SU734793A1 - Адаптивна система дл обучени и контрол знаний и состо ни учащихс - Google Patents

Description

(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ И СОСТОЯНИЯ УЧАЩИХСЯ

I

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности, к системам дл  обучени , и может быть использовано дл  обучени  учаш.ихс  в ВУЗах различной специализации.

Известна адаптивна  система дл  обучени  и контрол  знаний и состо ни  учащихс , котора  содержит устройство управлени , соединенное через устройство анализа ответов с блоком определени  статической ошибки, подключенным к блоку выдачи рекомендаций , блок пам ти учебных ситуаций, соединенный с устройством управлени  и анализа ответов и блок ввода информации, устройство определени  очередности ответов, соединенное с блоком ввода информации, устройством управлени  и анализа ответов и последовательно подключенные блок определени  качества усвоени , соединенный с блоками статических ошибок и правильных ответов, соединенный с блоком определени  статистики ошибок и правильных ответов, блок оценки ожидаемых значений параметров , соединенный с блоком определени  статистики ошибок и блок определени  последовательности изучени , соединенный с блоком выдачи рекомендаций 1.

Недостаток системы состоит в том, что она не обеспечивает эффективность адаптации системы к индивидуальным способност м обучаемых.

Известна также адаптивна  система дл 

J обучени  и контрол  знаний и состо ни  учаш.ихс , котора  содержит дисплей, пульт преподавател , консоли студентов, соединенные между собой, устройство управлени , подключенное к устройству отображени  информации , устройство определени  правильных ответов, устройство определени  среднего показател  успеваемости группы, устройство определени  показателей усвоени  материала по группе и индивидуально и устройство печати, соединенное с устройством управлени  и дисплеем, устройство изменени  весовых коэффициентов, подключенное к устройству управлени  и содержащее блок изменени  весовых коэффициентов, блок электронных ключей, блок регистров и тактовый генератор, подключенные к устройству управлени  и к устройству изменени  весовых коэффициентов 2.

Однако така  система имеет ограниченные дидактические возможности из-за отсутстви  адаптации к индивидуальным особенност м учащихс . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  адаптивна  система дл  обучени  и контрол  знаний и состо ни  учащихс , содержаща  устройство программного управлени , подключенное к устройству управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс , устройству рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс  и устройству анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , соединенному с устройством ввода ответов и реакции учащихс  и с аудио-визуальным демонстрационным устройством, устройство управлени  воспри тием , состо нием и работоспособностью учащихс  подключено к устройству рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , соединенному с аудио-визуальным демонстрационным устройством 3. Указанна  система позвол ет ускорить процесс обучени  учащегос , например иностранным  зыкам. Однако данна  система имеет ограниченные дидактические возможности при групповом обучении различным предметам. Цель изобретени  - расширение дидактических возможностей системы за счет адаптации к индивидуальным особенност м учащихс . Указанна  цель достигаетс  тем, что система содержит устройство предварительного анализа де тельности и отбора учащихс , устройство моделировани  состо ни  учащихс , устройство оценки уровн  оптимизации обучени , устройство анализа учебных ситуаций, устройство определени  критериев изменени  программного обеспечени , устройство оптимизации обучени  по временным параметрам и устройство определени  критериев изменени  последовательности заданий , подключенное к устройству рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , устройство анализа учебных ситуаций и устройству определени  критериев изменени  программного обеспечени , соединенному с устройством программного управлени  и устройством анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , которое подключено к устройству анализа учебных ситуаций, устройству моделировани  состо ни  учащихс  и устройству оценки уровн  оптимизации обучени , соединенному с устройством программного управлени  и устройством моделировани  состо ни  учащихс , подключенным к устройству анализа учебных ситуаций, устройство оптимизации обучени  по временным параметрам соединено с устройством программного управлени , устройством анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс  и с устройством управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс , которые размещаютс  на рабочих местах учащихс , причем устройство управлени  воспри тием , состо нием и работоспособностью учащихс  содержит блок изменени  стратегии обучени , -соединенный с блоком определени  условий обучени , подключенным к блоку задани  уровн  учебной информации , блоку анализа параметров обучени  и блоку формировани  сигналов воздействий , блок коммутации, соединенный с блоком контрол  сигналов воздействий, подключенным к блоку формировани  сигналов воздействий, а устройство программного управлени  содержит блок изменени  режимов работы, соединенный с блоком пам ти программы и с блоком прин ти  решений, модель объекта воздействий, подключенную к блоку предварительного изменени  параметров и к блоку изменени  структуры системы , который подключен к блоку предварительного изменени  параметров, блок пам ти эталонов, соединенный с блоком анализа эталонов, подключенным к блоку предварительного изменени  параметров. На фиг. 1 изображена адаптивна  система дл  обучени  и контрол  знаний и состо ни  учащихс ; на фиг. 2 - устройство управлени  воспри тием; на фиг. 3 - схема устройства программного управлени . Система содержит устройство 1 программного управлени , подключенное к устройству 2 управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс , устройству 3 рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс  и устройству 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , соединенному с устройством 5 ввода ответов и реакций учащихс  и с аудиовизуальным демонстрационным устройством 6, устройство 2 управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс  подключено к устройству 3 рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , соединенному с аудио-визуальным демонстрационным устройством б, устройство 7 предварительного анализа де тельности и отбора учащихс , устройство 8 моделировани  состо ни  учащихс , устройство 9 оценки уровн  оптимизации обучени , устройство 10 анализа учебных ситуаций, устройство 11 определени  критериев изменени  программного обеспечени , устройство 12 оптимизации обучени  по временным параметрам и устройство 13 определени  критериев изменени  последовательности заданий, подключенное к устройству 3 рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , устройству 10 анализа учебных ситуаций и устройству 11 определени  критериев изменени  программного обеспечени , соединенному с устройством 1 программного управлени  и устройством 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , которое подключено к устройству 10 анализа учебных ситуаций. устройству 8 моделировани  состо ни  учащихс  и устройству 9 оценки уровн  оптимизации обучени , соединенному с устройством 1 программного управлени  и устройством 8 моделировани  состо ни  учащихс , подключенным к устройству 10 анализа учебных ситуаций, устройство 12 оптимизации обучени  по временным параметрам соединено с устройством 1 программного управлени , устройством 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс  и с устройством 2 управленп  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс , которые размещаютс  на рабочих местах учащихс  14. Устройство 2 управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью , содержит блок 15 изменени  стратегий обучени  соединенный с блоком 16 определени  условий обучени , подключенным к блоку 17 задани  уровн  учебной информации блоку 18анализа параметров обучени  и блоку 19формировани  сигналов воздействий, блок 20 коммутации, соединенный с блоком 21 контрол  сигналов воздействий, подключенным к блоку 19 формировани  сигналов воздействий. Устройство 1 программного управлени  содержит блок 22 изменени  режимов работы , соединенный с блоком 23 пам ти программы и с блоком 24 прин ти  рещений, модель 25 объекта воздействий, подключенную к блоку 26 предварительного изменени  параметров и к блоку 27 изменени  структуры системы , который подключен к блоку 26 предварительного изменени  параметров, блок 28 пам ти эталонов , соединенны-й с блоком 29 анализа эталонов, подключенным к блоку 26 предварительного изменени  параметров. Адаптивна  система дл  обучени  и контрол  знаний и состо ни  учащихс  функционирует следующим образом: процесс обучени  состоит из двух этапов, предварительного и основного. Предварительное обучение проводитс  в устройстве 7 предварительного анализа де тельности и отбора учащихс , которое предназначено дл  предварительной подготовки и отбора, контингента обучаемых по их индивидуальным способност м и психофизиологическим параметрам. Предварительный анализ де тельности и отбора учащихс  заключаетс  в оценке исходного психофизиологического состо ни  с помощью специальных тестовых программ, контактных и неконтактных замеров и вы вл ют историю обученности и ориентации в определенной области знаний. По полученным параметрам в устройстве производитс  отбор учащихс  в определенные однородные группы дл  определени  стратегии обучени  с определенным уровнем рефлекторного воздействи  и стимул ции. Ответы и реакции учащегос  ввод тс  с устройства 5 ввода ответов и реакций учащихс , а анализируютс  и регистрируютс  в устройстве 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс . Основной этап обучени  происходит следующим образом. Учащиес  с рабочих мест 14 ввод т код своей фамилии в устройство 5 ввода ответов и реакций учащихс . После чего система подготовит учащемус  стратегию обучени  и оптимизации обучаемого на основании проведенного анализа в устройстве 7 предварительного анализа де тельности и отбора учащихс . Учащийс  получает учебную информацию через аудио-визуальное демонстрационное устройство 6. Обуча сь, учащийс  отвечает на тестовый контроль по программе обучени  и по психофизиологическому состо нию через устройство 5 ввода ответов и реакций учащихс , куда через определенные интервалы времени поступает информаци  с психофизиологических приборов . Ответы и состо ние учащихс  анализируютс  и регистрируютс  в устройстве 4. В этом устройстве также проводитс  анализ и прогнозирование функционального состо ни  учащихс , анализ диалогового режима обучени , статическа  и динамическа  оценка функционального состо ни , оперативный контроль функционального состо ни , сбор и обработке данных и их регистраци . Регистрируетс  в устройстве 4 информаци , поступающа  из устройства 10 анализа учебных ситуаций, где анализиРуютс  вопросы, ответы, ощибки, причины ошибок учащихс , диагноз причин ощибок, внесение поправок, производитс  управление выдачей указаний, анализ проводитс  на основе информации, получаемой из устройства 8 моделировани  и устройства 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс . Проанализированна  информаци  из устройства анализа учебных ситуаций поступает в устройство 13 определени  критериев изменени  последовательности заданий , где производитс  разбиение информации , формирование информации кадра, формирование повторного кадра, определение критериев изменени  последовательности изложени  заданий. Определение критериев изменени  последовательности заданий осуществл етс  также на основе информации , поступающей из устройства 11 определени  критериев изменени  программного обеспечени , где производитс  определение стратегии оптимизации программного обеспечени , а именно, формирование программ с адаптацией по темпу проработки информации , по разветвленной схеме, по наличию факта ошибок, по многоуровневой схеме изложени  и т. д. Определение критериев изменени  программного обеспечени  производитс  на основании информации, поступающей из устройства 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс  и устройства 1 программного управлени , куда подаетс 

информаци  из устройства 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс . Устройство 1 программного управлени  состоит из блока 28 пам ти эталонов, информаци  которых анализируетс  в блоке 29 анализа эталонов и подаетс  в блок 26 предварительного изменени  параметров, на второй вход которого подаетс  информаци  из блока 25 модели объекта воздействий, котора  соединена с устройством 4 системы, измен ющей эту модель в соответствии с информацией анализа ответов и состо ни  учащихс . Информаци  из блока 25 модели объекта воздействий и блока 26 предварительного изменени  параметров поступает на блок 27 изменени  структуры системы, на третий вход которого подаетс  информаци  из блока 24 прин ти  решений, второй вход которого соединен с блоком 22 изменени  режимов работы, который соединен с блоком 23 пам ти программы определ ет режимы работ устройства 2 управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс , устройства 3 рефлекторноустановочных воздействий и стимулировани  учащихс , устройства 4 анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс . Блок 27 изменени  структуры системы оптимизирует структуру устройства 12 оптимизации обучени  по временным параметрам и устройства 9 оценки уровн  оптимизации обучени . В устройстве 12 оптимизации обучени  по временным параметрам производитс  измерение времени изучени  программы, измерение времени изучени  элементов программы , прогнозирование времени изучени , обработка этих параметров и оптимизаци  времени изучени  элементов программы и самой программы. В устройстве 9 оценки уровн  оптимизации обучени  производитс  оценка адаптации по уровню знаний, по наличию ошибки, по темпу проработки учебной информации, по истории обученности, по функциональному состо нию, по веро тностным критери м, по требованию преподавател . Информаци  изменени  режимов работы из устройства 1 программного управлени  поступает в устройство 2 управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащегос . Устройство 2 служит дл  изменени  стратегии обучени , которое производитс  в блоке 15 на основании информации , поступающей из блока 16 определени  условий обучени , второй выход которого соединен с блоком 17 задани  уровн  учебной информации, третий выход с блоком 19 формировани  сигналов воздействий, где формируютс  сигналы воздействи  на учащегос  на основании информации, полученной из устройства 5 ввода ответов и реакций учащихс . Блок 16 определени  условий обучени  выдает информацию на основе информации , поступающей из блока 18 анализа параметров обучени . Информаци  из блока 19 формировани  сигналов воздейстВИЯ поступает в блок 21 контрол  сигналов воздействи  и подключает блок коммутации 20, который коммутирует информацию дл  устройства 3 рефлекторных-установочных воздействий и стимулировани .

Предлагаемое изобретение позвол ет расширить дидактические возможности системы за счет адаптации к индивидуальным способност м учащихс .

Claims (3)

1. Адаптивна  система дл  обучени  и контрол  знаний и состо ни  учащихс , содержаща  устройство программного управлени , подключенное к устройству управлени  воспри тием, состо нием и работоспособ ностью учащихс , устройству рефлекторноустановочных воздействий и стимулировани  учащихс  и устройству анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , соединенному с устройством ввода ответов и реакции учащихс  и с аудио-визуальным демонстрационным . устройством, устройство управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс  подключено к устройству рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , соединенному с аудио-визуальным демонстрационным устройством, отличающа с  тем, что, с целью расширени  дидактических возможностей системы за счет адаптации к индивидуальным особенност м учащихс , она содержит устройство предварительного анализа де тельности и отбора учащихс , устройство моделировани  состо ни  учащихс , устройство оценки уровн  оптимизации

обучени , устройство анализа учебных ситуаций , устройство определени  критериев изменени  программного обеспечени , устройство оптимизации обучени  по временным параметрам и устройство определени  криQ териев изменени  последовательности заданий , подключенное к устройству рефлекторно-установочных воздействий и стимулировани  учащихс , устройству анализа учебных ситуаций и устройству определени  критериев изменени  программного обеспечени ,

5 соединенному с устройством программного управлени  и устройством анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс , которое подключено к устройству анализа учебных ситуаций, устройству моделировани  состо ни  учащихс  и устройству оценки уровн  оптимизации обучени , соединенному с устройством программного управлени  и устройством моделировани  состо ни  учащихс , подключенным к устройству анализа учебных ситуаций, устройство оптимизации обучени  по временным параметрам соединено с устройством программного управлени , устройством анализа и регистрации ответов и состо ни  учащихс  и с устройством управлени  воспри тием, состо нием и работоспособностью учащихс .

2.Система по п. 1, отличающа с  тем, что в ней устройство управлени  воспри тием , состо нием и работосг1особностью учащихс  содержит блок изменени  стратегии обучени , соединенный с блоком определени  условий обучени , подключенным к блоку задани  уровн  учебной информации, блоку анализа параметров обучени  и блоку формировани  сигналов воздействий, блок коммутаций, соединенный с блоком контрол  сигналов воздействий, подключенным к блоку формировани  сигналов воздействий.

3.Система по п. 1, отличающа с  тем, что в ней устройство программного управлени  содержит блок изменени  режимов работы, соединенный с блоком пам ти программы и блоком прин ти  решений, модель объекта воздействий, подключенную к блоку предварительного изменени  параметров и к блоку изменени  структуры системы , который подключен к блоку предварительного изменени  параметров, блок пам ти эталонов, соединенный с блоком анализа эталонов, подключенным к блоку предварительного изменени  параметров.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

0 № 517038, кл. G 09 В 7/04, 1974.

2.Патент США № 3783257, кл. G 06 F 7/39, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2321495/18-24, кл. G 09 В 7/00, 1976 (прототип).

//

/4

27

28

29