера подключен к входам первого и второго делителей частоты, при этом выход первого делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, выход второго делителя частоты - с первым входом третьего. элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом блока сравнения, а выходы — с соответствующими входами третьего элемента

ИЛИ, выход второго дифференцирую1160 61 щего элемента соединен с вторыми входами счетчика коэффициентов правильных ответов и счетчика коэфИзобретение относится к автомати.ке и вычислительной технике и моI жет быть использовано в различных .учебных заведениях.

Известно устройство для оценки знаний учащихся, содержащее блок адаптивного формирования оценки, подключенный непосредственно к индикатору оценки, шине окончания вопросов и выходам счетчиков коэф- 1р фициентов сложности предъявленных вопросов Р33.

Недостатком такого устройства являются низкие дидактические воз— можности в оценке знаний учащихся, д так как при определении оценки не учитывается время подготовки ответа. .Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеMoNy результату является устройство gp для оценки ответов учащихся, содержащее последовательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов, блок адаптивного формирования оцен- д ки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик импульсов и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине сигнала окончания регистрации ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов сложности вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адаптивного формирова35 ния оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а входс шиной окончания вопроса, второй элемент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, первый элемент И, шину кода коэффициента сложности вопроса, "шину кода относительного времени ответа 2).

Недостатком известного устройства . является то, что формирование оцен,ки производится путем сравнения содержимого счетчика коэффициентов сложности правильных ответов и счетфициентов сложности вопроса, а вход — с выходом первого эле мента ИЛИ. чика коэффициентов сложности предъ- . явленных вопросов. При этом в последнем счетчике производится накопление коэффициентов по всем вопросам, а в счетчике правильных ответов— коэффициентов только для правильных ответов с учетом времени ответа.

Если время ответа меньше отведенного, то в счетчик правильных ответов. примется большее количество импульсов, чем в счетчик коэффициентов сложности ответов, Если ответ неправильный, то работает только последний счетчик. Таким образом, быстI .ро отвечающий учащийся, но допускающий ряд неправильных ответов, может получить такую же оценку как и учащийся, правильно ответивший на все вопросы, но затративший большее время. Кроме того, известное устройство формирует оценку по окончании анализа всех ответов, затрачивая при этом время без учета правильности ответов, что снижает бистродействие устройства.

Пель изобретения — расширение дидактических возможностей при повышении быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для оценки ответов учащихся, содержащее последовательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов, блок адаптивного формирования оценки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине сигнала окончания регистрации ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов сложнос ти вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адаптивного формирования оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а вход - с шиной окончания вопроса, второй элемент ИЛИ, триггер, генератор. импульi з 1160461 4 сов,. первый элемент И, шину кода ко-.,; эффициента сложности вопроса и ши-. ну кода относительного времени ответа, введены первый и второй дифференцирующие элементы, регистр, второй блок сравнения, второй .и третий элементы И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу счетчика коэффициентов сложности вопроса и первому входу 10 лители частоты, первый 4, второй 5. и третий 6 элементы И, счетчик 7 коэффициентов правильных ответов, счетчик 8 коэффициентов сложности вопроса, блок 9 адаптивного формирования оценки, индикатор 10 оценок, первый 1.1, второй 12 и третий

13 элементы ИЛИ, первый блок 14 сравнения, второй блок 15 сравнения, счетчик 16, дифференцирующий элемент 17, второй дифференцирующий элемент 18,. генератор 19 импульсов, триггер 20. Управляющий вход блока

9 адаптивного формирования оценки счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого дифференцирующего элемента, подключенного к первым входам первого элемента И и соединен с шиной 21 окончания вопроса..Входы первой группы регистра 1 соединены е шиной 22 кода относительного времени ответа, входы второй группы регистра 1 - c шиной регистра, входы первой группы которого соединены с шиной кода относительного времени ответа, входы второй группы - e шиной кода числа вопросов, входы третьей группы регистра соединены с шиной кода коэф23 кода числа вопросов, а входы

Предлагаемое устройство содержит код числа вопросов, т.е. код.коэфрегистр 1 первый 2 и второй 3 дефициента деленна (n1) с выход кофициента сложности.вопроса,, выходы третьей группы регистра 1 - с шипервой группы .- .с входами группы ной 24 кода коэффициентов сложности первого делителя частоты н с входа- вопросов. Выход блока 14 сравнения мй первой груп ы второго блока срав- подключен к шине 25 окончания регистнения," выходы второй группы регистРа рации ответа на один вопрос. соединены с входами грулцы второго Устройство для оценки ответов делителя частоты и входами второй. . учащихся работает следующим образом-.. группы второго блока сравнения, выходй третьей группы - e входами вто- 119 работе с обучающе-контролирой группы первого блока сравнения .. ; Рующей машиной в момент окончания и входами второго элемента ИЛИ, вы- .учащимся ввода ответа на выданный .30 ход которого подключен к второму вхо- . вопрос производится анализ ответа, ду первого элемента И, выход кото". а на входы устройства для оценки отрого соединен с первым входом триг- ветов учащихся поступают следующие гера, второй вход которого соединен сигналы: на шину 22 - код относительс генератором импульсов, а выход . ного времени ответа, иа шину 25-кой

35 триггера подключен к. входам пер" . числа вопросов, на шину 24 — код вого и второго делителей частоты, коэффициента сложности вопроса. 3ce.. нри этом выход первого делителя коды поступают в виде двоичного пачастоты соединен с первым входом раллельного кода и запоминаются второго элемента И, выход второго в регистре 1. При наличии кода ко40 делителя частоты — с первым .входом эффициента сложности вопроса на вытретьего элемента И, вторые входы ходе элемента ИЛИ 12 появляется сигвторого и третьего элементов Й сое- нал, который переводит триггер 20 м динены с выходом блока сравнения, единичное состояние. Элемент И 4 а выходы - с соответствующими входа- открыт шо первому входу и импульсы

4$ ми третьего элемента ИЛИ, выход с генератора 19 с частотой Р навторого дифференцирующего элемента ..чниают поступать. на входи делителей ,соединен с вторыми входами счетчика 2 g 3. На делитель 2- с регистра 1

,коэффициентов правильных ответам поступает.код. относительного време н счетчика коэффициентов еложности нш орвета (n>) и, если он не равен

30 вопроса, а вход — c выходом первого нулю, то с вйхода делителя 2 шмпуль" элемента ИЛИ. . : : :.:. :сй е частотой fg F/n поступают в

2. счетчик 7 и на первый вход элеменНа чертеже представлена блок- ::. та И 5. схема устройства для оценки ответов - >> учащихся. ::: На делитель.3 частоты поступает

S торого импульсы с частотой .Е =Г/и„. поступают на прямой вход элемента И 6.

Одновременно на входы блока 15 сравнения поступают коды -числа вопросов п„ и относительного времени ответа п .

Коэффициент деления п делителя 3 устанавливается ° исходя из числа заданных вопросов. Делители 2 и 3 .могут быть выполнены на обычных счет чиках с управляемым выходом в зависимости от определенного коэффи,циента деления, причем разрядность счетчиков устанавливается исходя из .максимально возможного коэффициента деления и и и по выражению k

logan, Коэффициент деления и делителя 2 выбирается в зависимости от значения, и. .

Так, если п1 5, то, так как n„ не может быть меньше 1, минимальное относительное время ответа равно 0,2.

Этому значению соответствует код относительного времени ответа числа

1. При относительном времени ответа 0,6 код п соответствует числу 3 и т.д. Если учащийся ответил на вопрос в отведенное время, то n > + n„, Если время ответа больше допустимого, то п> 2 и>, при этом считается, что учащийся на данный вопрос ответил неправильно, и на шинах 22 кода относительного времени ответа сигнала отсутствуют. При этом на выходе делителя 2 импульсы не формируются.

Если и = и, или п 0 и п ф 0 на выходе блока 15 сравнения форми руется единичный сигнал, открывающий элемент И 6 и закрывающий элемент И 5. При этом импульсы с частотой f„ поступают на счетные входы счетчиков 8 и 16. Если n„ = п то в счетчики 7, 8 и 16 поступают импульсы с одинаковой частотой.

Если и (и, то сигнал на выходе т блока 15 отсутствует. При этом открыт элемент И 5 по инверсному вхо" ду, и в счетчики 7, 8 и 16 поступают импульсы с частотой f = F/n>, "большей чем f

Счет импульсов будет до тех пор, пока в блоке 13 сравнения не произойдет сравнения кода сложности воп» роса с содержимым счетчика 16. Сигнал с выхода блока 14 поступает на шину 25 окончания. регистрации отве6046.1 та на один вопрос. Перепад напряжения дифференцнруется элементом 17, и импульсом с элемента 17 устанавливается в "О" счетчик 16, триггер 20 и регистр 1. Очередной цикл работы устройства начинается после принятия кодов в регистр 1 аналогично рассмотренному.

Если учащийся затратил время на ответ больше допустимого либо ответил неправильно, код относительного времени ответа и равен нулю. При этом на выходе делителя 2 импульсы не формируются, и в счетчик 7 импульсы не поступают. По окончании обработки сигналов ответа на все вопросы в счетчике 8 зафиксирован код суммы коэффициентов сложности всех выданных учащемуся вопросов.

Счетчик 7 суммирует коэффициенты сложности вопросов только при правильных ответах. По сигналу об окончании выдачи вопросов по шине

21 блок 9.адаптивного формирования оценки формирует оценку н выдает ее в индикатор 10 оценки, ннди-. цнрующий, печатающий либо выдаю10

13 щий ее в устройства контроля высшего уровня. При появлении кода оценки на выходах блока 9 перепад напряжения через элемент ИЛИ 11 поступает на дифференцирующий элемент 18.

Импульсом с элемента 18 устанавливаются в "0" счетчики 7 и 8.

Пусть число вопросов равно шести (одинаковой сложности каждый) с коэффициентом сложности, равным 5.

Тогда при и„ 5, коэффициент деления.п 6 5, Если учащийся ответил правильно на все вопросы в отведенное время, то в счетчиках 7 и 8 будут одинаковые коды числа 30. Если учащийся ответил неправильно хотя бы на один вопрос, то в счетчике 8 зафиксируется по окончании анализа всех ответов код числа 30,а в счетчике 7 — код числа меньше 30.

В блоке 9 на основе анализа содержимого счетчиков 7 н 8 сформируется объективная оценка степени усвоения учебного материала.

Проведем сравнительный анализ предлагаемого и известного устройств. каждый, число импульсов, поступивших в счетчик, всех ответов в .известном и предлагаемом устройствш

Если число вопросов равно шести с

М коэффициентом сложности,. равным 5

1160461

ТмФкс + Тми н

2 (2) 7 равно 30. Если учащийся отвечает правильно при минимальных относи- тельных временах ответа, то в счетчике правильных ответов известного устройства зафиксируется число импульсов, равное 150, а в предлагаемом устройстве 30. В обоих случаях оба устройства сформируют одинаковые оценки. Если учащийся ответил правильно только на два вопроса и зат. ратил на каждый миииманьное время, то и счетчиках всех ответов известного н предлагаемого устройств за.фиксируется nq 30 импульсов. В счетчике правильных ответов известного.устройства.по окончании анализа .ответов -будет код числа 50, а в предлагаемом устройстве в аналогичном счетчике - код. числа.10.

Соотношение чисел 10 и 30 в предлагаемом устройстве в сравнении с

-известным..(50 н:.30). дает более обьективнуФ оценку ответов, что по. вышает дядактияеские Возможности предлагаемого устройства.

По сравкению с .известным устрой:ством,, и- котором время анализа. от: ветов можно оценить по формуле .

Т, K(n е „), (f) где Тм«ке= Кп 1„1

Т„„,д = Кп й

fat

С учетом зйачений Т „„и Т „„ и так как минимальное время работы достигается. при и = 1, время работы предлагаемого устройства определяется по выражению кп„с „+ tet (и,+ ()

2 2 2n

С учетом соотношений (1) и (2)

15 выигрыш в быстродействии составляет — 2Кп1с а(- 2п1

Т2 (П1+1)ке ц + 1

З1 Для различных величин и (числа вопросов), равных 1, 2, 4, 6 и.8 значения Ы равны 1 1,3; 1,6; 1,7 и 1,8 соответственно.

Й::,. ф Из анализа этих данных следует, чтс: выигрыш в быстродействии достигается при числе вопросов больше одного, и при большом числе вопросов быстродействие предлагаемого. устройства почти. в два раза выше, чем известного. где K - число вопросов; и -:-коэффициент деления для счетчйка seez ответов;

Й „- время О агнета ., i предлагаемом уатройетве время ана-. .лиза ответов можно оценить по фор" муле

Таким образом, предлагаемое устройство для оценки ответов учащихся обладает расширенными. дидакти35 ческими возможностями и повышенным быстродействием при формированйи оценки.

1160461

Составитель T. Панина

Редактор А. Шишкина Техред II.Ìàðòÿøîâà

Корректор В. Синицкая

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3829/49 Тирам 452 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д.4/5