Устройство для контроля знаний обучаемых

Устройство для контроля знаний обучаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < 985811

ИЗОБРЕТЕН ИР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.07.81 (2l) 3314882/18-24 (51)M. Кл.

G 09 8 7/02 с присоединением заявки №

Госу арстекииый комитет

СССР (23 ) П р но ри тетио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30 . 12 . 82 . Бвллетень № 48 (53) УДК ü81.

° 3.071 (088.8) Дата опубликования описания 30 . 12 .82

В. И. Корнейчук, В. H. Сороко, Л. Jl. Плужникова и А. П. Марковский т

ФЪ. „ с

Киевский ордена Ленина политехническйй -институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистическстй=-..революции (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в .частности к техническим средствам для обучения и контроля знаний, и может быть использовано для генерации контрольных тестов в учебных заведениях по различным ди сци плинам.

Известно устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок управления, блок памяти ответов, блок вывода учебной информации, блок анализа формы представления информации, девифратор и блок памяти вопросов (13.

Недостатком устройства является низкая надежность генерируемой информации и сложность структуры., Известно также устройство, содержащее связанные соответствующим образом блок ввода, блок управления, устройством, логический блок, блок предьявления информации, блок оценки, связанный с блоком индикации и регистрации, блок автоматического генерирования вопросов и ответов, блок записи информации, блок счетчиков количества вопросов и ответов, блок анализа информации (2

Недостатком устройства является низкое быстродействие и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок элементов И, регистр, блок выборки понятий, перестраиваемый счетчик, Кроме того, устройство содержит блок ввода учебной информации. ПЗУ структуры теста, ПЗУ управляющих слов, регистр запроса, счетчик количества отвего тов, триггер управления, блок памяти теста, блок вывода информации 31.

Недостатком устройства является генерация тестов только на уровне

3 98581 знаний-знакомств, структура которых предопределяет наличие альтернативных ответов, что повышает вероятность угадывания ответа и снижает качество контроля знаний. 5

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет генерации тестов на уровне знания инженерного синтеза.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор случайной последовательности кодов, ïåðвый блок элементов И, первый блок памяти и узел предъявления учебной информации, последовательно включенные блок ввода учебной информации, первый регистр и второй блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом узла предъявления учебной информации, а второй входс выходом блока ввода учебной информации, второй вход первого регистра подключен к выходу генератора случайной последовательности кодов, коммутатор, второй блок элементов И, первый вход которого соединен с выходом генератора случайной последовательности кодов;, подключенным к третьему входу узла предъявления учебной информации, У четвертый вход которого соединен с, выходом коммутатора, подключенным к первому входу третьего блока элементов И,введены последовательно включен35 ные вычислитель,, второй регистр и третий блок памяти, выход которого соединен с первым входом вычислителя, третий регистр, вход которого подклю40 чен к второму выходу второго блока памяти, а выход - к первому входу коммутатора, элемент задержки, вход которого соединен с выходом блока ввода учебной информации, а выходс вторым входом первого блока эле45 ментов И и третьим входом второго блока памяти, первый формирователь импульсов вход которого подключен к выходу коммутатора, первый выходк второму входу третьего блока элементов И,а. второй выход — к пятому входу узла предъявления учебной информации и вторым входам второго блока элементов И, второго регистра и третьего блока памяти, и второй фор-мирователь импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, первый выход - с вто

1 4 рым входом коммутатора, а второй выход- с шестым входом узла предьявления учебной информации, седьмой вход которого подключен к первому выходу второго регистра, третий вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, а второй выход - с вторым входом вычислителя, третий вход которого подключен к выкоду тре,тьего блока элементов И, а выход - к третьему входу третьего блока памяти, причем второй формирователь импульсов содержит триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик,первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами формирователя, второй выход счетчика соединен с первым входом триггера, второй вход которого является входом формирователя, а выход соединен с вторым входом эле" мента И, а узел предъявления учебной информации содержит последователь но включенные. четвертый блок элементов И и блок вывода .учебной информации и последовательно соединенные пятый и шестой блоки элементов И и чет-. вертый блок памяти, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторым входами узла, а выход соединен с вторым входом блока вывода учебной информации, вторые входы пятого и шестого блоков элементов

И являются соответственно третьим и четвертым входами узла, третьи входы пятого и шестого блоков элементов

И являются пятым входом узла, пер-. вый и второй входы четвертого блока элементов и являются соответственно шестым и .седьмым входами узла.

Устройство для контроля знаний обучаемых содержит блок 1 памяти (понятий), соединенный с блоком 2 памяти (теста), подключенного к выходу блока 3 памяти (управляющих слов),входом связанного с блоком 4 элементов И, соединенным через -элемент 5 задержки с регистром 6 (номера понятия) и блоком 7 ввода учеб- ной информации, выход которого подключен к блоку 1, а вход блока 4 связан с блоком 1, выход которого соединен как с регистром 8 (содержания) так и с единичным входом триггера 9 (управления), выход которого, как и выход генератора 10 тактовых импуль

4$

3-я зона сДано >: сЭпементы коди-. рования сос т авляющих понятия >

1-зона с Вопрос >

2-я зона сймя понятия

5 9858 сов, через элемент И 11 подсоединен к входу счетчика 12 (управления), первый выход которого связан с ну.левым входом триггера 9 и блоком 13 элементов И, вход которого, как и вход блока 14 памяти, подключен к выходу регистра 15 (результата), выход которого и выход ячейки блока

14 связаны соответственно с двумя входами вычислителя 16, выход кото- 0 рого соединен со сдвиговыми входами регистра 15 и блока 14 и информаци онным входом регистра 15, к сдвиговому входу которого подсоединен первый выход формирователя 17 импульсов, ко- 1$ торый также связан со сдвиговыми входами ячеек блока 14, с-блоком 18 элементов И, с блоками 19 и 20 элементов И, причем вход и выход формирователя 17 через блок 21 элемен- 20 тов И связаны с входом вычислителя

16, а через коммутатор 22, вход которого подключен к выходу счетчика 12,- с регистром 8. Непосредственно формирователь 17 соединен со 2$ входом блока 19, выход которого связан с блоком 2, выходы которого подключены к блоку 23 учебной информации, другим входом подключенного к блоку 13. Один из входов блока 2 связан с выходом блока 20, другой . вход которого подсоединен к выходу генератора 24 случайной последовательности кодов. Триггер 9, генератор 10, элемент И 11и счетчик 12 з объединены в формирователь 25 импульсов, а блоки 2, 13, 19,20 и 23 в узел 26 предъявления учебной инфор- . мации.

Блок 1 памяти поделен на две зо-. ны, в первой из которых содержится имя понятия (т.е. его идентификатор, понятный обучаемому j, а во второй - содержание понятия. Блок 2 имеет три зоны, структура заносимой информации в котором иллюстрируется таблицей.

В качестве вычислителя 16 может использоваться микропроцессор,- содержащий шину результатов и команд, 11 6 шину данных, буферный регистр, индексный регистр, шину операндов, арифмети ко-логическое устройство, регистр общего назначения, регистр состояний, и выполняющий элементарные операции: сложение, вычитание, деление, умножение согласно программе, образуемой кодами .операций, поступающими по внешней шине микропро цессора.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 7 в устройство заносятся структурные единицы курса- понятия, содержащие закодированный учебный материал, раскрывающий сущность используемых в курсе формульных соотношений, причем в первую зону блока 1 заносится его. имя, т,е. название понятия, а во вторую - содержание понятия,, т.е. формула-, описывающая взаимосвязь понятия, записанного слева, с понятиями .курса, представляемыми конечными величинами. Формула представлена польской инверсной записью.

Например, в теории надежности

ЦВИ коэффициент готовности вычисляется по формуле

="/(>+) ()

И

В представлении польской инверсной записи фоомупа1(1) перепишется как

K =.p 4. + 1

На регистр 6 из блока 7.подается команда приема кода, по которой.:с генератора 24 заносится случайное число, соответствующее номеру понятия, на которое будет сгенерирован тест.

Через время Yü, необходимое дпя выполнения операции приема кода на регистр 6 и передачи адреса в блок

1, что обеспечивается элементом 5, разрешается прохождение кода случайного числа, получаемого в этот мо. мент на генераторе 24, через блок

4, что обеспечивает выдачу по адресу,. равному этому числу, закодированного содержания управляющей информации, т.е. самого вопроса, и запись ее в первую зону блока 2.В качестве управляющей информации могут кодироваться вопросы типа "Определите ;..", "Вычислите ..-.", "Найди

11 те

Одновременно во вторую зону блока 2 из блока 1 по адресу, записан1 8 жает вероятность угадывания ответа.

Известное устройство формирует вопросы, требующие выбор правильного ответа из множества предложенных (n P, т.е. вероятность угадывания правильного ответа на вопрос является при обычном числе значительной величиной.

Например при и

P = — „, 100:о=. I Б 100:о=203, в то время, как предлагаемое устройство формирует вопросы, вероятность угадывания результата которых практически равна нулю (поскольку обучаемому необходимо угадать по значениям ряда аргументов значение функции причем не только линейной}. Кроме того, устройство позволяет генерировать вопросы на одно и то же понятие, но с разными значениями элементов формульных выражений, что позволяет повысить надежность контроля и проверить знание всех понятий у всей группы. формула и зобре тени я

1. Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее последовательно соединенные генератор случайной последовательности кодов, первый блок элементов И, первый блок памяти и узел предъявления учебной информации, последовательно включенные блок ввода учебной информации, первый регистр и второй блок памяти, первый выход которого соединен с вторым входом узла предъявления учебной информации, а второй вход - с выходом блока ввода учебной инфор мации, второй вход пер вого регистра подключен к выходу генератора случайной последовательности кодов, коммутатор, второй блок weментов И, первый вход которого соединен с выходом генератора1 случайной последовательности кодов, подключенным к третьему входу узла предъявления учебной информации, четвертый вход которого соединен с выходом коммутатора, подключенным к первому входу третьего блока элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно

Таким образом, устройство обеспечивает формирование тестов с повы55 шенным, уровнем сложности. Тесты генерируются на уровне знания методов инженерного синтеза и требуют вычисление правильного ответа, что сни98Р1 ному в регистре 6, считывается имя понятия, а содержание понятия записывается в регистр 8 и одновременно ,взводится триггер 9, Последнее обеспечивает поступление тактовых импуль- 5 сов с генератора t0 через элемент

11 на вход счетчика 12 ° Начинается цикл формирования эталона ответа и численных значений элементов, входящих в контролируемую формулу. 10

Тактовые импул ьсы, поступающйе с генератора 10, увеличивают содержимое счетчика 12 на единицу. 8 результате этого содержимое ячеек регистра 8 поступает через коммута- 15 тор 22 в формирователь lj, где распознается вид информации: операнд или знак операции ° Если поступивший символ является операндом, он через блок 18 одновременно с чис" 2о лом из генератора 24, задающим численное значение операнда, поступает в регистр 15, являющийся первой ячейкой блока 14, Одновременно в третью зону блока 2 через блок 19 25 заносится код операнда и в ту же строку через блок 20 заносится численное значение операнда. При распознавании формирователем 17 знака операции срабатывает блок 21, 30 разрешающий ввод его в вычислитель

16, Одновременно с регистра 15 и первой ячейки блока 14 в вычислитель

16 поступают значения операндов. flpoизводится сдвиг содержимого блока 14 вверх, и результат операции помещается в регистр 19. Таким образом, оказывается, что при появлении следующего знака операции в качестве одного операнда является результат 40 предыдущей операции, а в качестве второго - число, находящееся в первой ячейке блока 14.

Процесс формирования эталона ответа продолжается до тех пор, пока 45 со счетчика 12 не снимется сигнал переполнения. Этот сигнап устанавливает триггер 9 в нулевое состояние и обеспечивает выдачу окончательного ре зультата (кода эталона) в блок 23, куда поступает и информация из блока. 2.

985811

25 включенные вычислитель, второй регистр и третий блок памяти, выход которого соединен с первым входом вычислителя, третий регистр, вход которого подключен к второму выходу второго блока памяти, а выход - к первому входу коммутатора, элемент задержки, вход которого соединен с выходом блока ввода учебной информации, а выход - с вторым входом первого блока элементов И и третьим входом второго блока памяти, первый формирователь импульсов, вход которого подкпючен к выходу коммутатора, первый выход - к второму входу третьего блока элементов И, а второй выходк пятому входу узла предъявления учеб-: ной информации и вторым входам второго блока элементов И, второго регистра и третьего блока памяти, и второй формирователь импульсов, вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, первый выходс вторым входом коммутатора, а второй выход - с шестым входом узда предъявления учебной информации, седьмой вход которого подключен к первому выходу второго регистра, третий вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, а 30 второй выход — с. вторым входом вычислителя, третий вход которого подключен к выходу третьего блока элементов И, а выход - к третьему входу третьего блока памяти. 35

2. Устройство по и, 1, о т л ич ающее ся тем, чтовнемвторой формирователь импульсов содержит триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импуль- ав сов, элемент И и счетчик, первый:: и второй выходы которого являются сост вет ст венно пер вым и вторым выходами формирователя, второй выход счетчика соединен с первым входом тригге-. ра, второй вход которого является входом формирователя, а выход соединен с вторым всходом элемента И, 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем узел предъявления учебной информации содержит последовательно включенные четвертый блок элементов И и блок вывода учебной информации и последо вательно соединенные пятый и шестой блоки элементов И и четвертый блок памяти, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторым входами узла, а выход -соединен с вторым входом блока вывода учебной информации, вторые входы пятого и шестого блоков элементов И являются соответственно третьим и четвертым входами узла, третьи входы пятого и шестого блоков элементов И являются пятым входом узла, первый и второй входы четвертого блока элементов И являются соответственно шестым и седьмым входами узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

W 662955, кл. G 09 В 7/02, 1979 .

2. Авторское свидетельство СССР

Ф Ь74079, кл. 6 09 В 7/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

Мо заявке К 2904627/18-24, кл. G 09 В 7/02, 1980 (прототип).

985811

Составитель Т. Ничипорович

Техред И, Надь Корректор Е. Рошко.

Редактор А, Ворович

Подписное

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

Заказ 10169/70 Тираж 472

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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