Устройство, реализующее функции экспертной системы оценки эффективности методики преподавания

Полезная модель относится в вычислительной технике, применяемой для обработки информации, включающей некоторое количество компонентов, используемых для оценки какого-либо аспекта, например методики преподавания, и может быть использована для анализа эффективности методики преподавания дисциплин, включающих несколько разделов.
Известно устройство, реализующее функции экспертной системы, содержащее блок ввода экспертных оценок, блок суммирования оценок, блок определения рейтинга, блок ввода данных соискателя и блок ввода информации. (Свидетельство на полезную модель RU 13107 U1 Экспертная система. Авторы: Косевич А.В., Попов С.А., Битков Г.Н. Опубл. 20.03.2000, Бюл. №8.) Известное устройство предназначено для определения рейтинга работающего или вновь принимаемого на работу персонала, на основе совокупности признаков, определяемых работодателем. Недостатком устройства является использование субъективных оценок экспертов для определения значимости каждого признака, а также использование самих признаков, определяемых экспертами.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для реализации функции экспертной системы оценки эффективности преподавания (Свидетельство на полезную модель RU 25615 U1 Экспертная оценка эффективности преподавания Авторы: Хромушина A.M., Коростелева О.А., Руфов В.Е. Опубл. 10.10.2002 Бюл. №28), содержащее блок ввода текущих данных о преподавании, блок отображения информации, блок обработки и анализа данных, блок экспертных данных. Недостатком устройства является то, что в известной экспертной системе оценки эффективности преподавания не учитываются такие факторы, как количество обучаемых, длительность курса обучения и количество разделов курса, усвоенных обучаемыми.
Полезная модель направлена на повышение адекватности оценки эффективности методики преподавания.
Указанный результат достигается тем, что предлагаемое устройство содержит задатчик количества обучаемых, задатчик количества разделов курса, задатчик максимального количества обучаемых, задатчик длительности курса обучения, задатчик максимального количества времени, отводимого на изучение курса, блок ввода результатов тестирования, блок ввода параметров теста, блок умножения матриц, первый делитель, блок умножения матрицы на число, сумматор, второй делитель, перемножитель, третий делитель, четвертый делитель, задатчик нормативного значения коэффициента эффективности преподавания, сравнивающее устройство, задатчик единичного сигнала, блок отображения информации.
Эффективность методики преподавания является комплексным показателем и зависит от количества обучаемых, длительности периода обучения и успеваемости обучаемых. Эффективность методики преподавания может быть определена на основе коэффициента эффективности преподавания, который рассчитывается по формуле:
р
p
Т
T
К
m
ax
m
ax
гр
где  - количество обучаемых,  - максимальное количество обучаемых в группе, определяемое например площадью аудитории,  - длительность курса обучения,  - максимальное количество времени отводимое на изучение курса,  - коэффициент усвоения знаний группой обучаемых.
Коэффициент усвоения знаний группой обучаемых является показателем усвоения обучаемыми конечного объема знаний и определяется на основе тестирования обучаемых по пройденному материалу курса.
Коэффициент усвоения знаний группой обучаемых определяется по формуле:
р
K
i
i=1, 2, …р
i
где  - количество обучаемых,  - коэффициент усвоения знаний -м обучаемым, .
i
j
Если при изучении курса тестирование осуществляется по нескольким разделам, то коэффициент усвоения знаний -м обучаемым по -му разделу определяется по формуле:
A
i
j
m
j
i=1, 2, …р
j=1, 2, …q
q
ij
j
где  - количество правильно выполненных заданий теста -м обучаемым по -му разделу курса;  - общее количество заданий теста по -му разделу курса; ; ;  - количество разделов преподаваемого курса.
i
Коэффициент усвоения знаний -м обучаемым определяется по формуле:
К
К
К
>К
эф
н
эф
н
Методика преподавания является эффективной если коэффициент эффективности преподавания  равен или превышает нормативный коэффициент эффективности преподавания , т.е. . Нормативный коэффициент эффективности преподавания определяется в соответствии с рекомендациями экспертов.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство, направлено на повышение адекватности оценки эффективности методики преподавания.
На фиг. изображена структурная схема полезной модели.
Предлагаемое устройство содержит задатчик количества обучаемых 1, задатчик количества разделов курса 2, задатчик максимального количества обучаемых 3, задатчик длительности курса обучения 4, задатчик максимального количества времени, отводимого на изучение курса 5, блок ввода результатов тестирования 6, блок ввода параметров теста 7, блок умножения матриц 8, первый делитель 9, блок умножения матрицы на число 10, сумматор 11, второй делитель 12, перемножитель 13, третий делитель 14, четвертый делитель 15, задатчик нормативного значения коэффициента эффективности преподавания 16, сравнивающее устройство 17, задатчик единичного сигнала 18, блок отображения информации 19.
Все блоки могут быть выполнены в виде хранящихся в компьютере файлов, снабженных соответствующим программным обеспечением.
Устройство работает следующим образом.
р×q
С выхода задатчика количества обучаемых 1 сигнал подается на первый вход блока ввода результатов тестирования 6, на второй вход которого подается сигнал с задатчика количества разделов курса 2. На выходе блока ввода результатов тестирования 6 формируется сигнал соответствующий матрице содержащей количество правильных ответов обучаемых по разделам теста размером  вида:
q
На первый вход блока ввода параметров теста 7 поступает сигнал с задатчика количества разделов курса 2, на второй вход блока ввода параметров теста 7 поступает единичный сигал с выхода задатчика единичного сигнала 18. На выходе блока ввода параметров теста 7 формируется матрица параметров теста размерностью ×1 вида:
р
Сигнал с выхода блока ввода результатов тестирования 6 поступает на первый вход блока умножения матриц 8, на второй вход, которого поступает сигнал с выхода блока ввода параметров теста 7. Блок умножения матриц 8 функционирует в соответствии с алгоритмом умножения матриц, формируя на выходе сигнал в виде матрицы размером ×1 вида:
р
Сигнал с выхода задатчика разделов курса 2 также поступает на второй вход первого делителя 9, на первый вход которого поступает единичный сигнал с выхода задатчика единичного сигнала 18, выход первого делителя 9 соединен со вторым входом блока умножения матрицы на число 10, функционирующего по алгоритму умножения матрицы на число, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока умножения матриц 8. На выходе блока умножения матрицы на число 10 формируется матрица коэффициентов усвоения знаний обучаемыми размера ×1.
Сигнал с выхода блока умножения матрицы на число 10 поступает на вход сумматора 11, на выходе которого, формируется сигнал соответствующий сумме коэффициентов усвоения знаний обучаемыми, поступающий на первый вход второго делителя 12, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика количества обучаемых 1. Сигнал с выхода второго делителя 12 поступает на первый вход перемножителя 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика количества обучаемых 1, на третий вход перемножителя 13 поступает сигнал с выхода задатчика максимального количества времени, отводимого на изучение курса 5, выход перемножителя соединен с первым входом третьего делителя 14, на второй вход которого, поступает сигнал с выхода задатчика максимального количества обучаемых 3. Выход третьего делителя 14 соединен с первым входом четвертого делителя 15, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика длительности курса обучения 4. Выход четвертого делителя 15 соединен с первым входом сравнивающего устройства 17, на второй вход которого подается сигнал с выхода задатчика нормативного значения коэффициента эффективности преподавания 16. Выход сравнивающего устройства соединен со входом блока отображения информации 19.