Устройство для оценки знаний учащихся

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для оценки знаний учащихся. Цель изобретения - повышение точности и дидактических возможностей устройства за счет устранения возможности угадывания ответа и обеспечения анализа потерь от неуверенных и неправильных ответов. Устройство содержит дешифраторы 1-5, первый и второй распределители 6,16 импульсов, элементы ИЛИ 9, 11, триггер 10, элемент НЕ 12, формирователь 8 импульсов, блок 15 формирования оценки, счетчики 13,14,17-20 и сумматоры 21,22 двоичных кодов. Введение в устройство дешифратора 1, элементов ИЛИ 9,11, триггера 10, элемента НЕ 12, распределителя 16, счетчиков 17-20 и сумматоров 21,22 обеспечивает более точную оценку знаний за счет устранения возможности угадывания правильного ответа. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

AÎÐ

Сфх МЬ7 сюм74 уу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4419390/24-24 (22) 17.03.88 (46) 07.02.90. Бюл. М 5 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и Всесоюзный научно-исследовательский институт профессионально-технического образования (72) А.ф. Сакун, А.Г. Падалко, В.П. Цымбал и А.С. Петров (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 830501, кл. G 09 В 7/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ УЧАЦИХСЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для оценки знаний учащихся. Цель изобретения — повышение

„„Я0„„154 656 А1 (51) 5 С 09 В 7/02

2 точности и дидактических воэможностей устройства за счет устранения возможности угадывания ответа и обеспечения анализа потерь от неуверенных и неправильных ответов. Устройство содержит дешифраторы 1-5, первый и второй распределители 6, 16 импульсов, элементы

ИЛИ 9-. 11, триггер 10, элемент НЕ 12, формирователь 8 импульсов, блок 15 формирования оценки, счетчики 13, 14, 17-20 и сумматоры 21, 22 двоичных кодов. Введение в устройство дешифратора 1, элементов ИЛИ. 9, 11, триггера 10, элемента НЕ 12, распределителя 16, счетчиков 17-20 и сумматоров 21 22 обеспечивает более точную оценку знаний эа счет устранения воэможности угадывания правильного ответа. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1541656

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для оценки знаний учащихся. 5

Целью изобретения является повышение точности и дидактических возможностей устройства за счет создания предпосылок и стимулов к честному и правильному ответу, а также определе- 10 ния и отображения структуры оценки, в частности потерь за неправильные и неуверенные ответы.

На чертеже приведена структурная схема устройства. 15

Устройство для оценки знаний учащихся содержит дешифраторы 1-5 соответственно кодов знания ответа, уверенности ответа, фактического ответа и сложности sonpoca, первый рас- 20 пределитель 6 импульсов, блок 7 анализа ответа, формирователь 8 импульсов, элемент ИЛИ 9, триггер 10, элемент ИЛИ 11, элемент HE 12, первый

13 и второй 14 счетчики, блок 15 формирования оценки, второй распределитель

16 импульсов, третий - шестой счетчики 17-20, сумматоры 21 и 22 двоичных кодов и блок 23 индикации.

Распределитепь 16 импульсов состо- З0 ит из элементов НЕ 24 и 25, элементов

И 26-30 и элемента ИЛИ 31.

Устройство работает следующим обра., зом.

При работе учащегося с устройством З5

1, на входы его поступают коды ответа

,на вопрос: на вход дешифратора 1 поступает код знания ответа, выраженный битом информации в виде "Знаю-не знаю", на вход дешифратора 2 - код уверенно- 40, сти ответа в виде "Уверен - не уверен", ., на вход дешифратора 3 - код ответа учащегося, определяемый номером выбранного ответа из набора предлагаемых, на вход дешифратора 4 - код правиль- "5 ного ответа (эталон) и на вход дешифратора 5 — код сложности задаваемого учащемуся вопроса. На основании сигналов, поступающих с выхода дешифратора 5 и характеризующих сложность 50 вопроса, формирователь 8 вырабатывает определенное число импульсов, количество которых пропорционально сложности вопроса. Импульсы с выхода формирователя 8 поступают на вход счет- 55 чика 14, накапливающего число баллов, пропорциональное сложности задаваемых вопросов ° Импульсы с выхода формирователя Б поступают также на входы распределителей 6 и 16 импульсов, на другие входы которых поступают коды знания ответа и уверенности ответа.

Кроме того, на дополнительный вход распределителя 6 импульсов подается сигнал, отражающий правильность ответа (в виде правильно - неправильно), который вырабатывается блоком 7 анализа ответа на основе кодов фактического и правильного ответов, поступающих на его входы.

Ситуации, которые могут возникнуть при ответах учащихся.

1. Учащийся знает ответ, уверен в нем и ответил правильно. В этом случае, последовательность импульсов, выбранных формирователем 8, проходит через схему распределителя 6 импульсов без коррекции, поступает на один из его выходов и далее через вход элемента ИЛИ 11 на счетный вход счетчика

13, который сигналом с выхода блока

7 анализа ответа (ответ правильный) установлен в режим суммирования, Следовательно, в счетчиках 14 и 13 формируется одинаковая сумма импульсов (баллов)„ пропорциональная сложности вопроса.

2 ° Учащийся знает ответ, но не уве. рен в нем и ответил правильно. При неуверенном правильном ответе учащийся штрафуется и недополучает половину баллов, которые бы мог получить при уверенном правильном ответе. При этом импульсы, поступающие с формирователя

8 в распределитель 6. проходят через него на первый вход элемента ИЛИ 9, и поступают на вход триггера 10, который уменьшает их число в два раза. Далее эти сигналы поступают на второй вход элемента ИЛИ 11 и далее на счетный вход счетчика !3. Следовательно, при неуверенном правильном ответе в счетчике 13 записывается меньшее в два раза число импульсов, чем в счетчике 14.

3. Учащийся знает ответ, но не уверен в нем и ответил неправильно. При неуверенном неправильном ответе величина штрафа составляет 0,25 от суммы баллов за уверенный правильный ответ, причем эта вепичина взята с отрицательным знаком, т.е. в этом случае счетчик 13 устанавливается сигналом с выхода элемента 12 HE (ответ неправильный) в состояние вычитания, а им5 15" 1 пульсы, поступающие с формирователя 8 в распределитель Ь импульсов, проходят через триггер 10, имеющийся в распределителе (их число уменьшается в два раза), и поступают на второй вход элемента ИЛИ 11, на счетный вход счетчика 13, работающего в режиме вычитания. При таком ответе учащийся недобирает 1,25 суммы баллов, которые мог бы получить при правильном уверенном ответе, 4. Учащийся знает ответ, уверен в нем, от ответил неправильно. Уверенный, но неправильный ответ штрафуется недобором 1,5 количества баллов от их числа за уверенный и правильный ответ. В этом случае счетчик 13 рабо" тает также в режиме вычитания. Импульсы с выхода формирователя 8 про- 20 ходят без корректировки через распределитель 6 импульсов и поступают на третий вход элемента ИЛИ 9 и далее через триггер 10 (где их число уменьшается в два раза) и элемент ИЛИ 11 на счетный вход счетчика 13; который вычитает из имеющегося в нем числа баллов величину, соответствующую половине баллов, установленных эа правильный уверенный ответ. 30

5. Учащийся не знает ответа. В этом случае на основании сигнала, поступающего с выхода дешифратора 1 кода знания ответа, прохождение импульсов через распределитель импульсов блокируется и они не записываются в счетчик, т.е. учащийся в этом случае получает 0 баллов.

Таким образом, при ответах учащегося в счетчике 14 накапливается сумма 40 баллов, соответствующая весам правильных ответов с учетом их сложности, а в счетчике 13 сумма баллов, набрайных учащимся за ответы на поставленные вопросы, с учетом знания ответов и уверенности или неуверенности ответа. В блоке 15 формирования оценки на основе данных счетчиков 13 и 14 формируется показатель оценки знаний учащихся, например, в простейшем случае - разность показаний счетчиков

13 и 14. С выхода блока 15 данные-об оценке знаний передаются в блок 23 индикации, где высвечиваются, например, с помощью цифровых индикаторов.

Для анализа результатов ответов учащегося с целью определения дальнейшего направления обучения представляется целесообразным расчет потерь

656 6 баллов учащимся при ответах на вопросы за счет неуверенности и эа счет незнания. С этой целью в структуру устройства дополнительно введены распределитель 16 импульсов, счетчики

17-20 и сумматоры 21 и 22.

Подсчет потерь баллов от неуверенности и незнания ответов осуществляется следующим образом.

1. Учашийся не уверен в ответе, но ответил правильно. При этом код неуверенности ответа (логический "0") с выхода дешифратора 2 поступает на второй вход распределителя 16 импульсов и далее на вход элемента НЕ 25, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на первый вход элемента

И 26 и разрешающий прохождение импульсов, поступающих с выхода триггера 10 на четвертый вход распределителя 16 импульсов и второй вход элемента И 26, на вход счетчика 17 и далее на сумматор 21. Число импульсов, записанных в этом случае в счетчик l7, составляет половину от числа импульсов, сформированных формирователем 8, поскольку реализовано их прохождение через триггер 10, уменьшающий частоту входных сигналов в два раза.

2. Учащийся не уверен и ответил неправильно. В этом случае потери составляют 1,25 от возможного числа баллов за правильный ответ (он не только не получил баллов за ответ, но еще из имеющихся баллов у него вычтено 0,25 баллов от веса вопроса, на который он не ответил), При таком ответе распределитель 16 импульсов через третий свой вход обеспечивает прохождение сигналов от формировате" ля 8 импульсов к элементу И 27, на двух других входах которого установлены разрешающие единичные коды неуверенного и неправильного ответа, в результате чего в счетчик 18 записывается полное число импульсов, сформированных формирователем 8. Одновременно в счетчик 17 записывается уменьшенное в четыре раза триггером распределителя 6 импульсов и тфйггером 10 число импульсов, проходящих через элемент И 26, на втором входе которого установлен единичный разрешающий уровень, сформированный элементом

НЕ 25 из кода неуверенности ответа.

Сигналы с выходов счетчиков 17 и 18 поступают на входы сумматора 21, где

1541656 обеспечивается их суммирование, и далее на второй вход блока индикации, осуществляющего высвечивание числа потерянных баллов от неуверенных от5 вето в.

3. Учащийся ответил "Не знаю". В этом случае потери составляют 1 от веса сложности вопроса, т.е. в счетчик 13 импульсы от формирователя 8 нф проходят, но они включены в сумму потерь баллов от незнания. Поэтому с формирователя 8 импульсов сигналы пфступают на первый вход элемента

И 28 распределителя 16 импульсов, второй вход этого элемента подключен к,выходу элемента НЕ 24, имеющего в данном случае единичный разрешающий уровень, сформированный из кода незна« ния. С выхода элемента И 28 сигналы через элемент ИЛИ 31 поступает на третий выход формирователя и далее нэ вход счетчика 19, в результате чего в нем записывается сумма баллов, сОответствующая весу сложности вопро- 25 са и поступающая на вход сумматора 22.

4. Учащийся уверен в ответе, но о1ветил неправильно. Такой ответ эквивалентен незнанию, кроме того, здесь

ei4e накладывается штраф величиной в

9>5 от суммы баллов за правильный ответ, т.е. величина потерь составляет

1 5 веса сложности вопроса. В этом случае сигналы с формирователя 8 импУльсов поступают на .первый вход эле35 м нта И 29,на двух других входах котОрого установлены разрешающие единичНые уровни кода уверенности ответа и кода неправильного ответа, сформированного элементом НЕ 12. Импульсы с 40 выхода элемента И 29 поступают на вход элемента ИЛИ 31 и далее на вход счетчика 19. Кроме того, при таком ответе дополнительно через элемент

И 30 на вход счетчика 20 поступают 4> импульсы от триггера 10, число которЬ|х уменьшено в два раза по отношению к числу импульсов, сформированных формирователем 8. С выходов счетчиков

19 и 20 сигналы поступают на входы сумматора 22, реализующего их сумму, и далее на третий вход блока 23 индикации.

При использовании известного устройства в случае незнания правильного ствета обучаемый вынужден выбирать наугад наиболее вероятный на его взгляд вариант ответа, вводя его для исключения штрафа как неуверенный.

Аналогичный результат следует ожидать и от устройств, предполагающих в качестве одного из вариантов ответ

"Не знаю", но не стимулирующих к честному ответу. Простой расчет показывает, что для указанных устройств при

10-ти вопросах одинаковой сложности с 5-ю вариантами ответа на каждый из них верный ответ на один вопрос будет угадан в 201 случаев (1 случай на 5 человек) и тогда оценка, с учетом фактора неуверенности (коэффициент

0,5), будет завышена на 0,5 100/10 =

= 5/ или на 0,25 балла при 5-бальной шкале, что при округлении результата может сыграть заметную роль. В 4ь случаев (1 случай на группу в 25 человек),может быть угадан правильный ответ на 2 вопроса и тогда завышение оценки составит еще более значимую величину - 0,5 балла. При 3-х вариантах ответа завышение оценки за счет угадывания 0,25; 0,5 и 0,75 балла вероятно примерно в 33, 10 и 3 ь случае соответственно, т,е, все еще реально в рамках одной учебной группы. Учитывая же, что принятие решения о дальнейшем направлении обучения осуществляется по контрольному значению оценки более низкому, чем максимум шкалы (например, 3 при 5-бальной шкале), относительная доля ее завышения еще более возрастает, Формула изобретения

1. Устройство для оценки знаний учащихся, содержащее четыре дешифратора, блок анализа ответов, первый распределитель импульсов, формирователь импульсов, два счетчика, блок формирования оценки и блок индикации, первая группа входов которого соединена с выходом блока формирования оценки, первая группа входов которого соединена с выходами первого счетчика, а вторая группа входов соединена с выходами второго счетчика, выходы первого дешифратора соединены с первой группой входов блока анализа ответов, выход которого соединен с входом разрешения первого распределителя импульсФЬ, первый информационный вход которого соединен с выходом второго дешифратора, а второй информационный вход соединен с выходом формирователя импульсов, выходы третьего дешифратора соединены с второй груп9 1541656 10

Заказ 284 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина; 101 пой входов блока анализа ответов, входы дешифраторов являются входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения дидактических возможностей устройства, в него введены второй распределитель имгульсов, дешифратор, четыре счетчика, триггер, два элемента

ИЛИ, элемент НЕ и два сумматора, вто" 1О рая группа входов блока индикации соединена с выходами первого сумматора, первая группа входов которого соединена с выходами третьего счетчика, счетный вход которого соединен с 15 первым выходом второго распределителя импульсов, второй выход которого соединен со счетным входом четвертого счетчика, выходы которого соединены с второй группой входов первого сум- 2О матора, третья группа входов блока индикации соединена- с выходами второго сумматора, первая группа входов которого соединена с выходами пятого счетчика, счетный вход которого соединен с третьим выходом второго распределителя импульсов, первый вход разрешения которого соединен с выходом триггера и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход суммирования которого соединен с выходом блока анализа ответов и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом вычитания первого счетчика и с вторым входом разрешения второго распределителя импульсов, первый информационный вход которого соединен с выходом второго дешифратора, второй информа- 4О . ционный вход соединен с выходом пятого дешифратора и с третьим информационным входом первого распределителя импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом первого эле- 4 мента ИЛИ, а второй, третий и четвертый выходы соединены с первым, вТорым и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, выходы четвертого дешифратора соединены с групСоставитель Г. Л редактор А. Шандор Техред Л.Сердоко пой входов формирователя импульсов, вход пуска которого является входом ввода ответа устройства, а выход соединен со счетным входом второго счетчика и с третьим информационным входом второго распределителя импульсов, четвертый выход которого соединен со счетным входом шестого счетчика, выходы которого соединены с второй группой входов второго сумматора, входы обнуления счетчиков объединены и являются входом сброса устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй распределитель импульсов содержит два элемента НЕ, пять элементов И и элемент ИЛИ, выход которого является третьим выходом распределителя, первый вход соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и является третьим информационным входом распределителя, второй вход первого элемента И соединен с выходом первого элемента НЕ, вход которого является вторым,информационным входом распределителя, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента

И, второй вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и с входом второго элемента НЕ и является первым информационным входом распределителя, третий вход третьего элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента И и с вторым входом второго элемента И и является вторым входом разрешения распределителя, третий вход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И и является первым входом разрешения распределителя, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом пятого элемента И и с третьим входом второго элемента И, выход которого является вторым выходом распределителя, первый выход которого явля- . ется выходом пятого элемента И, выход четвертого элемента И является четвертым выходом распределителя. евин ва Корректор М.Кучерявая