Устройство для контроля знаний обучаемых

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ СОВЕтСКИх

Социалистических

Республик

<1>943809 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29ЛOPО (21) 2999816/18-24 с присоединением заявки Мо

{23) Приоритет

Опубликовано 1507,.82,. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 1507,82 (1)М К з

G 09 В 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 68 1. 3 .

° 071 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.С.Петров, В. П.Медведев, Б.А.Сальников и Ю.М. Князев

Таганрогс кий радиотехнический институт им. В;Д. калмыкова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕЛЫХ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при органиэации машинного контроля знаний и программированного обучения в различных учебных заведениях .

Известно устройство, содержащее пульт преподавателя, рабочие места учащихся, блок ввода эталонных ответов, табло индикации ответов учащихся, запоминающий сдвигающий регистр, блок ввода ответа, кодирующий блок, логическую схему И, счетчик правильных ответов, блок оценки правильности ответа, блок управления и линию задержки. Оно позволяет проводить массовый контроль знаний с использованием выборочно-конструируемого метода ввода ответа (1).

Однако это устройство требует большой предварительной подготовки к работе (путем ввода эталонных ответов) и, кроме того, позволяет распознавать только один верный ответ (из множества возможных правильных ответов), что снижает объективность и эффективность контроля.

Известно также устройство, содержащее блок информации, блок буферной памяти, блок анализа ответов, счетчик правильных ответ ов, блок индик ации, дешифратор кода номера вопроса, блок памяти номера вопроса, оно позволяет проводить массовый контроль знаний учащихся (2).

Однако это устройство не позволяет проводить анализ поливариантных правильных ответов, что снижает объективность и эффективность машинного контроля знаний.

Наиболее близким к изобретейию является устройство, содержащее .рабочее место преподавателя, рабочие места учащихся, блок ввода правильных ответов, блок формирования и хранения кода эталонных ответов, блок индикации ответов учащихся, блок ввода ответов учащихся, кодирующую матрицу, регистр сДвига, блок поразрядного логического сложения чисел, схему И, блок оценки правиль ности ответа и кнопку окончания ввода

25 ответа. Это устройство позволяет проводить машинный контроль знаний учащихся, реализуя выборочно-конструируемый метод ввода ответов, а также анализ возможных поливариантных правильных ответов СЗЗ.

943809

Однако — акое ус-. ройс,. ГГПУ, БО-пер-:

БьГх Г ..ребует бОльших Bpeмс11ных зат

РаТ На ББОЛ БС eХ BQ3 МОЖН ЫМ I!Pc!В ИЛЬ" ных,TBeтов лерез К.ГГави.-tтуру блока ввода прави Гьных ответов, что сНН жает проГ;; -.к „-ую способ11ос;: ь устройcòÁ3. 8o —. Орых, F!e Бсе д= Возможно

3 3 ран се I:е)1усмотреГ: ь Бсe 1103 можн ые

ПРаБИЛЬHÛQ ОтБЕТЫ, Tct!< К ак ЧИСЛО этих l раВиль ных ОтВе ТОБ определяется не только собственно „словием зада- 10 ния, 10 и J.oãè÷åcêoé г11бксстью tbKtlJIeHlia, а также проектировочным11 и

1 рефлексивными умениями !.едаго"асоставителя, в ре зуль тате чего сни-. жается объективность машин ног0 КQH T роля знаний . B-третьих, устройс:: о является угубо контролируошим и не оз Боляет произ 30.1111ть различно... роцг. Бь-ч ислительн ые раб о ты, выпол= пение которых чаще Б:ego имеет место при контроле знаний учацихсл (например при реше1111н разл Гч ного рода задач, расчетГ3 схем и T.д.), Есе это сужает фун кц -;a наль Гые возможности егО, что пр 1воднт к знаHit ò Îëü нОму с ниEe11н ю 3()!фект IБHoс ти процесса обу-гения Б целом.

Целью изобретения являе гся расширение дидактических Возможностей устройства. с повьГКГГанием эффектив— у и иост; процесса обучения за с-Ге: .,с тзасшиpe Hи я фун кци ОН а1ль ных БОзмo)IIII Ос— т е и ус-"т о 0 и с т в а .

loc-. ав Нс н н ая цель дост и гает с я тем „.-Гто Б устройс тB о, соде ржаще Гз блок сpd Бне Ft ИЯ; ВbIJ!од кото эог 0 сoe0 д- нен с первым Входом формирователя с ti нагов Оценки, блок кодиэования

li блок задания программ=. Обуче ни Я, Вводе ны два коммутатора, cче т чик количества ответов и рас тр;.делитель 41)

ИМПУЛЬСОВ „- ПЕРВЫЙ ВЫХОД КОтОРО1" 0 подключен к БхОду блока задания прог-. раГцы обучения не посредстБГ .Нно, а через счетчик IKоличества o ."âåтов к второму Входу формит10Б ателя сиг— налов о, нк и к входу блока кодирования, одиli выход (QTopol о через первый коммутатор ссъэдинен с перв ьи входом блока сраВНЕния,а дРугой выход через второй коммутатор — с вторым входом блока сравнения, первый и

ВтОрой выходы блока. задани про грам-. мы обучения подключены к вч орым входам пе рвогo H B Topox коммут аторов соответственно, причем формирова К тель сигналов сценки содержит FtocJ!e довательно включенные счетчик праБИЛЬ НЫХ QTBe TOB,, ПЕРЕ КЛГСЧа ТЕЛЬ ГБК алы оценок и индикатор оценки, второй и третий входы которого подкл1ачены соответственно к первому и второму входаГл фОрМИрОватЕля, а блок Задания программы обучения выпал IeH в Биде

"-лектронного микрокалькулятора.

Наличие в устройстве ceJe кц1 и эталонногo ра зря l1ct и эталонной IIH j;pel 65 позволяет осуществить такой техникометодический прием как анализ ответа, е по всем разрядам кода ответа, а 110 ведуцему, центральному базовому разряду, заранее выбираемому для того или иного вопроса. Это позволяет обеспечить высокую полиинвариантность возможных прав ил ьных ответов, так как все возможные правильные ответы содержат этот базовый элсмент и яв— ляются своеобраэ ными производными

oT него. Наличие подсчета ответов, совмещенного с селе кцие и эталонн ого разряда и эталонной цифры позволяет иск . Эчить необходимость больших временных затрат на Ввод всех воз— можньх правильных отBe TcB BF! cчет синтеза эталонного кода на осн о Банни номера вопроса и послсдуищего сравнения его с сигналом из процес— сора. Данное техническое решение поз Боляе т использовать ГГредла гаемое

ТРОИСтао HP ТОЛ1 КО Д-1Я КО 1.1 РО IB знаний, но и для выполнсния различных расчетных работ.

Н, .ертеже представлена ccp> ктурНая - ХeÌcl УС ТРОЙ С ТБ а ДЛЯ l(QH TPO IH знаний обучаемых, соде ржаще г о с Heò— чик 1 количества ответов, кст орый чсраз распредели. тель 2 управ.1яюцих импульсов соединен с узлом 3 BBQLB

11пфо 1 1а ИИ Г ПОД КЛКГ| Е Н НЬIМ К БЫ l ИС ЛИ тели 4, Формирователь 9 сиги а:Гов оценк; соединен с бгском б сравнения и счетчиком 1. Узел 7 индикации

::.îäêë3÷åн к вычислители 4. Оч» T Ièк

1 через блок 8 кодирования соединен с Fiepeelt.tè входа ли комм;т аторов 9 и

1 О, BTophle ВхОды котОрых под1<лючены к Выходам вычислителя 4, а Выходы к входам блока б еравнеíliя, выпол—

HeíHîã0 в виде набора элементов совпадения. Комму à;ор 9 cncтоит из эгементов И 11 (по числу ра ipJ .HQB кода) на два входа H элемента ИГ И 12 на г Входов. Коммутатор 10 состоит из элементов И 13 на два входа. и эгемента И 14 на и вхогов. Блок 8 состоит из переключателя 1: кода разряда и переключателя 1б кода цифры, которые могут быть БьГполнГ =ны B виде обычных галетных многопозицион— ных переключателе й. Уз ел 3, вычис— литель 4 и узел 7 конструктивно

Объединены в блок 17 задания прог— рзГлГы, который может быть Бып олнен на базе электронного ми крок ал ькул я—

:"C PB .

8 состав распределителя 2 входя т: клавиша 18 Код, которая годключена Б узле 3 параллельно одной из опервционных клавиш: + „ х, и т д.; клавиша )9 Ответ, которая в узле 3 Годключена параллельно клавише = и соединена с входом счетчика 1; эле— мент 20 задержки, вход которого под—

943809 ключе н к клав ише 19, а выход подключен в узле 3 к выходу клавиши Сброс . Формирователь 5 сост сит из последовательно соединенных счетчика 21 верных ответов, переключателя 22 шкалы оценок и индикатора 23. 5

При этом входы счетчика 21 соедияены с выходом блока 6. Входы переключателя 22, выполненного в виде набора клавишных переключателей, подключены к выходу счетчика 21 и выходу счетчи-)0 ка 1. Входы инди к атора 2 3 подключе ны к выходам блока 6, счетчика 1 и переключателя 22.

Устройство для контроля знаний обучаемых работ ае т следунзцим образом. 15

Перед выдачей обучаемому задания, которое может быть рассчитано на выборочный, выборочн о- конст руир уемый или численный ответ, преподаватель устанавливает в блоке 8 переключате- 20 лями 15 и 16 код эталонного (базового) разряда и код эталонной цифры, а также задает переключателем 22 соотношение для выставления оценки.

Обучаемый, получив задание, выполняет25 его, при этом в случае необходимости проведения вычислительных работ он, используя узлы блока 17, производит необходимые расчеты. Подготовив ответ, обучаемый через узел 3 вводит код задания, затем устанавливает в распределителе 2 режим Код, нажатием клавиши 18 Код, что эквивалентно подгoтовке вычислителя

4 к выполнению одной из вычислительных операций. После этого, обучаемый через узел 3 вводит код полученного ответа, а затем устанавливает в распределителе 2 режим Ответ, нажатием клавиши 19 Ответ . Учитывая, что клавиша 19 подключена в узле 3 4О параллельно клавише =,вычислитель

4 производит вычисление результата, который поступает на вторые входы коммутатора 10. Сигнал с клавиши 19 поступает также в счетчик 1, где 45 записывается в виде единицы . На первые входы коммутатора 10 иэ счетчика 1 через блок 8 (через переключатель 16) поступает код эталонной цифры. Учитывая, что в блоке 17 вы- 5О числитель 4 выдает в узел 7 результат последовательно по разрядам, то на первых выходах вычислителя 4 сигнал появляется последовательно: вначале в первом канале первых вы- 55 ходов (сигнал о том, что предъявляется цифра первого разряда), затем во втором канале и т.д. Синхронно с этим на вторых выходах вычислителя (одновременно во всех каналах) на короткое время (на время, отведенное для индикации одного разряда) появляется сигнал цифры данного Разряда. B результате этого на выходе элементов 13 коммутатора 10 65

У а следовательно, и выходе элемента

14 сигнал появляется каждый раэ, когда цифра любого разряда будет совпадать с кодом эталонных цифр, На первые входы коммутатора 9 и счетчика 1 через блок 8 (через переключатель 15) поступает код эталонного разряда, причем сигнал поступает только на один из элементов 11, тот, номер которого совпадает с номером эталонного разряда. Учитывая, что сигналы в каналах первых выходов вычислителя 4 появляются последовательно, то на выходе одного из элементов 11 коммутатора 9, а следовательно, и на выходе элемента 12 сигнал будет только в момент предьявления цифры выбранного (эталонного) разряда. В результате этого на обоих выходах блока б сигналы будут только тогда, когда в выбранном разряде (эталонном) цифра результата из вычислителя 4 совпадает с эталонной цифрой. В этом случае блок 6 выдает сигнал о правильном ответе, который поступает в счетчик 21 и индикатор

23 формирователя 5. Чтобы обучаемый не знал, какие операции производятся вычислителем 4 в режимах Код и Ответ, индикация результата выполнения операции не производится.

Для этого через определенный временный интервал, необходимый для срабатывания коммутаторов 9 и 10 и блока б, но недостаточный для реализации индикации результата, на выходе элемента 20 появляется сигнал, который через узел 3 поступает в вычислитель 4 и обеспечивает сброс результата.

Для удобства работы обучаемых индикатор 23 на основании сигналов, поступающих со счетчика 1 и блока б, обеспечивает наглядную индикацию номера отвечаемого вопроса и качества ответа на вопрос. В случае использования блока 17 для расчетных работ блок 7 по сигналам вычислителя

4 обеспечивает индикацию всех проводимых вычислений, После ответа обучаемых на все вопросы билета, о чем свидетельствует приход сигнала иэ счетчика 1 на соответствующий, ранее заданный преподавателем, вход переключателя

22, формирователь 5 производит формирование сигнала оценки. На входы переключателя 22 при этом поступают сигналы об общем числе ответов (из счетчика 1) и о числе правильных ответов (иэ счетчика 21). Учитывая, что до начала работы преподаватель коммутирует соответствующим образом переключатель 22, т.е. задает необходимое соотношение верных н общих ответов для получения той или иной оценки, на выходе пере ключ ателя шк алы оценок 22 на основании поступив943 809 ших в него сигналов появляется сигнал оценки. Сигнал оценки поступает на индикатор 23, где и обеспечивается его ви зуальное предъявление обучаемому.

После выставления оценки завершается цикл работы устройства, который в дальнейшем может быть повторен.

Использование данного устройства для машин ного контроля знаний позволяет исключить непроизводительный расход учебного времени на предварительную подготовку устройства к работе за счет отмены необходимости ввода всех возможных правиль ных ответов. Кроме того, реализация анализа ответа не по всем разр ядам, а по базовому (эталонному) позволяет увеличить объективность контроля эа счет расширения области возможных поливариантных правильных ответов.

Воэможность использования предлагаемого устройства для вычислительных работ также сокращает непроизводительные затраты учебного времени.

Следовательно, применение в учебном процессе предлагаемого устройства обеспечивает значительное сокращение непроизводительных затрат учебного времени, повышает объективность машинного контроля, знаний, а также эффективность процесса обучения и, в конечном итоге, позволяет улучшить качество подготовки вьсококвалифицированных специалистов в условиях массовых форм организации обучения.

Формула иэ обрете ния

4О

1, Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок сравнения, выход которого соединен с перв ым входом формирователя сигналов оценки, блок кодирования и блок задания программы обучения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены два коммутатора, счетчик количества ответов и распределитель импульсов, первый выход которого подключен к входу блока задания программы обучения непосредственно, а через счетчик количества ответов — к второму входу формирователя сигналов оценки и ко входу блока кодирования, один выход которого через первый коммутатор соединен с первым входом блока сравнения, а другой выход через второй коммутатор — с вторым входом блока сравнения, первый и второй выходы блока задания программы об уче ния подключены к вторым входам первого и второго коммутаторов соответственно.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем формирователь сигналов оценки содержит последовательно включенные счетчик правильных ответов, переключатель шкалы оценок и индикатор оценки, второй и третий входы которого под ключены соответственно к первому и второму входам формиров ателя.

3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .то в нем блок задания программы выполнен в аиде микрокалькулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

У Зб7449, кл . G 09 В 7/02, 19 70.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 483699, кл. G 09 В 7/02, 19 75.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 419950, кл. С 09 В 7/02, 1973. (прототип).

943 809

Составитель A. Карлов

Редактор М. Недолуженко Техред М, Рейвес Корректор О. Билак

Заказ 5118/60 Тираж 472 Подписное

ВНИИ ПИ Государстве нного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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