Автоматизированный класс для контроля знаний учащихся

 

/

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социенистическкх

Республик

< i) 781877

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву.9 576582 (51)М. Кл.

6 09 В 7/07 (22) Заявлено 2?1278 (23)2702958/18-24 с присоединением заявки Ho—

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 231180, Бюллетень Но 43

Дата опубликования описания 251180 (53) УДК 681. 3. 071. (088.8) 3 с с-.1

В. П. Медведев и Н. С. Петров ;:.."",- :, ":;.;,.".", . -.""., ( (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. A.A. Жданова и Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (71) Заявители (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КЛАСС ДЛЯ KOHTPOJIR ЗНАНИИ

УЧИВШИХСЯ.2

ИзобретениЕ относится к автомати- ке и вычислительной технике, в частности к техническим средстэам обуче ния, и является усоэерщенствованием основного изобретения.

По основному авт.сэ. 9576582 известен автоматизированный класс для контроля знаний учащихся,реализующий адаптивный контроль пу- 1 гем создания активных учебных ситуаций и, содержащий блок программного управления, который соединен с распределителем, подключенным к блокам предъявления учебной информации, блоками индивидуального выбора заданий„ подключенными к блоку приоритета ответов учащихся, блоком приоритета ответов учащнхся, подключенным к блокам анализа ответов и блоку индикации, и блоками предъявления учебной информации, подключенными к блокам анализа ответов ° В состав класса входят также блоки.„ввода ответов, соединенные с блоками анализа ответоэ, и блоки оценок ответоэ, соединенные с блоками анализа ответов и блоком индикации $1) .

Однако известное устройство, обеспечивая адаптивный контроль и реализагнию активных учебных ситуаций, имеет ряд существейных недостатков.

Во-первых., алгоритмом контроля не предусмотрена адаптация вопросов к потенциальйым возможностям отдельных учащихся. В результате этого, все учащиеся при контроле передвигается от вопроса к вопросу единой груййой и "отсев" происхбдит только тогда, когда учащийся дважды неправильно ответил на волросы одной.из подпрограмм.

Вто, в свою очередь, приводит .к щмву;;что "слабые", учащиеся сдерживают темп продвижения группы, а также начинают заниматься "угадыванием" правильных ответов при предъявлении вопросов, сложность которых превышает их уровень знаний. Вследствие этого снижается как групповая игровая ак тивность контроля, так и об-;.ектнвность собственно контроля знаний.

Во-вторых, отсутствие прогноза подготовленности учащихся приводит к тому, что лидерами могут быть только одни и- те же лица, т. е. учащиеся, заранее известные как "сильные" ученики по тому или иному предмету. И это, в свою очередь, резко снижает

781877 положительное психологическое воздействие игровой ситуации при контроле.

В-третьих, оценка качества ответа проводится только по бинарному мето"ду „ й. е; оценйвается только ответ, абсолютно совпадающий с эталонным, без учета степени его полноты, чтб снижает объективность контроля.

И,.в-четвертых, алгоритмом контроля не предусмотрен случай, когда никто из группы учащихся не смог дать полного правильного ответа, полностью совпадающего с эталонным. В этом случае устройство перестает Функционировать и создавать игровые ситуации, т. е. данный недостаток существенно сужает функциональные возможности . 15 уСтройства.

Указанные недостатки приводят к

1 снижению эффективности процесса обу ченйя в целом.

Цель изобретения — расширение ди- 20

-дактических возможностей устройства, что повышает эффективность обучения за" счет увеличения активности и объективности контроля знаний.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены блоки поэлементного сравнения ответов, блок счетчиков и дополнительный распределитель, подключенный к блокам оцейок ответов и блоку счетчиков, соединному с блоком индикации и блоками оценок ответов, соединенными с соответствующими блоками поэлементного сравнения ответов, которые под-, ключены к соответствующим блокам ввода ответов, анализа ответов и предьявления учебной информации,-а-также к блоку приоритета ответов учащихся.

При этом блоки поэлементного сравнения ответов обеспечивают оценку каждого ответа учащегося с учетом 40 степени его полноты, степени совпаде-. ния с эталонным ответом. Конструктивно блоки поэлементного сравнения от ветов выполнены в виде матрицы эле-ментов совпадения, (на чертеже не показаны), обеспечивающей последовательный анализ отдельных компойентов

Ответа с учетом их значимости. Блок счетчиков осуществляет адаптацию воIlpocoB (их слОжнОсть и числО) к урОВ ню знаний учащихся путем прогнозирования подготовленности учащихся. для реализации этого блок счетчиков производит коррекцию числа вопросов и ответов с учетбм йй щавЙльностЙ; пол-" ноты;,и сложности. Конструктивно данный блок выполнен в виде двух счетчиков, выходы которых подключены к матричному дешифратору (на чертеже не показаны). Распределитель осуществляет коммутационную связь между блоками @) оЦенок ответов и блоком счетчиков.

На чертеже схематически изображен авТоматизированный класс. Схема содержит пульт 1 преподавателя, соединенный с пультами 2 учащихся и блоком

3 индикации, подключенный также к пультам 2 учащихся, блоки 4 анализа ответов, соединенные с выходами блоков 5 ввода ответов и блоков 6 предь. явления учебной информации. При этом выходы блоков 4 соединены со входами блоков, 7 оценок ответов, входы которых соединены также с выходами блоков б, а выходы — с вкодами блока 3 индикации, и со входами блока 8 приоритета ответов учащихся. Выходы блока 8 соединены со входами блока 3 индикации, блоками 9 индивидуального выбора заданий и блоком 10 программного управления, входы которого соединены также с выходами блоков 6 и 9, а выходы подключены ко входу распределителя 11, подключенного в свою очередь к блокам 6 предъявления учебной информации. Входы блоков 12 пбэлементного анализа ответов соединены с выходами блоков 4 анализа ответов, блоков 5 ввода ответов и блоков б предъявления учебной информации, а выходы — со входами блоков 7 оценок ответов и блока 8 приоритета ответов учащихся. Входы дополнительного распределителя 13 соединены с выходами блоков 7 оценок ответов, а выход с блоком 14 счетчиков, подключенным к блокам 7 оценок ответов и к блоку 3 индикации.

Устройство работает следующим образом.

С пульта 1 преподавателя на пульты 2 учащйхся через блоки б выдаются вопросы по подпрограмме первой сложности, т. е. наиболее простой, и учащиеся начинают отвечать, вводя ответы в блоки 5. Анализ полного совпадения ответов осуществляется в блоках 4. При полных правильных ответах сигналы с выходов блока 4 поступают в блоки 7, где обеспечивается индикация качества ответа и накапливается информация о знаниях учащихся в виде Суммы условных баллов за полный правильный ответ по подпрограмме первой сложности записывается меньшее число баллов, нежели за ответы на вопросы подпрограмм более сложных. Число баллов эа ответ определяется сложностью вопроса. Сигнал "сложности" поступает в блоки 7 из блоков 6, где регистрируется. Информация о полученных эа ответ условных баллах, а также о качестве ответа на вопрос с вы ходов блоков 7 поступает на входы блока 3 индикации. Сигналы с выходов блоков 4 поступают также на входы блока 8 приоритета ответов учащихся, где Определяется пульт 2, с которого первым был дан полный правильный ответ . На блок 9 индивидуального выбора заданий этого пульта 2 из блока 8 поступает сигнал, разрешающий выбор задания. Учащийся, работающий за данным пультом 2, через блок 9, блок 10 программного управления, распредели781877 тель 11 и блок 6 осуществляет выбор следующего вопроса. Если ответ, данный учащимся, не совпадает с эталон— ным ответом, To по сигналам иэ блока

6 (код эталонных элементов и их "веса" ответа), блока 4 (сигнал о несовпадении ответа с эталонным) и блока

5 (введенный учащимся ответ) в блоке

12 поэлементного сравнения ответов осуществляется анализ ответа с учетом его полноты, степени совпадения с эталонным; В соответствии со степенью совпадения, числом совпавших элементом и их "весом", по сигналу иэ блока 12 в блок 7 записывается соответствующее число условных баллов. При этом, если ни один из учащихся группы не смог дать полного правильного ответа, то блок 8 определяет приоритет ответа на основании сравнения нелолных правильных ответов — сигналов иэ блока 12. Учащемуся, первым правильно ответившему на вопрос, помимо условных баллов за ответ, идущих в зачет оценки, в блок

3 из блока 8 записывается и соответствующее число игровых баллов ("вес" вопроса — при полном правильном ответе, или же сумма "весов" элементов ответа — при неполном правильном ответе). Если все учащиеся правильно ответили на вопрос, то блок 10 раз. решает выбор следующего вопроса из подпрограммы второй сложности. Если же есть учащиеся, неправильно ответившие на вопрос,или в группе не было ни одного полного правильного ответа, то блок 10 разрешает выбор следующего вопроса только из подпрограммы первой сложности. При ответе на второй вопрос цикл работы повторяется. Однако с момента поступления сигналов ответов на второй вопрос начинают работать блок 14 и распределитель 13, обеспечивающий последовательный оп- . рос блоков 7 пультов 2. На основании сигналов, поступающих из блоков 7 через распределитель 13, блок 14 производит прогнозирование (экстраполяцию) знаний учащихся путем определения для каждого учащегося текущей зоны контроля и сравнения ее с зонами оценок. Текущие зоны контроля определяются .по соотношению суммарного числа условных баллов эа предложенные для ответа вопросы к числу реально полученных условных баллов эа правильные ответы на вопросы. При этом число зон оценок контроля и их границы различны в зависимости от принятой систе мы балльности оценок, а также заданных интервалов ранее названных отношений. Так, при двухбалльной системе оценок число текущих эон контроля три: "сдал", "опрос продолжить" и

"не.сдал". При и-балльной системе оценок число зон оценок контроля равно (2n-1), где и зон занято непосредственно зонами оценок, à (n-1) эонаэто промежуточные эоны между оценка ми "опрос продолжать". Технически определение текущей зоны контроля реализуется подачей сигналов с блока

7 на счетчики блока 14, у которого выходы матричного дешифратора эаком5 мутированы в соответствии с э„,анным . числом зон оценок и границами ранее названных соотношений. Как только текущая зона контроля совпадает с одной из заданных эон оценок, иэ блока

1" 14 в соответствующий блок 7 поступает сигнал оценки, обеспечивающий индикацию оценки в нем и прекращающий дальнейшую работу данного пульта 2. Такой же сигнал поступает и в блок 3 с це15 лью наглядной демонстрации хода контроля. При этом, если при работе по любой подпрограмме учащийся, выбравший вопрос, сам отвечает на него неверно, то иэ суммы его игровых бал;И1 лов в блоке 3 по сигналу иэ блока 8 вычитается число игровых баллов, равное весу вопроса. функционирование блока 14 в составе данного устройства, в первую очередь, позволяет произвести "отсев" учащихся со слабыми знаниями (не выше низших зон оценок) и за счет этого . повысить темп контроля группы в целом, а также сократить число вопросов для учащихся с очень высоким уровнем знаний, что позволяет произвести их "отсев" до окончания группового контроля и выдвинуть на их место новых лидеров, т. е . в конечном итоге

-повысить активность игрового контрозз

Учитывая, что информация о числе набранных в любой момент контроля условных и игровых баллах, а также в текущей зоне контроля выведена в блок

49 3, то в любой момент вся группа учащихся и педагог видят реальную картину игрового контроля, отражающую учет полноты ответов лидеров текущего момента, потенциальных лидеров Ф текущие зоны контроля для каждого учащегося.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в значительной степени оатимкэировать процесс контроля за счет адаптации к потенциальным воэможностям учащихся, усиления положительного психологического воздействия игровой ситуации, увеличения активности и объективности контроля, а также расширения функциональных воэможностей устройства. В конечном же итоге, все ранее перечисленные первичные положительные эффекты, получаемые эа счет совершен- ствования известного устройства, щ обеспечивают повышение эффективности обучения в целом, чтс в свою очередь повышает качество подготовки высококвалифицированных специалистов для различных областей народного хозяйства.

781877

Формула изобретения

Составитель A. Карлов

Техред И. Асталош Корректор М. Пожо

Редактор о Малец

Заказ 8146/58 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Автоматизированный класс для контроля знаний учашихся по авт.св.

9 576582, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, он содержит блоки поэлементного сравнения ответов, блок. счетчи ков и дополнительный распределитель, пбдключенный к блокам оценок ответов и блоку счетчиков, соединенному с блоком индикации и блоками оценок.ответов соединенными с соответствующе ми блоками поэлементного сравнения ответов, которые подключены к соответствукщим блокам ввода ответов, аналйза ответов и предъявления учебной информации, а также к блоку приоритета ответов учашихся.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 576582-, кл. G 09 В 7/07, 2977 (прототип).