Система навчання із застосуванням комп’ютерного тестування
Номер патенту: 64873
Опубліковано: 25.11.2011
Автори: Холод Борис Іванович, Тарнопольський Олег Борисович, Тараненко Юрій Карлович, Різун Ніна Олегівна
Формула / Реферат
Система навчання із застосуванням комп'ютерного тестування знань студентів, яка включає сервер, що містить засоби зберігання навчального матеріалу, засоби передавання зазначеного навчального матеріалу на термінал користувача з використанням комп'ютерної мережі, засіб отриманняперсональної ідентифікаційної інформації від термінала користувача, та засіб отримання розпізнаних дій користувача через засіб передачі розпізнаних дій від термінала через комп'ютерну мережу; щонайменше один термінал користувача, який включає засіб ідентифікації, призначений для отримання персональної інформації користувача, засіб передачі, призначений для передання отриманої персональної ідентифікаційної інформації на сервер через комп'ютерну мережу, засоби одержання зазначеного навчального матеріалу від сервера з використанням комп'ютерної мережі та засоби демонстрації отриманого навчального матеріалу користувачеві, засіб розпізнавання дій користувача під час сеансу навчання та засіб передання розпізнаних дій користувача на сервер, яка відрізняється тим, що навчальний матеріал, структурований за навчальними елементами, зберігається на сервері у трьох формах - перша для самостійного попереднього опанування перед сеансом навчання, друга - для розгляду та демонстрації безпосередньо під час сеансу навчання, третя - у вигляді тестового матеріалу для оцінки ступеня опанування навчального матеріалу під час сеансу навчання; система додатково містить термінал викладача; термінал викладача містить засоби визначення та передавання на сервер значення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу, призначених для опанування на поточному сеансі навчання; термінал користувача додатково містить засіб для копіювання на індивідуальний пристрій зберігання сигналу, отриманого із зазначеним викладачем випередженням відповідно подачі матеріалу другої форми, визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу першої форми; термінал викладача містить засоби визначення та передавання на сервер значення сигналу достатнього (граничного) ступеня засвоєння користувачами навчального матеріалу; сервер додатково включає засоби для отримання з використанням комп'ютерної мережі та зберігання сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб генерації сигналів послідовності подавання сформованої за сигналом з термінала викладача сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; термінал користувача; термінал користувача додатково містить засоби отримання з сервера через комп'ютерну мережу та демонстрації під час сеансу навчання сигналів навчального матеріалу третьої форми; засіб розпізнавання дій користувача під час сеансу навчання додатково формує сигнал результатів попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; сервер додатково містить засіб зберігання вказаних сигналів результатів попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; сервер додатково містить засіб оцінки та передання на термінал викладача сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засоби формування та подання сигналу коригування, згідно із значенням сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу, складу та структури сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу другої форми, що передається на термінали викладача та користувача для безпосереднього опанування під час сеансу навчання; термінал користувача наприкінці сеансу навчання отримує із сервера через комп'ютерну мережу сигнал генерованої сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми, сформованої за сигналом з термінала викладача; засіб розпізнавання дій користувача під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми формує сигнал результатів контрольного тестування користувача; сервер додатково містить засіб зберігання вказаних розпізнаних сигналів результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки та передання на термінали викладача та користувача сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал викладача містить засіб отримання та демонстрації сигналу контрольного ступеню засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності, визначеної викладачем, елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб формування та передавання на термінал викладача сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; сервер додатково включає місце для зберігання сигналів критичних показників якості тестового матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; сервер додатково містить засіб передання через комп'ютерну мережу на термінал викладача сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; термінал викладача містить засіб отримання та демонстрації сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання.
Текст
Система навчання із застосуванням комп'ютерного тестування знань студентів, яка включає сервер, що містить засоби зберігання навчального матеріалу, засоби передавання зазначеного навчального матеріалу на термінал користувача з використанням комп'ютерної мережі, засіб отримання персональної ідентифікаційної інформації від термінала користувача, та засіб отримання розпізнаних дій користувача через засіб передачі розпізнаних дій від термінала через комп'ютерну мережу; щонайменше один термінал користувача, який включає засіб ідентифікації, призначений для отримання персональної інформації користувача, засіб передачі, призначений для передання отриманої персональної ідентифікаційної інформації на сервер через комп'ютерну мережу, засоби одержання зазначеного навчального матеріалу від сервера з використанням комп'ютерної мережі та засоби демонстрації отриманого навчального матеріалу користувачеві, засіб розпізнавання дій користувача під час сеансу навчання та засіб передання розпізнаних дій користувача на сервер, яка відрізняється тим, що навчальний матеріал, структурований за навчальними елементами, зберігається на сервері у трьох формах - перша для самостійного попереднього опанування перед сеансом навчання, друга - для розгляду та демонстрації безпосередньо під час сеансу навчання, третя - у вигляді тестового матеріалу для оцінки ступеня опанування навчального матеріалу під час сеансу навчання; система додатково містить термінал викладача; термінал викладача містить засоби визначення та передавання на сервер значення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу, призначених для опанування на поточному сеансі навчання; термінал користувача додатково містить засіб для копіювання на індивідуальний пристрій зберігання сигналу, отриманого із 2 (19) 1 3 64873 4 зберігання вказаних розпізнаних сигналів результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки та передання на термінали викладача та користувача сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал викладача містить засіб отримання та демонстрації сигналу контрольного ступеню засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності, визначеної викладачем, елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб формування та передавання на термінал викладача сиг налу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; сервер додатково включає місце для зберігання сигналів критичних показників якості тестового матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; сервер додатково містить засіб передання через комп'ютерну мережу на термінал викладача сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; термінал викладача містить засіб отримання та демонстрації сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання. Корисна модель належить до галузі освітніх систем із комп'ютерними технологіями і може застосовуватися в освіті як самостійно, так і в сполученні з традиційними освітніми методиками. У відомій системі навчання, у якій сигнал тестового матеріалу, скорельований із сигналами навчального матеріалу по усьому курсу, подається для діалогового контролю за всією програмою дисципліни або великим закінченим розділом. За результатами тестування оформлюється сигнал протоколу, який містить інформацію про сигнали результатів тестування і оцінки знань користувача у вигляді відсотка підрозділів програми, на питання, за якими було дано правильні відповіді і які вважаються засвоєними. Ця інформація використовується для формування сигналу індивідуального навчального посібника, який необхідно опанувати, і який включає лише ті підрозділи програми, за якими виявлено незнання. [1. Інтерактивний спосіб комп’ютеризованого навчання [Текст]: патент на винахід №54690А. Україна: МПК 7G09B7/00. Черінько В.М.; Заявник та патентовласник: Черінько В.М. - №2001129037, заявл. 25.12.2001, опубл. 17.03.2003 Бюл. №3/2003p.]. Недоліком цього способу є недостатня ефективність організації системи навчання, що полягає у одноразовому тестуванні знань користувачів із подальшим коригуванням навчального матеріалу без передбачення технічного забезпечення процесу опанування даного навчального посібника у поєднанні із поясненнями та уточненнями викладача, подальшого зворотного зв'язку за результатами опанування отриманого навчального матеріалу, а також оцінки та покращення якості навчального та тестового матеріалу, що використовується. У відомій системі навчання передбачається визначення сигналу ступеня засвоєння структурованого фрагменту навчальної інформації, що надана користувачу, відокремлення сигналів тих фрагментів, у яких знання користувачів недостатні та формування сигналу наступного фрагменту учбового матеріалу в залежності від рейтингу засвоєного учнем матеріалу [2. Спосіб побудови адаптивної системи навчання [Текст]: патент на корисну модель №3619U. Україна: 7G09B7/07. Єрмоленко О.В., Ковальов В.І., Лісной А.І., Серков О.А..; Заявник та патентовласник: Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". - №2004010029, заявл. 08.01.2004, опубл. 15.12.2004, Бюл. 12, 2004p.]. Недоліками цього способу також є недостатня ефективність організації системи навчання, що полягає у необхідності опанування усього фрагменту навчального матеріалу безпосередньо під час сеансу навчання, що значно знижує час на засвоєння найбільш складних та недостатньо зрозумілих користувачами фрагментів навчального матеріалу, а також у формуванні індивідуальних фрагментів навчального матеріалу для кожного користувача, що ускладнює організацію процесу пояснення та коментарів із боку викладача під час сеансу навчання, що значно знижує рівень засвоєння матеріалу користувачами середнього на низького рівня знань. Найбільш близькою до системи, що заявляється, є система навчання, яка передбачає наявність засобу подання навчального матеріалу користувачу, засобу розпізнавання та передання розпізнаних дій від користувача до сервера та модуль оцінки відношення користувача до навчального матеріалу, системи навчання та її організації 5 на підставі його дій у вигляді запитів та звітів із подальшим зворотним зв'язком із викладачем (із метою коригування структури та складу навчального матеріалу) та керівництвом навчального закладу у цілому (із метою коригування організації процесу навчання). [3. Обучающая система [Текст]: патент на изобретение №2262738С2. Россия: G06F17/60. Хоясита С., Икегами Я., Суми К.; Патентообладатель: Сага "Юниверсити" (JP). №2003103471/09, заявл. 05.02.2003, опубл. 20.10.2005, Бюл. 29]. Недоліком цієї системи також є недостатня ефективність організації системи навчання, що полягає у відсутності необхідності ознайомлення із навчальним матеріалом із метою оптимізації часу на розгляд найбільш проблемних з точки зору складності засвоєння навчальних питань, в також відсутності системи оперативного автоматичного коригування складу та структури навчального матеріалу за результатами розпізнавання дій та зворотного зв'язку із користувачами. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення організації системи навчання, в якому шляхом введення нових технологічних операцій та параметрів досягається можливість комплексного підвищення ефективності навчального процесу з використанням комп'ютерного тестування шляхом оптимізації форм та індивідуалізації обсягу та структури навчального матеріалу, що подається для засвоєння у поточному сеансі навчання, підвищення ступеня зрозумілості та доступності подання навчального матеріалу та рівня якості тестового матеріалу, що використовується для контролю знань користувачів, що в цілому сприяє підвищенню якості підготовки учнів. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій системі навчання, який включає сервер, що містить засоби зберігання навчального матеріалу, засоби передавання зазначеного навчального матеріалу на термінал користувача з використанням комп'ютерної мережі, засіб отримання персональної ідентифікаційної інформації від термінала користувача, та засіб отримання розпізнаних дії користувача через засіб передачі розпізнаних дій від термінала через комп'ютерну мережу; меншою мірою один термінал користувача, який включає засіб ідентифікації, що призначений для отримання персональної інформації користувача, засіб передачі, що призначений для передання отриманої персональної ідентифікаційної інформації на сервер через комп'ютерну мережу, засоби одержання зазначеного навчального матеріалу від сервера з використанням комп'ютерної мережі та засоби демонстрації отриманого навчального матеріалу користувачеві, засіб розпізнавання дій користувача під час сеансу навчання та засіб передання розпізнаних дій користувача на сервер, відрізняється тим, що навчальний матеріал, структурований за навчальними елементами, зберігається на сервері у трьох формах - перша для самостійного попереднього опанування перед сеансом навчання, друга для розгляду та демонстрації безпосередньо під час сеансу навчання, третя у вигляді тестового матеріалу для оцінки ступеня опанування навчального матеріалу під час 64873 6 сеансу навчання; система додатково містить термінал викладача; термінал викладача містить засоби визначення та передавання на сервер значення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу, призначених для опанування на поточному сеансі навчання; термінал користувача додатково містить засіб для копіювання на індивідуальний пристрій зберігання сигналу, отриманого із зазначеним викладачем випередженням відповідно подачі матеріалу другої форми, визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу першої форми; термінал викладача містить засоби визначення та передавання на сервер значення сигналу достатнього (граничного) ступеня засвоєння користувачами навчального матеріалу; сервер додатково включає засоби для отримання з використанням комп'ютерної мережі та зберігання сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб генерації сигналів послідовності подавання сформованої за сигналом з терміналу викладача сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; термінал користувача; термінал користувача додатково містить засоби отримання з сервера через комп'ютерну мережу та демонстрації під час сеансу навчання сигналів навчального матеріалу третьої форми; засіб розпізнавання дій користувача під час сеансу навчання додатково формує сигнал результатів попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; сервер додатково містить засіб зберігання вказаних сигналів результатів попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; сервер додатково містить засіб оцінки та передання на термінал викладача сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засоби формування та подання сигналу коригування, згідно із значенням сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу, складу та структури сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу другої форми, що передається на термінали викладача та користувача для безпосереднього опанування під час сеансу навчання; термінал користувача наприкінці сеансу навчання отримує із сервера через комп'ютерну мережу сигнал генерованої сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми, сформованої за сигналом з терміналу викладача; засіб розпізнавання дій користувача під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми формує сигнал результатів контрольного тестування користувача; сервер додатково містить засіб зберігання вказаних розпізнаних сигналів результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки та передання на термінали викладача та користувача сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал викладача містить засіб отримання та демонстра 7 ції сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації результатів контрольного тестування користувача за сукупністю визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; сервер додатково містить засіб формування та передавання на термінал викладача сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; термінал користувача додатково містить засіб отримання та демонстрації сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання; сервер додатково включає місце для зберігання сигналів критичних показників якості тестового матеріалу; сервер додатково містить засіб оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; сервер додатково містить засіб передання через комп'ютерну мережу на термінал викладача сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; термінал викладача містить засіб отримання та демонстрації сигналів результатів оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання. Технічним результатом заявленої системи є підвищення ефективності процесу проведення навчального процесу завдяки організації зворотного зв'язку між системою навчання , викладачем та користувачем, а також можливості моніторингу процесу навчання користувача із метою автоматичного комплексного визначення та аналізу показників ступеню зрозумілості та доступності подання, а також засвоєння навчального матеріалу та якості тестового матеріалу, що використовується для об'єктивного контролю знань користувачів. На фігурі 1 наведена функціональна схема системи навчання з використанням комп'ютерного тестування, де: 1 - блок сервера; 2 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу; 3 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу першої форми; 4 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу другої форми; 5 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу третьої форми; 6 - блок термінала викладача; 7 - блок термінала користувача; 8 - блок засобу визначення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу, призначених для опанування на поточному сеансі навчання; 9 - блок засобу для копіювання на індивідуальний пристрій сигналу визначеної викладачем 64873 8 сукупності елементів навчального матеріалу першої форми; 10 - блок індивідуального засобу користувача для зберігання інформації; 11 - блок засобу задавання значення сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння користувачами навчального матеріалу; 12 - блок засобу зберігання сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння навчального матеріалу; 13 - блок засобу генерації сигналів послідовності подавання сформованої за сигналом з термінала викладача сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; 14 - блок засобу персональної ідентифікації користувача; 15 - блок засобу отримання персональної ідентифікаційної інформації на сервер; 16 - блок засобу отримання/передання сигналів терміналом користувача; 17 - блок засобу демонстрації термінала користувача; 18 - блок засобу розпізнавання дій користувача під час тестування користувача на початку сеансу навчання; 19 - блок засобу зберігання розпізнаних дій користувачів під час попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; 20 - блок засобу формування сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; 21 - блок засобу отримання сигналів терміналом викладача; 22 - блок засобу формування сигналу коригування складу та структури сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу другої форми; 23 - блок засобу розпізнавання дій користувача під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; 24 - блок засобу зберігання розпізнаних дій користувачів під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; 25 - блок засобу оцінки та передання на термінали викладача та користувача сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу; 26 - блок засобу демонстрації термінала викладача; 27 - блок засобу формування сигналу рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності визначеної викладачем елементів навчального матеріалу; 28 - блок засобу формування сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до використання у наступному сеансі навчання; 29 - блок засобу зберігання сигналів критичних показників якості тестового матеріалу; 9 30 - блок засобу оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання; 31- блок засобу отримання/передання сигналів сервером; 32 - блок комп'ютерної мережі. Блоки 1-32 з'єднані згідно з фігурою 1 та реалізовані по типу ІВМ-стандарту з використанням стандартних процесорів, постійних пристроїв, що запам'ятовують, а також пристроїв вводу та виводу інформації, таких як монітор, принтер, сканер і т. д. Тут та далі під поняттям сигнал приймається біт-послідовний цифровий потік, що несе інформацію про результати функціонування способу навчання з використанням комп'ютерного тестування. Наприклад, сигнал сукупності елементів навчального матеріалу, сигнал оцінки рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності визначеної викладачем елементів навчального матеріалу. Електричні параметрі таких сигналів відповідають стандартам обміну інформацією в персональних комп'ютерах серії IBM згідно суті та назві заявленої корисної моделі. Запропонований способ проведення комп'ютерного тестування знань студентів реалізується наступнім чином: 1. На сервері (блок 1) системи навчання формується та зберігається навчальний матеріал (блок 2), структурований за навчальними елементами (темами), зберігається на сервері у трьох формах - перша для самостійного попереднього опанування перед сеансом навчання (блок 3), друга для розгляду та демонстрації безпосередньо під час сеансу навчання (блок 4), третя у вигляді тестового матеріалу для оцінки ступеня опанування навчального матеріалу під час сеансу навчання (блок 4). 2. На терміналі викладача визначається (блок 8) та передається (блок 21) на сервер (блок 1) через комп'ютерну мережу (блок 32) значення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу STR, призначених для опанування на поточному сеансі навчання. 3. Із зазначеним викладачем випередженням користувач з сервера (блок 1) за допомогою блоку передавання (блок 31) через комп'ютерну мережу (блок 32) одержує (блок 16) на термінал користувача (блок 7) сигнал сукупності елементів навчального матеріалу першої форми М_1. 4. Термінал користувача (блок 7) дозволяє скопіювати (блок 9) сигнал визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу першої форми, отриманого із зазначеним викладачем випередженням М_1 на індивідуальний засіб користувача для додаткового зберігання (блок 10). До початку наступного навчального сеансу користувач повинен ознайомитися із зазначеним навчальним матеріалом М_1. 5. На початку навчального сеансу викладачем на терміналі визначається (блок 11) та передається (блок 21) на сервер через комп'ютерну мережу (блок 32) за допомогою блоку (блок 31) значення сигналу достатнього (граничного) ступеня засво 64873 10 єння користувачами навчального матеріалу D_R. Значення D_R зберігається на сервері у блоці (блок 12). 6. На початку поточного сеансу навчання з сервера (блок 1) за допомогою блоку передавання (блок 31) через комп'ютерну мережу (блок 32) на терміналі користувача (блок 7) одержується у випадковому порядку генерований на основі М_3 за допомогою блоку 13 та демонструється (блок 17) сформована за сигналом з терміналу викладача сукупність елементів тестового матеріалу GM_3P для попереднього тестування. 7. Засіб розпізнавання дій користувача (блок 18) формує та передає (блок 16) на сервер у блок 19 через комп'ютерну мережу (блок 32) персональний звіт ZVIT_P(PIN) про результати попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання. 8. За результатами персонального звіту ZVIT_P(PIN) про результати попереднього тестування користувача на сервері у блоці 20 формується сигнал P_OSV попереднього ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу. 9. На сервері у блоці 22 на підставі сигналу P_OSV формується та подається сигнал KOR коригування складу та структури сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу другої форми, що передається на термінали викладача та користувача для безпосереднього опанування під час сеансу навчання. 10. Скоригованийнавчальний матеріал М_2 (блок 4) із сервера через комп'ютерну мережу (блок 32) передається (блок 31), отримується (блоку 21, блок 16) та демонструється (блок 26, блок 17) на терміналах викладача (блок 6) та користувача (блок 7) під час сеансу навчання. 11. Наприкінці сеансу навчання (із зазначеним викладачем випередженням відносно часу закінчення сеансу навчання) користувач вдруге отримує з сервера (блок 1) за допомогою блоку передавання (блок 31) через комп'ютерну мережу (блок 32) у випадковому порядку за допомогою блоку 13 сигнал сформованої за сигналом з терміналу викладача сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми GM_3K. 12. Засіб розпізнавання дій користувача (блок 23) під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми GM_3К формує персональний звіт ZVIT_K(PIN) про результати контрольного тестування користувача. 13. За результатами персонального звіту ZVIT_K(PIN), що передаються (блок 16) на сервер у блок зберігання розпізнаних дій користувачів під час контрольного подання тестового матеріалу (блок 24) через комп'ютерну мережу (блок 40) у блоці 25 формується сигнал RO контрольного ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу для поточного сеансу навчання. 14. На базі сигналів про результати попереднього та контрольного тестування користувача на сервері (блок 1) формується (блок 27), передається через комп'ютерну мережу (блок 32) за допомогою блоку передавання (блок 31), одержується 11 (блок 16, блок 21) та демонструється (блок 17, блок 26) на терміналах користувача (блок 7) та викладача (блок 6) сигнал оцінки рівня зрозумілості та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності визначеної викладачем елементів навчального матеріалу DOST. 15. У блоці 28 формується та передається на блок 2 сигнал К_М рекомендацій щодо коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до наступного сеансу навчання. 16. У блоці 30 сервера на основі сигналів критичних показників якості KR_TEST тестового матеріалу (блок 29) формується сигнал оцінки якості тестового матеріалу K_TEST, що використовувався під час поточного сеансу навчання. 17. Сигнал K_TEST передається через комп'ютерну мережу (блок 32) за допомогою блоку передавання (блок 31), одержується (блок 21) та демонструється (блок 26) на терміналі викладача (блок 6) для подальшого його аналізу та обговорення викладачами-експертами - розробниками тестового матеріалу. На фігурі 2 наведена функціональна схема прикладу практичної реалізації (ППР) запропонованої системи навчання для групи із N користувачів з використанням комп'ютерного тестування, де: 1 - блок сервера; 2 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу; 3 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу першої форми (розшифрування щодо ППР - скороченого конспекту навчального матеріалу із ієрархічною системою гіперпосилань); 4 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу другої форми (розшифрування щодо ППР - слайдів лекційного навчального матеріалу із ієрархічною системою гіперпосилань); 5 - блок засобу зберігання та передання навчального матеріалу третьої форми (розшифрування щодо ППР - тестового матеріалу, що згрупований згідно з елементами (питаннями) зазначеного навчального матеріалу та ієрархічною структурою); 6 - блок термінала викладача; 7 - блок термінала користувача; 8 - блок засобу визначення сигналу сукупності елементів навчального матеріалу, призначених для опанування на поточному сеансі навчання (розшифрування щодо ППР - сигналу номерів ієрархічної структури тем, питань та підпитань навчального матеріалу); 9 - блок засобу для копіювання на індивідуальний пристрій сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу першої форми (розшифрування щодо ППР - сигналу скороченого конспекту лекційного навчального матеріалу із ієрархічною системою гіперпосилань); 10 - блок індивідуального засобу користувача для зберігання інформації; 11 - блок засобу задавання значення сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння користувачами навчального матеріалу (розшифруван 64873 12 ня щодо ППР - сигналів достатньої (граничної) кількості засвоєних завдань тестового матеріалу за кожним питанням теми); 12 - блок засобу зберігання сигналів достатнього (граничного) ступеня засвоєння навчального матеріалу; 13 - блок засобу генерації сигналів послідовності подавання сформованої за сигналом з терміналу викладача сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; 14 - блок засобу персональної ідентифікації користувача (розшифрування щодо ППР - сигналів номера академічної групи та прізвища, ім'я та побатькові користувача); 15 - блок засобу отримання персональної ідентифікаційної інформації на сервер; 16 - блок засобу отримання/передання сигналів терміналом користувача; 17 - блок засобу демонстрації терміналу користувача; 18 - блок засобу розпізнавання дій користувача під час тестування користувача на початку сеансу навчання (розшифрування щодо ППР - сигналу бінарної попередньої матриці-стовпця результатів відповідей користувача на завдання тестового матеріалу, що визначені для розгляду у поточному сеансі навчання); 19 - блок засобу зберігання розпізнаних дій користувача під час попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання; 20 - блок засобу формування сигналу попереднього ступеня засвоєння користувачами визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу (розшифрування щодо ППР - сигналу результатів порівняння достатньої (граничної) кількості засвоєних завдань тестового матеріалу за кожним питанням поточної теми та сигналу кількості правильних відповідей за кожним питанням попереднього тестового контролю, що визначені для розгляду у поточному сеансі навчання); 21 - блок засобу отримання сигналів терміналом викладача; 22 - блок засобу формування сигналу коригування складу та структури сигналу визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу другої форми (розшифрування щодо ППР сигналу коригування складу та структури гіперпосилань слайд-конспекту лекцій, що визначений для розгляду у поточному сеансі навчання); 23 - блок засобу розпізнавання дій користувача під час повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми (розшифрування щодо ППР - сигналу бінарної контрольної матриці-стовпця результатів відповідей користувача на завдання тестового матеріалу, що визначений для розгляду у поточному сеансі навчання); 24 - блок засобу зберігання розпізнаних дій користувача після повторного подання сукупності елементів навчального матеріалу третьої форми; 25 - блок засобу оцінки та передання на термінали викладача та користувача сигналу контрольного ступеня засвоєння користувачем визначеної викладачем сукупності елементів навчального 13 матеріалу (розшифрування щодо ППР - сигналу оцінки у шкалі оцінок, що застосовується); 26 - блок засобу демонстрації терміналу викладача; 27 - блок засобу формування сигналу рівня зрозумілості користувачами та доступності подання із випередженням та безпосередньо під час сеансу навчання сукупності визначеної викладачем елементів навчального матеріалу (розшифрування щодо ППР - сигналів списку "проблематичних" з точки зору зрозумілості та доступності подання сукупності структурних елементів поточного сеансу навчання); 28 - блок засобу формування сигналу рекомендацій до коригування сукупності елементів навчального матеріалу усіх трьох форм навчального матеріалу, що готується до використання у наступному сеансі навчання (розшифрування щодо ППР - сигналів додавання у сигнали тестового матеріалу та склад/структуру слайдів, що будуть використовуватися на наступному сеансі навчання, "проблематичних" з точки зору зрозумілості та доступності подання питань); 29 - блок засобу зберігання сигналів критичних показників якості тестового матеріалу {розшифрування щодо ППР - сигналів критичних показників надійності та валідності тестового матеріалу); 30 - блок засобу оцінки якості тестового матеріалу, що використовувався під час сеансу навчання (розшифрування щодо ППР - оцінки на основі показників кореляційної матриці за сигналом бінарної контрольної матриці результатів тестування); 31 - блок засобу отримання/передання сигналів сервером; 32 - блок комп'ютерної мережі; 33 - блок засобу формування списку елементів навчального матеріалу, що незасвоєні користувачем (розшифрування щодо ППР - списку незасвоєних питань навчального матеріалу, що визначений для розгляду у поточному сеансі навчання). 34 - блок засобу оцінки та передання на термінал викладача загальної оцінки ступеня засвоєння визначеної викладачем сукупності елементів навчального матеріалу (розшифрування щодо ППР сигналу результатів порівняння достатньої (граничної) кількості засвоєних завдань тестового матеріалу за кожним питанням поточної теми та сигналу кількості правильних відповідей за кожним завданням контрольного тестового матеріалу, що визначений для розгляду у поточному сеансі навчання); 34 - блок засобу задавання сигналів достатнього (граничного) рівня розуміння та доступності подання навчального матеріалу. Блоки 1-34 з'єднані згідно з фігурою 2 та реалізовані по типу ІВМ-стандарту з використанням стандартних процесорів, постійних пристроїв, що запам'ятовують, а також пристроїв вводу та виводу інформації таких як монітор, принтер, сканер і т. д. Запропонована система навчання для групи із R користувачів з використанням комп'ютерного тестування реалізується наступнім чином: 64873 14 1. На сервері (блок 1) навчальної системи формується та зберігається навчальний матеріал (блок 2) у трьох форматах: - перша у вигляді скороченого текстового конспекту лекцій для самостійного попереднього опанування перед сеансом навчання (блок 3), що містить основні поняття, визначення, закономірності, практичні приклади та алгоритми ситуаційного використання знань та забезпечена ієрархічною системою гіперпосилань; - друга у вигляді слайд-конспекту лекційного навчального матеріалу для демонстрації та обговорення безпосередньо під час сеансу навчання (блок 4), що також забезпечений ієрархічною системою гіперпосилань; - третя у вигляді тестового матеріалу для оцінки ступеня опанування навчального матеріалу під час сеансу навчання (блок 4). Кожен з означених форм навчального матеріалу структурований згідно з декомпозиційною ієрархічною структурою DECOMPij згідно з визначеними викладачем N питаннями кожної із Т навчальних тем (де j - індекс навчальної теми, i індекс питання навчальної теми). 2. Наприкінці кожного попереднього сеансу навчання (навчального заняття) викладач визначає (блок 8) та передає (блок 21) на сервер (блок 1) через комп'ютерну мережу (блок 32) значення сигналу списку номерів ієрархічної декомпозиції тем, питань та підпитань навчального матеріалу STR={ijz,..., iDMij}, що планується розглянути у наступному сеансі навчання (навчальному занятті) (де D - кількість відібраних навчальних тем, z індекс підпитання, Мij - кількість підпитань у кожному i-му питанні j-ї навчальної теми). 3. Наприкінці кожного попереднього навчального заняття також кожен із R користувачів з серверу (блок 1) за допомогою блоку передавання (блок 31) через комп'ютерну мережу (блок 32) одержує (блок 16) на термінали користувача (блок 6, блок 7) сигнали скороченого конспекту лекційного навчального матеріалу за визначеною сукупністю STR елементів навчального матеріалу M_1={M_1ijz,.., M_1iDMij}, що планується розглянути на наступному навчальному занятті (М_1 - конспект лекції по питанню РРij). 4. Кожен індивідуальний термінал користувача (блок 7) дозволяє скопіювати захищений від коригування сигналу сигнал скороченого лекційного навчального матеріалу M_1={M_1ijz,.., M_1iDMij} за визначеною сукупністю елементів навчального матеріалу на індивідуальний засіб користувача для додаткового зберігання (блок 10). До початку наступного навчального заняття кожен користувач повинен ознайомитися із отриманим скороченим текстовим конспектом лекцій М_1. 5. Тестовий матеріал (блок 5), також структурований згідно з DECOMPij за N питаннями кожної j-i навчальної теми. Кожному i-му питанню j-ї навчальної теми РРij згідно з структурою ставиться у відповідність М_3ij ={M_3ijz,.., М_3ijMij), причому кількість питань 1-го та 2-го рівня складності у кожній темі рівна: M_3_1ijz = M_3_2ijz (де Мij - кількість тестових завдань, що відповідають кількості підпитань по i-му питанню j-ї навчальної теми, M_3ijz - z 15 64873 e тестове завдання по i-му питанню j-ї навчальної теми, М_3_1i1 - тестові завдання 1-го рівня складності по і -му питанню j-ї навчальної теми). Приклад структурної організації DECOMPij взаємозв'язків лекційного та тестового матеріалу для першої теми навчального матеріалу М1 наведений на фіг. 3. 6. На початку поточного сеансу навчання з серверу (блок 1) за допомогою блоку передавання (блок 31) через комп'ютерну мережу (блок 32) на терміналі користувача (блок 7) одержується у випадковому порядку генерований на основі М_3 за допомогою блоку 13 та демонструється (блок 17) сформована за сигналом з терміналу викладача STR сукупність елементів тестового матеріалу GM_3P для попереднього тестування. Сеанс попереднього тестування не повинен перевищувати 5-6 % від загальної тривалості навчального заняття (не більш 5 хвилин стандартного часу академічного навчального заняття). 7. На початку навчального заняття викладачем на індивідуальному терміналі визначається (блок 11) та передається (блок 21) на сервер через комп'ютерну мережу (блок 32) за допомогою блоку (блок 31) та зберігається (блок 12) значення сигналів достатньої (граничної) кількості D_Rij засвоєних завдань тестового матеріалу за кожним питанням теми РРij у форматі сигналу ключової кількості засвоєних завдань тестового матеріалу М_3. 8. Засіб розпізнавання дій користувача (блок 18) за результатами відповідей користувачів фор 16 мує на терміналах користувачів персональні звіти про результати попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання р-м користувачем у форматі сигналу попередньої матрицістовпця результатів відповідей користувача на завдання тестового матеріалу ZVIT_P(PINp), де р індекс користувача, PINр - персональна інформація р-го, що передається (блок 16) на сервер у блок отримання персональної ідентифікаційної інформації (блок 15) через комп'ютерну мережу (блок 32) з блоку ідентифікації (блок 14) терміналу р-го користувача перед надаванням навчального матеріалу. 9. За результатами одержаних персональних звітів ZVIT_P={ZVIT_P1(1),.., ZVIT_Pr(R)} (де R кількість користувачів, що присутні на навчальному занятті), що передаються (блок 16) на сервер у блок зберігання розпізнаних дій користувачів під час попереднього подання тестового матеріалу (блок 19) через комп'ютерну мережу (блок 32) формується та зберігається груповий звіт про результати попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання групою R користувачів у форматі попередньої матриці результатів відповідей ZVIT_PG. Приклад попередньої матриці результатів групи з R= 10 осіб для тестового матеріалу по першій навчальній темі, що містить N = 4 навчальних питання М_31 =[М_311, М_312, М_313, M_314] no NT = A тестових завдання у кожному (M=NT*N) приведений у таблиці 1. Таблиця 1 1 питання 1 2 Ступінь складності Завдання/Студенти 1 2 3 ЕК-08-001 1 1 1 ЕК-08-002 1 1 0 ЕК-08-003 1 1 1 ЕК-08-004 1 1 1 ЕК-08-005 1 1 1 ЕК-08-006 1 0 0 ЕК-08-007 1 0 1 ЕК-08-008 1 1 0 ЕК-08-009 1 1 1 ЕК-08-010 1 1 0 RRs 10 8 6 0 2 4 Ws Ps(%) 100 80 60 4 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 5 5 50 2 питання 1 2 5 6 7 8 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 8 3 5 4 2 5 6 7 80 30 50 40 де W s та RRs - показники складності та легкості s-гo тестового завдання; Ps - процент правильних відповідей на s-е тестове завдання; Aks - результат відповіді k-то користувача на se тестове завдання (може приймати значення Aks = {0,1}. 10. На базі групового звіту про результати попереднього тестування користувача на початку сеансу навчання ZVIT_PG на сервері у блоці 20 3 питання 1 2 9 10 11 12 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 5 3 2 1 5 7 8 9 50 20 10 30 4 питання 1 2 13 14 15 16 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 4 5 6 6 6 5 4 4 40 50 60 60 формується сигнал оцінки ступеня засвоєння R користувачами попередньо одержаного за визначеною сукупністю елементів навчального матеріалу P_OSV={P_OSVijz,... P_OSViDMij}. У форматі масиву сигналів, що містять інформацію про ступень засвоєння кожного окремого тестового завдання М_3 = {M_3ijz,.., М_3iDMij}, який відповідає структурним елементам навчального матеріалу M_1 = {M_1ijz,.., M_1iDMij}. 17 Кожний Інформаційний сигнал S_OPs формується на базі зіставленні сигналу ключової кількості засвоєних завдань тестового матеріалу за кожним структурним елементом навчального матеріалу D_R={D_R_1, D_R_2, D_R_3} та сигналу, що базується на попередньої матриці результатів відповідей ZVIT_PG - сигналу кількості (показника легкості) правильних відповідей P_RR = {P_RR ijz,..., PR_R iDMij}, що надані групою із R користувачів, на NT завдань попереднього тестового контролю, де D_R_1 - сигнал достатнього рівня самостійного засвоєння користувачами визначеної сукупності елементів навчального матеріалу, 64873 18 D_R_2 - сигнал задовільного рівня ступеня самостійного засвоєння користувачами визначеної сукупності елементів навчального матеріалу, D_R_3 сигнал незадовільного рівня ступеня самостійного засвоєння користувачами визначеної сукупності елементів навчального матеріалу. Приклади визначення сигнал оцінки ступеню засвоєння R користувачами попередньо одержаного навчального матеріалу з N навчальних питань за j-ю навчальною темою P_OSV згідно з інформацією попередньої матриці результатів P_OSV (Таблиця 1) наведені в таблиці 2. Таблиця 2 З наведеного прикладу видно, що сигнал P_OSV оцінки ступеня засвоєння R користувачами попередньо одержаного навчального матеріалу може приймати три значення - одиницю (1), що означає достатній рівень (P_R ijz > 80 %) ступеня самостійного засвоєння користувачами визначеної сукупності елементів навчального матеріалу, що навчаються; двійку (2), що означає задовільний рівень (50 % P_R ijz
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюTraining system with using computer-based knowledge testing
Автори англійськоюRizun Nina Olehivna, Taranenko Yurii Karlovych, Tarnopolskyi Oleh Borysovych, Kholod Borys Ivanovych
Назва патенту російськоюСистема обучения с использованием компьютерного тестирования
Автори російськоюРизун Нина Олеговна, Тараненко Юрий Карлович, Тарнопольский Олег Борисович, Холод Борис Иванович
МПК / Мітки
МПК: G06F 7/00
Мітки: комп'ютерного, тестування, навчання, система, застосуванням
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/16-64873-sistema-navchannya-iz-zastosuvannyam-kompyuternogo-testuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система навчання із застосуванням комп’ютерного тестування</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення об’ємних нанокристалічних сплавів
Наступний патент: Барабанний млин
Випадковий патент: Координаційна сполука діоксиду германію з янтарною кислотою, яка володіє анксіолітичною дією