Устройство для контроля знаний обучаемых

(51)М, Кл,С 09 8 7/02 с присоелинением заявкиГосударствкииый комитет СССР(23) Приоритетио делам изобретеиий и открытий(53) УДК ь 81. .3.071 (088.8) Дата опубликования описания 30.12.82 В. И. Корнейчук, В, Н. Сороко, Л.Л. Плужниковаи А. П. Марковскийт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к техническим средствамдля обучения и контроля знаний, иможет быть использовано для генерации контрольных тестов в учебныхзаведениях по различным ди сци плинау,Известно устройство, содержащееблок ввода учебной информации, блокуправления, блок памяти ответов,блок вывода учебной информации,блок анализа формы представленияинформации, девифратор и блок пауяти вопросов 1.11. Недостатком устройства является низкая надежность генерируемой информации и сложность структурыИзвестно также устройство , содержащее связанные соответствующим образом блок ввода, блок управления, устройством, логический блок, блок предьявления инфоруации, блок оценки, связанный с блоком индикации и регистрации, блок автоуатиче ского генерирования вопросов и ответов, блок записи информации, блок счетчиков количества вопросов и ответов, блок анализа инФормации 1 2Недостатком устройства является низкое быстродействие и ограниченные Функциональные возможности. Наиболее близким к изобретениюввляется устройство, содержащеепоследовательно соединенные генератор иупульсов, блок элементов И,регистр, блок выборки понятий, перестрдивдеуый счетчикт Кроуе того,устройство содержит блок вводаучебной инФормации. ПЗУ структурытеста, ПЗУ управляющих слов, регистрзапроса, счетчик количества отвеготов, триггер управления, блок памяти теста, блок вывода информации 33Недостатком устройства являетсягенерация тестов только на уровне3 98581 знаний-знакомств, структура которых предопределяет наличие альтернативных ответов, чта повышает вероятность угадывания ответа и снижает качество контроля знаний, 5Цель изобретения - повышение точности устройства за счет генерации тестов на уровне знания инженерного синтеза.10Указанная цель достигается тем, что в устройство, 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 входс выходом блока ввода учебной информации, второй вход первого регистра подключен к выходу генератора случайной последовательности кодов, коммутатор, второй блак элементов И, первый вход которого соединен с выходом генератора случайной последовательности кодов,; подключенным к третьему входу узла предъявления учебной информации,Учетвертый вход которого соединен с, выходом коммутатора, подключенным к первому входу третьего блока элементов И,введены последовательно включен 35 ные вычислитель второй регистр и третий блок памяти, выход которого соединен с первым входом вычислителя, третий регистр, вход которого подклю 40 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 эле 45 ментов И и третьимвходом 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 4рым входом коммутатора, а второйвыход- с шестым входом узла предьявления учебной информации, седьмой вход которого подключен к первому выходу второго регистра, третий вход которого соединен с выходомвторого блока элементов И, а второйвыход - с вторым входом вычислителя,третий вход которого подключен к вы.коду третьего блока элементов И, авыход - к третьему входу третьегоблока памяти, причем второй формирователь импульсов содержит триггер ипоследовательно соединенные генератортактовых импульсов, элемент И и счетчик,первый и второй выходы которогоявляются соответственно первым ивторым выходами формирователя, второйвыход счетчика соединен с первым входом триггера, второй вход которогоявляется входом формирователя, а выход соединен с вторым входом эле"мента И, а узел предъявления учебной информации содержит последовательно 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 третийвходы которого являются соответственно первым и вторым входами узла, авыход соединен с вторым входом блокавывода учебной информации, вторые вхо.ды пятого и шестого блоков элементовИ являются соответственно третьим ичетвертым входами узла, третьи входы пятого и шестого блоков элементовИ являются пятым входом узла, первый и второй входы четвертого блокаэлементов и являются соответственно шестым и .седьмым входами узла. Устройство для контроля знанийобучаемых 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 ивыход генератора 10 тактовых импуль30 Блок 1 памяти поделен на две зо-.1 ны, в первой из которых содержится имя понятия ( т.е, его идентификатор, понятный обучаемому ), а во второй - содержание понятия. Блок 2 имеет три зоны, структура заносимой информации в котором иллюстрируется таблицей. 2-я зона сймя понятия1-зонас Вопрос3-я зона сДано): сЭлементы коди-.рования сос т авляющих понятияЯ В качестве вычислителя 16 может использоваться микропроцессор, содержащий шину результатов и команд,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 рого соединен со сдвиговыми входами регистра 15 и блока 14 и информационным входом регистра 15, к сдвиговому входу которого подсоединен первый выход формирователя 17 импульсов, ко 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 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 25 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 11 исчетчик 12 3 объединены в формирователь 25 импульсов, а блоки 2, 13, 19,20 и 23 в узел 26 предъявления учебной инфор- . мации. 11 6шину данных, буферный регистр, индексный регистр, шину операндов,арифметико-логическое устройство,регистр общего назначения, регистрсостояний, ивыполняющий 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 устройствозаносятся структурные единицы курса- понятия, содержащие закодированный учебный материал, раскрывающий сущность используемых в курсе формульных соотношений, причем впервую зону блока 1 заносится его.имя, т,е. название понятия, а вовторую - содержание понятия т.е .формула; описывающая взаимосвязь понятия, записанного слева, с понятиями .курса, представляемыми конечными величинами, формула представленапольской инверсной записью.Например, в теории надежностиЦВИ коэффициент готовности вычисляется по формуле1 г-= Я+/с), (1)ИВ представлении польской инверснойзаписи Формула,(1) перепишется какК =.Фя 94+ 1На 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 ь, необходимоедля 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 блокчто 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 ", "Найди11теОдновременно во вторую зону блока 2 из блока 1 по адресу, записан1 8жает вероятность угадывания ответа.Известное устройство формирует вопросы, требующие выбор правильного ответа из множества предложенных ( и ),т.е. вероятность угадывания правильного ответа на вопрос является приобычном числе значительной величиной. Например при и = 9 Р = - 100/о=.1 Р 5100:о=203,в то время, как предлагаемое устройство Формирует вопросы, вероятностьугадывания результата которых практич.ески равна нулю (поскольку обучаемому необходимо угадать по значениям ряда аргументов зн ачение фун кции 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 контроляи проверить знание всех понятий увсей группы. формула изобретения 1. Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее последовательно соединенные генератор случвйной 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 информации, второй вход первого регистра подключен к выходу генератора случайной последовательности кодов, коммутатор, второй блок элементов И, первый вход которого соединен с выходом генератора 1 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 повы 55 шенным, уровнем сложности. Тесты генерируются на уровне знания методов инженерного синтеза и требуют вычисление правильного ответа, что сни-. 98581 ному в регистре Ь, считывается имя понятия, а содержание понятия записывается в регистр 8 и одновременно ,взводится триггер 9, Последнее обеспечивает поступление тактовых импуль сов с генератора 10 через элемент 11 на вход счетчика 12Начинается цикл формирования эталона ответа и численных значений элементов, входящих в контролируемую формулу. 10Тактовые импульсы, поступающйе с генератора 10, увеличивают содержимое счетчика 12 на единицу, В результате этого содержимое ячеек регистра 8 поступает через коммута тор 22 в формирователь 17, где распознается цид информации: операнд или знак операции, Если поступивший символ является операндом, он через блок 18 одновременно с чис" 20 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 1 б, Одновременно с регистра 15 и первой ячейки блока 14 в вычислитель 16 поступают значения операндов. Производится 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 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 иинформация из блока. 2.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 бло ка 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 вто рой 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, 352, Устройство по и, 1, о т л ич ающее ся тем, чтовнемвторой формирователь импульсов содержит триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импуль- ю сов, элемент И и счетчик, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами формирователя, второй выход счетчика соединен с первым входом тригге-. ра, второй вход которого является входом формирователя, а выход соединен с вторыи зходом 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 седьюм входами узла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР11 662955, кл. О 09 В 7/02, 19792. Авторское свидетельство СССР67079 у кл. О 09 В 7/02 ф 1979.3. Авторское свидетельство СССРМо заявке Мф 2901627/18-24,кл. 6 09 В 7/02, 1980 (прототип).985811 оставитель Т, Ничипоровичехред И, Надь Корректо едактор А, Воро Подпис ная, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Заказ 10169/70 Тираж Й 72ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,