Устройство для оценки ответов учащихся

СОЮЗ СОЭЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 5) фР, З;111 ОБР АВТОРСКОМУ подо тво СССР977.о СССР981, ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ПИСАНИЕ(56). 1, Авторское свидетельВ 739623, кл. Г 09 В 7/02,2. Авторское свидетельстУ 1029212, кл. С 09 В 7/02,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ОТВЕТОВ УЧАЩИХСЯ, содержащее последовательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов, блок адаптивно" го формирования оценки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине сигнала окончания ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов слож-, ности вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адалтивного формирования оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а вход-.с шиной окончания вопроса, второй элемент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, первый элемент И, шину кода коэффициента сложности вопроса и шину кода относительного времени ответа, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены первый и второй дифференцирующие элементы, регистр, второй блок сравнения,. второй и третий элементы И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу счетчика ко-эффициентов сложности вопроса и первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого дифференцирующего элемента, ключенного к первым входам первого элемента И и регистра, входы первой группы которого соединены с ши- . ной кода относительного времени ответа, входы второй группы - с шиной кода числа вопросов, входы третьей группы регистра соединены с шиной кода коэффициента сложности вопроса, выходы первой группы - с входами группы первого делителя частоты и с входами первой группы второго блока сравнения, выходы второй группы регистра соединены с входами группы второго делителя частоты и входами второй группы второго блокасравнения, выходы третьей группы - с входами второй группы первого блока сравнения и входами второго элемента ИЛИ, выход которо ключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен спервым входом триггера, второйвход которого соединен с генератором импульсов, а выход триггераподключен к входам первого и второго делителей частоты, при этом выхопервого делителя частоты соединенс первым входом второго элемента И,выход второго делителя частоты - спервым входом третьего элемента И,вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом блокас авнения а выходы - с соответстрУвующими входами третьего элеменИЛИ, выход второго дифференцирую1160 Ь 6 1 щего элемента соединен с вторымивходами счетчика коэффициентов правильных ответов и счетчика коэфИзобретение относится к автомати.ке и вычислительной технике и может быть использовано в различных,учебных заведениях.Известно устройство для оценки знаний учащихся, содержащееблок адаптивного Формирования оценки, подключенный непосредственно киндикатору оценки, шине окончаниявопросов и выходам счетчиков коэф" 1 Официентов сложности предъявленныхвопросов Г 3,Недостатком такого устройстваявляются низкие дидактические воз -можности в оценке знаний учащихся, дтак как при определении оценки неучитывается время подготовки ответа..Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство уОдля оценки ответов учащихся, содержащее последовательно соединенныепервый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов,блок адаптивного формирования оцен- дки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик импульсов и первый блок сравнения, выход которогоподключен к шине сигнала окончаниярегистрации ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов сложности вопроса, выходы группы которого подключены к входам второйгруппы блока адаптивного Формирова 35ния оценки, вь 1 ходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а входс шиной окончания вопроса, второйэлемент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, первый элемент И, шинукода коэффициента сложности вопроса,"шину кода относительного времениответа 2.Недостатком известного устройстваявляется то, что Формирование оцен,ки производится путем сравнения содержимого счетчика коэффициентовсложности правильных ответов и счетФициентов сложности вопроса, а вход - с выходом первого элемента ИЛИ,чика коэффициентов сложности предъ- . явленных вопросов. При этом в последнем счетчике производится накопление коэффициентов по всем вопросам, а в счетчике правильных ответов - коэффициентов только для правильных ответовс учетом времени ответа. Если время ответа меньше отведенного, то в счетчик правильнь 1 х ответов. примется большее количество импульсов, чем в счетчик коэффициентов сложности ответов, Если ответ неправильный, то работает только последний счетчик. Таким образом, быст,ро отвечающий учащийся, но допускающий ряд неправильных ответов, может получить такую же оценкукак и учащийся, правильно ответившийна все вопросы, но затративший большее время. Кроме того, известное устройство формирует оценку по окончании анализа всех ответов, затрачивая при этом время без учета правильности ответов, что снижает бистродействие устройства.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей при повышении быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для оценки ответов учащихся, содержащее последо" вательно соединенные первый делитель частоты, счетчик коэффициентов правильных ответов, блок адаптивного формирования оценки и блок регистрации, второй делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и первый блок сравнения, выход которого подключен к шине сигнала окончания регистрации ответа на один вопрос, счетчик коэффициентов сложнос ти вопроса, выходы группы которого подключены к входам второй группы блока адаптивного формирования оценки, выходы которого соединены с первым элементом ИЛИ, а вход -. с шиной окончания вопроса, второй элемент ИЛИ, триггер, генератор. импульз 1160461 4:сов,. первый элемент И, шину кода ко-," лители частоты, первый 4, второй 5.эффициента сложности вопроса и ши-, и третий 6 элементы И, счетчик 7 ну кода относительного времени . коэффициентов правильных ответов, ответа, введены первый и второй диф- . счетчик 8 коэффициентов сложности ференцирующие элементы, регистр, 5 вопроса, блок 9 адаптивного формивторой блок сравнения, второй .и тре- рования оценки, индикатор 10 оцетий элементы И и третий элемент ИЛИ, нок, первый 1,1, второй 12 и третий выход которого подключен к первому 13 элементы ИЛИ, первый блок 14 входу счетчика коэффициентов слож- . сравнения, второй блок 15 сравнения, ности вопроса и первому входу 10 счетчик 16,. дифференцирующий элесчетчика, второй вход которого под- мент 17, второй диференцирующий ключен к выходу первого дифферен- . элемент 18,. генератор 19 импульсов, цирующего элемента, подключенного к триггер 20, Управляющий вход блока первым входам первого элемента И и 9 адаптивного формирования оценки регистра, входы первой группы кото соединен с шиной 21 окончания вопрого соединены с шйной кода относи" росаВходы первой группы регистра 1 тельного времени ответа, входы вто- соединены с шиной 22 кода относи.Рой группы - с шиной кода числа тельного времени ответа, входы вопросов, входы третьей группы ре- второй группы регистра 1 - с шиной гистра соединены с шиной кода коэф 23 кода числа вопросов, а входы фициента сложности. вопроса выходы третьей группы регистра 1 - с шипервой группы .- .с входами группы ной 24 кода коэффициентов сложности первого делителя частоты н с входа- вопросов, Выход блока 14 сравнения ми"первой .группы второго блока срав- подключен к шине 25 окончания регистнения," выходы второй группы регистра 25 рации ответа на один вопрос. соединены .с входами группы второго Устройство для оценки ответов делителя частоты и входами второй. . учащихся работает следующим образом группы, второго блока сравнения, выхоДй третьей группы - с входами вто- При Работе с обучающе-контролирой группы первого блока сравнения; Рующей машиной в момент окончания и входами второго элемента ИЛИ, вы- учащимся ввода ответа на выданный.30ход которого подключен к второму вхо- вопрос производится анализ ответа, ду первого элемента И, выход кото". а на входы устройства для оценки отрого соединен с первым входом трнг- ветов учащихся поступают следующие гера, второй вход которого соединен сигналы: на шину 22 - код относительс генератором импульсов, а выход . 5 ного времени ответа, на шину 25-код35триггера подключен к. входам пер" . числа вопросов, на шину 24 - код вого и второго делителей частоты, коэффициента сложности вопроса. Все, нрн этом выход первого делителя коды поступают в виде двоичного пачастоты соединен с первым входом раллельного кода и запоминаются второго элемента И, выход второго в регистре 1. При наличии кода ко 40 .делителя частоты - с первым .входом эффициента сложности вопроса на вытретьего элемента И, вторые входы . ходе элемента ИЛИ 12 появляется сигвторого и третьего элементов Й сое- нал, который переводит триггер 20 в динены с выходом блока сравнения, единичное состояние. Элемент И 4 а выходы - с соответствующими входа- открыт по первому входу и импульсы4%ми третьего элемента ИЛИ, вьаод. с генератора 19 с частотой Р на-, второго дифференцирующего элемента .чннают поступать. на входы делителей ,соединен с вторыми входами счетчика 2 и 3. На делитель 2 с регистра 1 коэффициентов правильных ответов поступает.код. относительного времен счетчика коэффициентов сложности ни орвета (п) и, если он не равен50вопроса, а вход - с выходом первого. нулю, то с вйхода делителя 2 импуль" элемента ИЛИ, . : :.:. сй с частотой й Р/и поступают в2.счетчнк 7 и на первый вход элемен"на чертеже. представлена блок" :. та И 5.схема устройства для оценки ответов - фучащихся. :. На делитель.3 частоты поступаетПредлагаемое устройство содержитрегистР 1, первый 2 и второй 3 декод числа вопросов, т.е, код.коэф"4 ещиента деления (п 1), с выход ко11торого импульсы с частотой Г =Г/и.поступают на прямой вход элемента И 6,Одновременно на входы блока 15сравнения поступают коды .числа вопросов и и относительного времени ответа п.Коэффициент деления п делителя 3устанавливается исходя из числазаданных вопросов. Делители 2 и 3.могут быть выполнены на обычных счет.чиках с управляемым выходом в зависимости от определенного коэффи,циента деления, причем разрядностьсчетчиков устанавливается исходя измаксимально возможного коэффициентаделения и и п по выражению Е1 орп.Коэффициент деления п делителя 2выбирается в зависимости от значения, и, .Так, если п 5, то, так как ине может быть меньше 1, минимальноеотносительное время ответа равно 0,2,Этому значению соответствует кодотносительного времени ответа числа1. При относительном времени ответа 0,6 код п соответствует числу 3и т.д. Если учащийся ответил на вопрос в отведенное время, то ии.Если время ответа больше допустимого, то пп, при этом считается,что учащийся на данный вопрос ответил неправильно, и на шинах 22кода относительного времени ответасигнала отсутствуют, При этом навыходе делителя 2 импульсы не Формируются,Если п = и, или п 0 и пФ 0на выходе блока 15 сравнения форми руется единичный сигнал, открывающий элемент И 6 и закрывающийэлемент И 5. При этом импульсы счастотой Г поступают на счетныевходы счетчиков 8 и 16. Если и = ито в счетчики 7, 8 и 16 поступаютимпульсы с одинаковой частотой.Если п си , то сигнал на выходеблока 15 отсутствует. При этом от"крыт элемент И 5 по инверсному вхо"ду, и в счетчики 7, 8 и 16 поступают импульсы с частотой Г = Р/п,большей чем ГСчет импульсов будет до тех пор,пока в блоке 13 сравнения не произойдет сравнения кода сложности вопроса с содержимым счетчика 16. Сигнал с выхода блока 14 поступает нашину 25 окончания .регистрации отве 6046.1 та на один вопрос. Перепад напряжения дифференцнруется элементом 17, и импульсом с элемента 17 устанавливается в "О" счетчик 16, триггер 20 и регистр 1. Очередной цикл работы устройства начинается после принятия кодов в регистр 1 аналогично рассмотренному.Если учащийся затратил время на ответ больше допустимого либо ответил неправильно, код относительного времени ответа и равен нулю. При этом на выходе делителя 2 импульсы не формируются, и в счетчик 7 импульсы не поступают, По окончании обработки сигналов ответа на все вопросы в счетчике 8 зафиксирован код суммы коэффициентов сложности всех выданных учащемуся вопросов.Счетчик 7 суммирует коэффициенты сложности вопросов только при правильных ответах. По сигналу об окончании выдачи вопросов по шине 21 блок 9.адаптивного Формирования оценки Формирует оценку н выдает ее в индикатор 10 оценки, ннди-. цнрующий, печатающий либо выдаю 1 О 13 щий ее в устройства контроля высшего уровня, При появлении кода оценки на выходах блока 9 перепад напряжения через элемент ИЛИ 11 поступает на дифференцирующий элемент 18. Импульсом с элемента 18 устанавливаются в "0" счетчики 7 и 8.Пусть число вопросов равно шести (одинаковой сложности каждый) с коэффициентом сложности, равным 5. Тогда при и 5, коэффициент деления и 6 5, Если учащийся ответил правильно на все вопросы в отведенное время, то в счетчиках 7 и 8 будут одинаковые коды числа 30. Если учащийся ответил неправильно хотя бы на один вопрос, то в счетчике 8 зафиксируется по окончании анализа всех ответов код числа 30,а в счетчике 7 - код числа меньше 30. В блоке 9 на основе анализа содержимого счетчиков 7 н 8 сформируетсяобъективная оценка степени усвоения учебного материала. Проведем сравнительный анализ предлагаемого и известного устройств.каждый, число импульсов, поступивших в счетчик, всех ответов в .известном и предлагаемом устройствш Если число вопросов равно шести сМ коэффициентом сложности,. равным 5(2) 7равно 30. Если учащийся отвечаетправильно при минимальных относи-тельных временах ответа, то в счетчике правильных ответов известногоустройства зафиксируется число импульсов, равное 150, а в предлагаемом устройстве 30, В обоих случаяхоба устройства сформируют одинаковыеоценки, Если учащийся ответил правильно только на два вопроса и зат. ратил на каждый миииманьное время,то и счетчиках всех ответов известного н предлагаемого устройств за.Фиксируется по 30 импульсов. В счетчике правильных ответов известного.устройства.по окончании анализа.известным(50 и 30). дает болееобьективнуК) оценку ответов, что повышйет дидактические возможностипредлагаемого устройства.По сравкению с известным устрой:ствомв котором время анализа. от: ветовможно оценить по формуле . ТК(п е 2), (1) где Т - Кп, 12Т= Кп С21)С учетом зйачений ТА, и Трини так как минимальное время работыдостигается при и = 1, время работыпредлагаемого устройства определя 16 ется по выражению кпс+ к(п,+ 1)2 2 2 ф С учетом соотношений (1) и (2)15 выигрыш в быстродействии составляет 2 Кп 1 с ал 2 п 1Т 2 (и, +1)КС ц + 1 З 1 Для различных величин и ( числавопросов), равных 1, 2, 4, 6 и.8значения У равны 1, 1,3; 1,6; 1,7и 1,8 соответственно.ф Из анализа этих данных следует, чтвыигрыш в быстродействии достигаетсяпри числе вопросов больше одного, ипри большом числе вопросов быстродействие предлагаемого. устройствапочти. в два раза выше, чем известного.где К - число вопросов;и -:-коэффициент деления длясчетчйка всех ответов;й- время ответа.,в предлагаемом уатройетве время ана-..лиза ответов можно оценить по фор"муле Таким образом, предлагаемое устройство для оценки. ответов учащихся обладает расширенными. дидактическими возможностями.и повышеннымбыстродействием при формированйиоценки.1160461 Составитель Т. Панинивкина Техред Л.Мартяшова ктор В. Синицка актор А аз 3829/49ВНИИПИ 13 ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная,Тирам 452Государственного коом делам изобретений и о Москва, Ж"35, Рауаска Подлисета СССРрытийнаб., дМ 5