Устройство для контроля знаний учащихся

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск и кСоциалнстическихРеспублик(53) УДК 681.3, .071 (088.8) Опубликовано 05.05.80. Бюллетень 17Дата опубликования описания 15.05.80 ио деиам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства для контроля знаний в учебных заведениях по различным дисциплинам.Одно из известных устройств для обучения использует в качестве учебной и управляющей информации кинопленку и содержит блок случайной выборки кадра, блок представления информации и блок ввода ответов, фотоэлектрические преобразователи, узлы определения оценки, блок индикации и 1 с печати оценки, блок предварительного анализа ответа для выявления типа ошибки, блок выдержки времени для ограничения времени на обдумывание и ответ, а также узлы управления 1.Недостатками этого устройства являются низкая техническая надежность из-за наличия ряда механических и оптико-электронных блоков (перемещение носителя информации, считывание информации с помощью фотодатчиков и т. д.), большое время обращения при поиске информации, зависящее от длины кинопленки (объема хранимой информации) и скорости ее перемещения, ограниченные дидактические возможности. 2Известно также обучающее устройство, содержащее связанные соответствующим образом блок ввода информации, блок динамического формирования билетов, блок управления последовательной выдачи ответов, логический блок, блок предъявления информации, блок оценки и индикации. Устройство позволяет реализовать многоэлементный способ построения контролирующей программы 2.Однако ответы на каждый вопрос идут в определенной последовательности, что создает условия для запоминания при многократном прохождении и отсюда - снижение дидактической эффективности; все вопросы и ответы к ним составляются преподавателем предварительно ручным способом, что предполагает большие затраты труда и времени высококвалифицированного специалиста - преподавателя.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, содержащее блок ввода исходных данных, соединенный с блоком памяти, к которому через шифратор подключен блок управления, соединенный с выходом счетчика количества циклов, входкоторого подключен к выходу блока ввода исходных данных. и с входом блока выдачи учебной информации 3).Устройство позволяет генерировать тесты для контроля знаний, но его дидактические возможности ограничиваются из-за отсутствия автоматического формирования равноценных контрольных билетов.Цель изобретения -- расширение дидактических возможностей устройства за счет автоматического формирования равноценньи, по определенным параметрам, билетов для контроля знаний учащихся.Цель достигается тем, что в устройство содержащее блок ввода исходных данных, соединенный с 6 локом памяти учебной информации, который че рез шифратор подключен к блоку управления, соединенному со счетчиком количества циклов, подключенным к блоку предъявления учебной информации и блоку ввода исходных данных, введены вычислитель, блок сравнения, блок совпадения, формирователь адресов и регистры, один из которых соединен с выходами блока памяти учебной информации и блока управления и со входом блока совпадения, который через второй регистр подключен к блоку предъявления учебной информации, через третий регистр - к блоку сравнения и непосредственно - к вычислителю и блоку сравнения, соединенному с вычислителем, который через четвертый регистр подключен к блоку ввода исходных данных и непосредственно - к блоку памяти учебной информации, соединенному с формирователем адресов, который подключен к выходам блока управления и блока ввода исходных данных и ко входам блока управления, счетчика количества циклов, шифратора и блока сравнения.На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля знаний учащихся.Устройство содержит блок 1 ввода исходных данных, соединенный с блоком 2 памя ти учебной информации, который через шифратор 3 подключен к блоку 4 управления, соединенному с выходом счетчика 5 количества циклов, вход которого подключен к выходу блока 1 ввода исходных данных, а выход - к входу блока 6 предъявления учебной информации, формирователь адресов 7, связанный через блок 8 сравнения непосредственно и через вычислитель 9 - с блоком 10 совпадения, подключенным к выходу регистра 11 номеров тестов текущего ф билета и входу регистра 12 минимальной разницы, соединенного с блоком 8 сравнения, и регистром 13 номеров тестов оптимального текущего билета, подключенного к блоку 6; регистр 14 эталона, подсоедих3 ненный к выходу блока 1 ввода исходных данных и связанный через вычислитель 9, блок 2 памяти с регистром 11 номеров тестов текущего билета, а через него - с блоком 4 правления, которы,: осредственно и через счетчик 5 коли . : циклов подклкчсн к формирователк . адресов, связанному дополнительно . н:,ходом 1 блока ввод: исходных данных, н,.одами блока 2 пам , шифратора 3.На основе учебного материала, по которому будет производиться контроль знаний, составляют тесты, каждый из которых может характеризоваться такими параметрами, как: уровень (1-й, 2-й, 3-й) проверяемых знаний, трудоемкость получения правильного ответа, объем контролируемого материала, слаж ность, номе р те ста.Параметры всех тестов, за исключением уровня, записываются в блок 2 памяти с помощью блока 1 ввода исходных данных. Элементарной адресуемой единицей памяти является тот объем, который необходим для хранения параметров одного теста.На базе этого банка тестов необходимо сформировать равноценные приведенным параметрам экзаменационные билеты. Для этого параметры текущих сгенерированных билетов сравниваются с эталонными, записанными в регистре 14 эталона и среди таких билетов выбирается тот, у которого отклонение от эталонного минимальное.Величина К задается счетчиком количества циклов 5 работы устройства. Адреса считываемых из блока 2 памяти тестов с их параметрами формируются случайным образом с помощью шифратора 3 и формирователя 7 адресов, который содержит генераторы случайных чисел, счетчики количества тестов в каждом билете, а также узел управления (на чертеже не показаны).С помощью блока 1 ввода исходных данных производится первоначальная запись параметров тестов в блок 2 памяти с сортировкой тестов по уровням. В связи с этим память разделена на три зоны, в каждой из которых записываются параметры тестов 1 - -го, 2-го, 3-го уровней соответственно, при этом для каждой зоны памяти начальный (базовый) адрес известен и в процессе работы устройства формируется шифратором 3; задание количества тестов соответственно 1-го, 2-го, 3-го уровней в каждом билете, которое записывается затем в ссютветствующие счетчики 7 формирователя адресов; задание диапазона генерирования случайных чисел соответственно для 1-й, 2 й, 3 й зон памяти в блоке 2 (количество заполненных ячеек в 1-й зоне памяти); запись параметров эталонного контрольного билета в регистре 14 эталона; задание количества циклов К работы устройства (среди какого количества сформированных билетов выбирается максимально близкий к эталонному) и запись его в счетчик количества циклов 5.Устройство для контроля знаний учащихся работает следующим образом.Во время одного цикла работы оно формирует один контрольный билет, т. е. из блока 2 памяти, случайным образом считываются и, тестов 1-го уровня следующим образом: из блока 4 управления в шифратор 3 поступает сигнал, который шифруется и задает начальный адрес первой зоны в блоке 2 памяти, затем по каждому тактовому импульсу из блока 4 управления соответствующим генератором случайных чисел в формирователе 7 адресов задается число, которое путем сложения с числом, сформиро- о ванным шифратором 3, дает адрес теста 1-го уровня, считываемого из блока 2 памяти. После считывания п тестов 1-го уровня формирователь 7 переходит к формированию адресов тестов из второй зоны блока памяти (п тестов) и т. д.Во время каждого такта работы устройства из блока 2 считываются параметры одного теста, которые накапливаются в сумматоре вычислителя 9, а их номера поступают на регистр 11 номеров тестов теку щего билета, сдвигаясь после каждого тактового импульса.По окончании считывания и + и, + п. тестов с выхода формирователя 7 поступает сигнал на счетчик 5 количества циклов, что приводит к уменьшению его содержимого на единицу, и на блок 4 управления, приостанавливая подачу тактовых импульсов.Таким образом, после каждого цикла работы устройства в сумматоре вычислителя 9 получаем суммарные значения отдельных зО параметров всего билета, а в регистре 11 - состав сформированного билета (номера составляющих его тестов).Содержимое сумматора вычитается из содержимого регистра 14 эталона в блоке 9 и формируется разница Л, которая сравнивается с хранящейся в регистре 13 минимальной разницей Ли 1 иЕсли Л Ь то срабатывает блок 10 совпадения и происходит запись в блок 13 новой минимальной разности, а в блок 12 заносятся номера тестов билета с новой минимальной разницей.Сравнение текущей с минимальной раз. ностью происходит в конце каждого цикла по сигналу с выхода счетчика, задающего количество тестов 3-го уровня, в формирователе 7.После окончания данного полного цикла формирования билета блоком 4 управления задается новый цикл, пока счетчик 5 количества циклов не перейдет в нулевое состояние. Затем по сигналу с выхода этого счетчика происходит выдача результатов формирования билетов блоком 6.Предлагаемое устройство для контроля знаний учащихся позволяет автоматизировать процесс составления равноценных контрольных билетов, что приводит к экономии труда и времени высококвалифицированноп специалиста - преподавателя на выполнение этого вида деятельностиКроме того, устройство обладает более широкими дидактическими возможностями за счет предоставления всем учащимся равноценных билетов и формирования каждого варианта случайным образом, что исключает возможность получения одинакового набора тестов.формула изобретенияУстройство для контроля знаний учащихся, содержагцее блок ввода исходных данных, соединенный с блоком памяти учебнойинформации, который через шифратор подключен к блоку управления, соединенномусо счетч и ком количества ци клов, подключе иным к блоку предъявления учебной информации и блоку ввода исходных данных, отличающееся тем, что, с целью расширениядидактических возможностей устройства засчет автоматического формирования равноценных билетов, оно содержит вычислитель,блок сравнения, блок совпадения, формирователь адресов и регистры, один из которыхсоединен с выходами блока памяти учебнойинформации и блока управления и со входом блока совпадения, который через второйрегистр подключен к блоку предъявленияучебной информации, через третий регистрк блоку сравнения и непосредственно - квычислителю и блоку сравнения, соединенному с вычислителем, который через четвертый регистр подключен к блоку ввода исходных данных и непосредственно - к блокупамяти учебной информации, соединенномус формирователем адресов, который подключен к выходам блока управления и блокаввода исходных данных и ко входам блокауправления, счетчика количества циклов,шифратора и блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР287424, кл. б 09 В 7/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2115127/18-24, кл. б 09 В 7/02,1976.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке2439836/18-24, кл. 6 09 В 7/02,10.01.77 (прототип) .Редактор С. ПатрушеваЗаказ 1562/13 Составитель А. Карлов Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши Тираж 465 Г 1 одписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4