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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung,
ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Zusammenstellen eines
Tests sowie auf eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm
zum Prüfen
eines Prüflings,
im Speziellen auf Vorrichtungen, Verfahren und Computerprogramme,
die eine dynamische Testzusammenstellung ermöglichen.
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Computergestützte Lernsysteme
erfreuen sich zur Zeit einer ständig
wachsenden Verbreitung im Bereich der Aus- und Fortbildung. Für diese
Zunahme im Bereich der computergestützten Lernsysteme sind unter
anderem die erheblichen Fortschritte der Informationstechnologie
sowie auch die Verbreitung von Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikationsnetzwerken
verantwortlich. So erlauben elektronische Lernsysteme eine multimediale
Vermittlung von Lerninhalten, wobei beispielsweise audiovisuelle
Elemente zum Einsatz kommen können.
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Neben
der reinen Darstellung von Lerninhalten ist es bei elektronischen
Lernsystemen allerdings sehr wichtig, eine Lernkontrolle mit einzuführen. Eine solche
Lernkontrolle hilft einem Lernenden, Wissens- und Verständnisdefizite
zu erkennen und kann somit auch dazu beitragen, gezielt diejenigen
Themen zu wiederholen, bei denen der Lernende noch einen Nachholbedarf
aufweist. Daneben sollte darauf hingewiesen werden, dass eine Lernkontrolle
nachweislich auch die Motivation des Lernenden erhöhen kann.
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Bei
herkömmlichen
elektronischen Lernsystemen sind verschiedene Arten von Lernkontrollen bekannt.
Im einfachsten Fall ist in dem elektronischen Lernsystem mindestens
ein fest zusammengestellter Test gespeichert, der von dem Benutzer
bearbeitet werden kann, woraufhin eine Auswertung erfolgt, bei der
festgestellt wird, welche Fragen bzw. Testaufgaben der Lernende
korrekt bearbeitet hat. Ein solcher fest vorgegebener Test kann
beispielsweise von einem menschlichen Tutor zusammengestellt sein,
wobei der menschliche Tutor die Verantwortung dafür trägt, dass
der Test ausgewogen ist, d. h. die Fähigkeiten des Lernenden gleichmäßig fordert.
Allerdings kann ein solcher fest zusammengestellter Test den aktuellen
Wissensstand des Lernenden nur unzureichend bzw. gar nicht berücksichtigen.
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Bei
einem anderen bekannten Verfahren zur automatisierten Testerstellung
existiert beispielsweise eine vorgegebene Menge von Testfragen,
aus denen dann eine Mehrzahl von Fragen ausgewählt und zu einem Test zusammengestellt
wird. Um einen ausgewogenen Test zu ermöglichen, kann eine Mehrzahl von
Kategorien vorhanden sein, wobei die Anzahl der Fragen pro Kategorie
herkömmlicherweise
bereits vor der Zusammenstellung des Selbsttests vorgegeben ist.
Durch das gezeigte Verfahren lässt
sich zwar ein ausgewogener Test erzielen, die Auswahl der Fragen
ist aber wiederum nicht an den Wissensstand des Lernenden angepasst.
Im Übrigen
wird darauf hingewiesen, dass durch das gezeigte Prinzip zur Testzusammenstellung
eine solche Anpassung an den Wissensstand des Lernenden herkömmlicherweise
auch nicht möglich
ist.
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Die
DE 101 55 094 A1 beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Ermittlung
einer individuell abgestimmten, nicht vorgefertigten Trainingseinheit,
basierend auf einem individuellen Lernbedarf. Die Vorrichtung umfasst
eine Eingabevorrichtung, eine Datenbank aller Trainingsmodule mit
ihren Abhängigkeiten
untereinander und eine Auswahlvorrichtung zur Generierung der Trainingseinheit
aus den vorhandenen Trainingsmodulen. Dabei werden Abhängigkeiten
von Trainingsmodulen untereinander berücksichtigt.
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Die
EP 1 227 454 B1 zeigt
ein Verfahren zur Zusammenstellung eines Tests mit Hilfe einer Datenverarbeitungsanlage.
Ein Prozessor eines Testerzeugungssystems wählt zufällig Fragen einer Datenbank für einen
Kandidaten aus. Die Auswahl erfolgt gemäß einem Themenbereich und einem
Schwierigkeitskriterium. Bei dem genannten Verfahren wird zunächst eine
Datenbank mit einer Ansammlung möglicher Testfragen
erstellt. In einem Test mit einem Probanden, der für eine bestimmte
Aufgabenstellung vorgesehen ist, kann auf den in der Datenbank abgelegten Fundus
an Testfragen zugegriffen werden. Dabei werden jedoch nicht alle
Testfragen dem Probanden vorgelegt, sondern es erfolgt vielmehr
mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage eine Auswahl der Testfragen.
Die in der Datenbank abgespeicherten Testfragen sind verschiedenen
Themengebieten und/oder Schwierigkeitsgraden zugeordnet. Dabei ist
jeder Kombination einer Testfrage und eines Themengebiets/Schwierigkeitsgrades
ein zwischen 1 und 3 liegender Zugehörigkeitswert zugeordnet, welcher
angibt, in welchem Ausmaß die
Testfrage dem Themengebiet/Schwierigkeitsgrad zuzuordnen ist. Die
Auswahl zwischen mehreren zur Verfügung stehenden gleichwertigen
Testfragen gleichen Typs erfolgt randomisiert.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zum automatisierten
Zusammenstellen eines ausgewogenen und an den Wissensstand eines
Benutzers bzw. Prüflings
angepassten Tests zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Zusammenstellen eines Tests
gemäß Anspruch 1,
ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 19
und ein Computerprogramm gemäß Anspruch
20 sowie durch eine Vorrichtung zum Prüfen eines Prüflings gemäß Anspruch
21, ein Verfahren zum Prüfen eines
Prüflings
gemäß Anspruch
26 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch
27 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Zusammenstellen
eines Tests, mit einer Datenbank, in der eine Mehrzahl von Testaufgaben gespeichert
ist, wobei jede Testaufgabe einem Aufgabentyp einer Mehrzahl von
Aufgabentypen zugeordnet ist, einer Einrichtung zum Auswählen von Testaufgaben
aus der Datenbank, um eine Menge von ausgewählten Testaufgaben für den Test
zu erhalten, und einer Einrichtung zum Ausgeben der ausgewählten Testaufgaben
des Tests einem Benutzer gegenüber.
Die Einrichtung zum Auswählen
von Testaufgaben umfasst eine Einrichtung zum Auswählen, für einen
Aufgabentyp der Mehrzahl von Aufgabentypen, mindestens einer Testaufgabe
aus einer Datenbank, und zum Übernehmen
der ausgewählten Testaufgabe
in die Menge der ausgewählten
Testaufgaben, falls in der Datenbank für den Aufgabentyp eine Testaufgabe
verfügbar
ist, sowie eine Ausnahmebehandlungslogik, die ausgebildet ist, um
für einen
Aufgabentyp aus der Mehrzahl von Aufgabentypen, für den in
der Datenbank keine Testaufgabe verfügbar ist, in der Datenbank
eine Ersatz-Testaufgabe gemäß einer
vorgegebenen Ersetzungsregel zu suchen und in die Menge von ausgewählten Aufgaben zu übernehmen,
falls in der Datenbank eine Testaufgabe existiert, die die Ersetzungsregel
erfüllt.
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Es
ist der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, dass durch eine
flexible Auswahl von Testaufgaben, bei der unter Verwendung einer
Ausnahmebehandlungslogik zu einem Aufgabentyp, für den keine Testaufgabe in
der Datenbank vorhanden ist, gemäß einer
vorgegebenen Ersetzungsregel eine Ersatz-Testaufgabe bestimmt wird,
eine an das Wissen eines Lernenden bzw. eines Prüflings angepasste Testzusammenstellung
erfolgen kann. Durch eine regelbasierte Auswahl einer Ersatz-Testaufgabe
für einen
Aufgabentyp, für
den in der Datenbank keine Testaufgabe verfügbar ist, kann nämlich auch
dann ein ausgewogener Test erzeugt werden, wenn nicht zu allen vorgesehenen
Aufgabentypen aus einer Mehrzahl von Aufgabentypen Testaufgaben
verfügbar
sind.
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Eine
solche Situation kann beispielsweise auftreten, wenn die Vorrichtung
zum Zusammenstellen des Tests aktiviert wird, bevor zu jedem zu
bearbeiteten Aufgabentyp ausreichend viele Testaufgaben in der Datenbank
gespeichert sind, wenn also beispielsweise ein Herunterladen der
gesamten Datenbank mit den Testaufgaben auf einen lokalen Rechner
eines Lernenden eine vergleichsweise lange Zeit in Anspruch nimmt
und die Vorrichtung zum Zusammenstellen des Tests aktiviert wird,
bevor das Herunterladen vollständig
abgeschlossen ist. Ferner ist es denkbar, dass zu einem Aufgabentyp
aus der Mehrzahl von Aufgabentypen keine Testaufgaben mehr verfügbar sind,
weil diejenigen Testaufgaben, die der Prüfling bereits erfolgreich gelöst hat,
als nicht-verfügbar gekennzeichnet
sind, um eine wiederholte Bearbeitung der schon erfolgreich gelösten Testaufgaben
zu vermeiden.
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Somit
ermöglicht
das erfindungsgemäße Konzept
eine dynamische bzw. benutzerangepasste oder benutzeradaptive Zusammenstellung
eines Tests. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann damit auch als eine nutzerangepasste oder benutzeradaptive
Vorrichtung angesehen werden.
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Die
automatisiert zusammengestellten, ausgewogenen und an den Wissensstand
des Benutzers bzw. Prüflings
angepassten Tests können
sowohl für eine
Selbst-Beurteilung (selfassessment) als auch für eine Beurteilung (assessment)
im Rahmen einer zertifizierten Prüfungsabnahme eingesetzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung bietet somit wesentliche Vorteile gegenüber bekannten
Vorrichtungen zum Zusammenstellen eines Tests. So ermöglicht es
die vorliegende Erfindung, einen Test auch dann erfolgreich zusammenzustellen,
wenn nicht zu allen zu verwendenden Aufgabentypen bereits mindestens
eine (bzw. hinreichend viele) Testaufgaben vorliegen, während herkömmliche
Testsysteme in diesem Fall keine bzw. keine ausgewogene Testzusammenstellung
ermöglichen.
Eine Bestimmung einer Ersatz-Testaufgabe für einen Aufgabentyp, für den in
der Datenbank keine Testaufgabe verfügbar ist, durch eine Ausnahmebehandlungslogik
unter Verwendung einer vorgegebenen Ersetzungsregel erlaubt hierbei
eine wohl definierte Ersetzung, so dass bei Vorgabe einer geeigneten
Ersetzungsregel immer noch in automatisierter Weise ein ausgewogener
Test erfolgt werden kann. Die Ersetzungsregel kann hierbei zu den
Testaufgaben bzw. den Aufgabentypen gehörige Informationen und/oder
Metainformationen benutzen, um die Ersetzung zu steuern. Somit kann
eine optimale Ersetzung gewährleistet werden,
selbst wenn nicht a priori bekannt ist, welche Aufgabentypen überhaupt
zur Verfügung
stehen.
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Im Übrigen sei
darauf hingewiesen, dass es die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zusammenstellen
eines Tests ermöglicht,
die Anzahl der verfügbaren
Testaufgaben nachträglich
zu verringern, ohne dass dadurch eine automatisierte Testzusammenstellung
gestört
wird. Dies kann z. B. durch Löschen von
Testaufgaben oder durch Markieren von Testaufgaben als nicht-verfügbar erfolgen.
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Im
Hinblick auf eine Durchführung
eines Tests kann im übrigen
zwischen einem Lernenden und einem Prüfling unterschieden werden.
Das erfindungsgemäße Konzept
ermöglicht
hierbei sowohl eine Durchführung
eines Selbsttests (selfassessment) eines Lernenden als auch eine
Prüfung
eines Prüflings
im Rahmen einer Prüfungssituation.
Das erfindungsgemäße Konzept
kann dabei auch eine zertifizierte Prüfungsabnahme enthalten. Bei
einem Benutzer einer Erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Konzepts
kann es sich daher sowohl um einen Lernenden als auch um einen Prüfling handeln.
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Weiterhin
wird es bevorzugt, dass die Vorrichtung zum Zusammenstellen eines
Tests ferner eine Verfügbarkeitssteuerungseinrichtung
aufweist, die ausgelegt ist, um sicherzustellen, dass die Einrichtung
zum Auswählen
mindestens einer Testaufgabe aus der Datenbank eine Testaufgabe,
die von der Verfügbarkeitssteuerung
als von einem Benutzer bereits erfolgreich gelöst identifiziert wird, nicht
als verfügbar
erkennt. Somit kann erreicht werden, dass bei der Testzusammenstellung
Aufgaben nicht mehr berücksichtigt
werden, die ein Benutzer bereits erfolgreich gelöst hat. Damit wird eine Wiederholung von
bereits erfolgreich gelösten
Testaufgaben vermieden, wodurch sich die Lerneffizienz eines elektronischen
Lernsystems deutlich steigern lässt,
und wodurch auch die Motivation eines Lernenden effizient erhöht werden
kann. Die Verfügbarkeitssteuerung kann
beispielsweise ausgelegt sein, um der Datenbank eine benutzerbezogene
Information hinzuzufügen,
die anzeigt, dass der Benutzer eine Testaufgabe erfolgreich gelöst hat,
wenn die Verfügbarkeitsprüfungseinrichtung
erkennt, dass der Benutzer die bestimmte Testaufgabe erfolgreich
gelöst
hat. Die Verfügbarkeitssteuerungseinrichtung
kann somit bevorzugt Informationen auswerten, die bei einer Auswertung
der von dem Benutzer gelieferten Antworten erzeugt werden.
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Ferner
wird darauf hingewiesen, dass in der gezeigten Weise erreicht werden
kann, dass die Datenbank sowohl Testaufgaben als auch benutzerbezogene
Informationen, welche Testaufgaben ein bestimmter Benutzer bereits
erfolgreich gelöst
hat, umfasst. Die benutzerbezogenen Informationen können freilich
für mehrere
verschiedene Benutzer angelegt werden, so dass ein besonders speichereffizientes Datenbanksystem
entsteht. Damit ist dann auch eine benutzerindividualisierte Testzusammenstellung
in einem Mehrbenutzersystem (z. B. in einem Client-Server-System)
möglich.
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Ferner
kann die Verfügbarkeitssteuerungseinrichtung
ausgelegt sein, um eine bestimmte Testaufgabe auf der Datenbank
zu löschen,
wenn ein Benutzer die Testaufgabe erfolgreich gelöst hat.
Dies ist beispielsweise vorteilhaft in tragbaren Computersystemen
mit begrenztem Speicherplatz. Da nämlich erfindungsgemäßer Weise
vorgesehen werden kann, dass eine Testaufgabe, die bereits einmal
erfolgreich gelöst
wurde, nicht wiederholt wird, ist es freilich auch nicht nötig, diese
weiterhin zu speichern. Somit kann ein ressourcensparender Betrieb
eines elektronischen Lernsystems bzw. einer elektronischen Lernumgebung
ermöglicht
werden.
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Ferner
wird es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zusammenstellen
eines Tests eine Einrichtung zum Empfangen eines Soll-Schwierigkeitsgrads
aufweist, wobei jeder Testaufgabe ferner ein Schwierigkeitsgrad
zugeordnet ist, und wobei die Vorrichtung zum Zusammenstellen des
Tests ferner eine Schwierigkeitssteuerungseinrichtung aufweist,
die ausgelegt ist, um sicherzustellen, dass die Einrichtung zum
Auswählen
mindestens einer Testaufgabe aus der Datenbank nur eine Testaufgabe,
deren zugeordneter Schwierigkeitsgrad um höchstens eine vorgegebene Schwierigkeitsgrad-Abweichung
von dem Soll-Schwierigkeitsgrad abweicht, als verfügbar erkennt.
Dadurch kann ein in dem elektronischen Lernsystem ausgeführter Test
durch Vorgabe eines Soll-Schwierigkeitsgrads an den Lernfortschritt
eines Lernenden angepasst werden.
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In
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Ersetzungsregel bevorzugt ausgelegt, um die Ausnahmebehandlungslogik
anzuweisen, einen Ersatz-Aufgabentyp für den Aufgabentyp aus der Mehrzahl
von Aufgabentypen, für
den in der Datenbank keine Testaufgabe verfügbar ist, zu ermitteln und
in der Datenbank eine Ersatz-Testaufgabe von dem Ersatz-Aufgabentyp zu suchen
und in die Menge der ausgewählten
Aufgaben zu übernehmen.
Es hat sich nämlich
gezeigt, dass es typischerweise zu jedem Aufgabentyp einen diesem
sehr ähnlichen
Ersatz-Aufgabentyp gibt, so dass die Verwendung einer Testaufgabe
des Ersatz-Aufgabentyps (anstelle einer Testaufgabe von dem Aufgabentyp,
für den
in der Datenbank keine Testaufgabe vorhanden ist) die Ausgewogenheit
des Tests nur wenig beeinträchtigt,
da die Aufgabentypen dem Trainieren von analogen Fertigkeiten dienen.
In andere Worten, das Ersetzen eines Aufgabentyps durch einen ähnlichen
Ersatz-Aufgabentyp wird von einem menschlichen Lernenden typischerweise
nicht als störend
wahrgenommen.
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Die
Ausnahmebehandlungseinrichtung kann bevorzugt ausgelegt sein, um
für den
Aufgabentyp, für
den keine Testaufgabe verfügbar
ist, durch Zugriff auf eine Aufgabentyp-Ersetzungstabelle den Ersatz-Aufgabentyp
zu ermitteln. Es hat sich nämlich gezeigt,
dass typischerweise ein wohl definierter Ersatz eines nicht-vorhandenen
Aufgabentyps durch einen Ersatz-Aufgabentyp zweckmäßig ist.
Eine solche Zuordnung zwischen einem Aufgabentyp und einem Ersatz-Aufgabentyp kann
beispielsweise in einer Aufgabentyp-Ersetzungstabelle abgelegt werden, die
eine Zuordnung zwischen (zu ersetzendem) Aufgabentyp und Ersatz-Aufgabentyp beschreibt. Die
Ablage der Zuordnungen zwischen Aufgabentypen und Ersatz-Aufgabentypen
in Form einer Tabelle ist hierbei sehr speichereffizient und erlaubt
zusätzlich
einen schnellen Zugriff.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist jedem Aufgabentyp der Mehrzahl von Aufgabentypen ein Aufgabentyp-Merkmalsvektor
zugeordnet, der beispielsweise einen Aufgabentyp anhand mindestens
eines numerisch beschreibbaren Kriteriums, besser aber mehrerer
numerisch beschreibbarer Kriterien, beschreibt. In diesem Fall ist
die Ausnahmebehandlungseinrichtung bevorzugt ausgelegt, um für den Aufgabentyp,
für den
keine Testaufgabe verfügbar
ist, einen Ersatz-Aufgabentyp derart zu bestimmen, dass sich Aufgabentyp-Merkmalsvektoren
des Aufgabentyps, für
den keine Testaufgabe verfügbar
ist, und des Ersatz-Aufgabentyps möglichst wenig unterscheiden.
Dies kann beispielsweise gewährleistet
werden, indem basierend auf dem Aufgabentyp-Merkmalsvektor des zu ersetzenden Aufgabentyps
ein Ersatz-Aufgabentyp
identifiziert wird, dessen Aufgabentypmerkmals vektor dem Aufgabentypmerkmalsvektor
des zu ersetzenden Aufgabentyps möglichst ähnlich ist. Die Ähnlichkeit kann
hierbei beispielsweise durch ein beliebiges mathematisches Abstandsmaß bzw. eine
mathematische Norm bestimmt werden, wobei für einzelne Einträge der Aufgabentypmerkmalsvektoren
eine Gewichtung eingeführt
werden kann (wobei ein Eintrag des Aufgabentyp-Merkmalsvektors eine
charakteristische Eigenschaft eines Aufgabentypen beschreibt).
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Damit
kann erreicht werden, dass es ausreichend ist, jeden Aufgabentyp
durch einen Aufgabentypmerkmalsvektor zu beschreiben. Somit ist
eine manuelle Erstellung einer Aufgabentyp-Ersetzungstabelle nicht
mehr nötig.
Die Aufgabentyp-Ersetzungstabelle
kann vielmehr entweder automatisch aufgrund der Aufgabentypmerkmalsvektoren
erstellt werden, oder die Aufgabentypmerkmalsvektoren können in
der gezeigten Weise immer dann ausgewertet werden, wenn eine Ersetzung
eines Aufgabentyps durch einen Ersatz-Aufgabentyp benötigt wird.
Dies ist wiederum besonders in Verbindung mit zeitlich veränderlichen
Aufgabendatenbanken, wie sie beispielsweise durch Übertragung über eine Netzwerkschnittstelle
entstehen können,
sehr vorteilhaft. Es werden hierbei nämlich genau die Aufgabentypen
bei einer Bestimmung des am besten geeigneten Ersatz-Aufgabentyps
herangezogen, die auch in der Datenbank verfügbar sind. Schließlich bringt
die Beschreibung der Aufgabentypen durch Aufgabentypmerkmalsvektoren
und die Ersetzung von Aufgabentypen basierend auf den Aufgabentypmerkmalsvektoren
den Vorteil, dass Aufgabentypen von verschiedenen Quellen bzw. Tutoren
somit vergleichbar sind, und dass sich damit eine zentrale Bereitstellung von
Ersetzungsregeln (z.B. in Form einer Tabelle) erübrigt.
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Ist
einer Testaufgabe ein Schwierigkeitsgrad zugeordnet und weist die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ferner eine Einrichtung zum Empfangen eines Soll-Schwierigkeitsgrads
auf, so wird es bevorzugt, dass die Ersetzungsregel ausgelegt ist,
um die Ausnahmebehandlungslogik anzuweisen, basierend auf dem Soll-Schwierigkeitsgrad
einen Ersatz-Schwierigkeitsgrad zu ermitteln und für den Aufgabentyp
aus der Mehrzahl von Aufgabentypen, für den in der Datenbank keine
Testaufgabe mit dem Soll-Schwierigkeitsgrad vorhanden ist, eine
Ersatz-Testaufgabe
zu suchen, deren Schwierigkeitsgrad von dem Ersatz-Schwierigkeitsgrad
höchstens
um einen vorgegebenen Betrag abweicht, und um die Ersatz-Testaufgabe
in die Menge von ausgewählten
Testaufgaben zu übernehmen.
Es hat sich nämlich
als vorteilhaft erwiesen, die Ersetzungsregel so zu erweitern, dass
für einen
Aufgabentyp, für
den bei dem Soll-Schwierigkeitsgrad keine Ersatz-Testaufgabe vorliegt,
eine Ersatz-Testaufgabe mit einem anderen (Ersatz-) Schwierigkeitsgrad
identifiziert wird.
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So
kann es beispielsweise vorkommen, dass ein Lernender für einen
bestimmten Aufgabentyp ein besonders gutes Verständnis entwickelt und somit die
Aufgabentypen des Soll-Schwierigkeitsgrads
gerade für
diesen Aufgabentyp besonders schnell bearbeitet. In diesem Fall
empfiehlt es sich, den Ersatz-Schwierigkeitsgrad für eine Ersatz-Testaufgabe höher zu wählen als
den Soll-Schwierigkeitsgrad. Durch eine Erhöhung des Schwierigkeitsgrads
von Ersatz-Testaufgaben, für
einen Aufgabentypen, für den
die ursprünglichen
Testaufgaben mit dem Soll-Schwierigkeitsgrad bereits abgearbeitet
sind, kann wiederum eine möglichst
gleichmäßige Abarbeitung
der Testaufgaben erzielt werden. Im Übrigen kann durch eine solche
Maßnahme
ferner erzielt werden, dass ein Test von einem Lernenden als ausgewogen
empfunden wird.
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Andererseits
kann ein Schwierigkeitsgrad reduziert werden, wenn eine bestimmte
Aufgabe mehrmals nicht erfolgreich gelöst wird, oder wenn Aufgaben
eines bestimmten Aufgabentyps vergleichsweise häufig nicht korrekt gelöst werden.
In diesem Fall empfiehlt es sich also, den Ersatz-Schwierigkeitsgrad
für eine
Ersatz-Testaufgabe niedriger zu wählen als den Soll-Schwierigkeitsgrad.
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Schließlich sei
noch darauf hingewiesen, dass es in manchen Fällen deutlich vorteilhafter
ist, für
eine Aufgabentyp, für
den keine Testaufgabe mit dem Soll-Schwierigkeitsgrad in der Datenbank
vorhanden ist, eine Ersatz-Testaufgabe mit einem anderen als dem
Soll-Schwierigkeitsgrad zu suchen als eine Ersatz-Testaufgabe mit
einem anderen (Ersatz-) Aufgabentypen. Dies trifft beispielsweise
dann zu, wenn es für
einen Aufgabentyp keinen Ersatz-Aufgabentyp gibt, der dem zu ersetzenden
Aufgabentyp hinreichend ähnlich
ist. Dabei kann von einem Lernenden die Veränderung des Schwierigkeitsgrads also
als weniger störend
empfunden werden als die Veränderung
des Aufgabentyps.
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Im übrigen wird
darauf hingewiesen, dass eine Strategie bei einer Auswahl einer
Ersatz-Testaufgabe (d.h. die Ersetzungsregel) unterschiedlich gewählt werden
kann, je nachdem ob es sich bei dem durchgeführten Test um einen Selbsttest
eines Lernenden oder um ein Prüfung
eines Prüflings
handelt. Bei der Durchführung
einer Prüfung
mit einem Prüfling
kann beispielsweise ein erhöhter
Schwierigkeitsgrad einer Ersatz-Testaufgabe im Vergleich zu dem Soll-Schwierigkeitsgrad
durch eine erhöhte
Zahl an Punkten, die der Prüfling
durch eine erfolgreiche Beantwortung der Ersatz-Testaufgabe erhalten
kann, honoriert werden. Damit kann der veränderte Schwierigkeitsgrad der
Ersatz-Testaufgabe
bei der Auswertung der Prüfung
mit berücksichtigt
werden.
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Um
einen Lernenden in das System besser einzubinden, kann es beispielsweise
vorteilhaft sein, dass die Ausnahmebehandlungslogik ausgelegt ist, um
an den Benutzer eine Nachricht auszugeben, die eine Information über eine
Verwendung eines Ersatz-Schwierigkeitsgrads umfasst, sofern ein
solcher verwendet wird.
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Ferner
kann es vorteilhaft sein, dass die Ausnahmebehandlungslogik eine
Abfrageeinrichtung umfasst, die ausgelegt ist, um an den Benutzer
eine Nachricht auszugeben, falls für einen Aufgabentyp, für den in
der Datenbank keine Testaufgabe vorhanden ist, keine Testaufgabe
existiert, die die Ersetzungsregel erfüllt. Die Abfrageeinrichtung
kann ferner ausgelegt sein, um von dem Benutzer eine Eingabe zu
empfangen, wobei die Ausnahmebehandlungslogik in Abhängigkeit
von der Eingabe entweder einen verkürzten Test erzeugt oder an
den Benutzer eine Aufforderung zur Auswahl eines anderen Themenbereichs
ausgibt und von dem Benutzer eine Eingabe empfängt, aufgrund derer eine solche
Auswahl ermöglicht
wird. Ist nämlich
keine Testaufgabe vorhanden, die die Ersetzungsregel erfüllt, so
kann nicht mehr sichergestellt werden, dass ein ausgewogener Test
erzeugt wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung
zum Zusammenstellen eines Tests mit dem Benutzer in Wechselwirkung
tritt und somit dem Benutzer ermöglicht,
einer Durchführung
eines verkürzten
Tests durch eine entsprechende Eingabe zuzustimmen. Wünscht der
Benutzer einen verkürzten
Test nicht, so wird es ferner bevorzugt, dem Benutzer eine interaktive
Auswahl eines Tests zu einem anderen Thema bzw. Themenbereich zu
ermöglichen,
um ein Absinken der Motivation des Benutzers zu verhindern. Eine
derartige Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zusammenstellen
eines Tests ist wiederum besonders vorteilhaft in Verbindung mit
einem elektronischen Lernsystem, bei dem die Datenbank mit den Testfragen erst
nach und nach aufgestellt bzw. zu einem Verarbeitungsgerät des Benutzers übertragen
wird.
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Weiterhin
wird es bevorzugt, dass die Einrichtung zum Auswählen mindestens einer Testaufgabe
aus der Datenbank ausgelegt ist, um für einen Aufgabentyp aus der
Mehrzahl von Aufgabentypen eine vorgegebene Anzahl von zu dem Aufgabentyp gehörigen Testaufgaben
aus der Datenbank auszuwählen,
falls in der Datenbank für
den Aufgabentyp eine ausreichende Anzahl von Testaufgaben verfügbar ist.
Durch eine solche Auslegung kann gewährleistet werden, dass die
Anzahl der Testfragen zu verschiedenen Aufgabentypen in einem ausgewogenen Verhältnis steht.
Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Zusammenstellen eines Tests
dafür sorgen, dass
nur eine oder wenige Testaufgaben eines zeitintensiven Aufgabentyps
ausgewählt
werden, während eine
vorgegebene Anzahl von Testaufgaben zu einem anderen, schneller
zu bearbeitenden Aufgabentyp ausgewählt werden. Somit kann eine
besonders ausgewogene Zusammenstellung eines Tests gewährleistet
werden. Die vorgegebene Anzahl von Aufgaben kann beispielsweise
von einer Einrichtung zum Empfangen einer Information über eine
Anzahl von Aufgaben, basierend auf der empfangenen Information über die
Anzahl von Aufgaben, bereitgestellt werden.
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Auch
eine zufällige
Auswahl von Testaufgaben, beispielsweise unter Verwendung eines
Zufallszahlengenerators, kann in besonders ausgewogenen Tests resultieren,
wobei bei der wiederholten Durchführung eines Tests eine Vorhersagbarkeit
vermieden werden kann. Dies ermöglicht
eine objektivere Beurteilung des tatsächlichen Kenntnisstands eines Lernenden.
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Weiterhin
wird es bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zusammenstellen
eines Tests in eine Vorrichtung zum Prüfen eines Prüflings einzubinden.
Die Vorrichtung zum Prüfen
eines Prüflings
umfasst ferner bevorzugt eine Einrichtung zum Einlesen einer Antwort
auf mindestens eine der durch die Vorrichtung zum Zusammenstellen
des Tests ausgegebene ausgewählte
Testaufgabe. Ferner umfasst die Vorrichtung zum Prüfen eine
Prüflings
bevorzugt eine Einrichtung zum Auswerten der eingelesenen Antwort,
um eine codierte Information zu erhalten, ob die eingelesene Antwort
eine korrekte Lösung
der ausgegebenen ausgewählten
Testaufgabe darstellt. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung
zum Prüfen
eines Prüflings
eine Einrichtung zum Ausgeben eines Testergebnisses in Abhängigkeit
von der codierten Information umfasst.
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Durch
eine entsprechende Vorrichtung zum Prüfen eines Prüflings kann
somit ein Test beginnend von einer Testzusammenstellung bis zu einer
Darstellung des Testergebnisses vollständig automatisiert durchgeführt werden,
wobei sich wiederum die erfindungsgemäßen Vorteile einer Testzusammenstellung
mit einer Ausnahmebehandlung unter Verwendung von Ersetzungsregeln
ergeben.
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Weiterhin
wird es bevorzugt, dass die Verfügbarkeitssteuerungseinrichtung,
die festlegt, wann eine in der Datenbank gespeicherte Testaufgabe
für die
Einrichtung zum Auswählen
mindestens einer Testaufgabe aus der Datenbank zur Verfügung steht,
ausgelegt ist, um die codierte Information, ob die eingelesene Antwort
eine korrekte Lösung
der ausgegebenen ausgewählten
Testaufgabe darstellt, auszuwerten. Hierbei wird es bevorzugt, die
codierte Information, die beispielsweise eine zweiwertige Aussage
enthalten kann, ob eine Benutzer eine bestimmte Testaufgabe erfolgreich
gelöst
hat, benutzerbezogen in einer Datenbank abzulegen. Durch eine derartige
Auslegung ergibt sich ein besonders vorteilhaftes elektronisches
Testsystem, indem sichergestellt ist, dass gegenüber einem Benutzer eine einmal gelöste Testaufgabe
nicht ein zweites Mal ausgegeben wird. Dadurch kann ein effizientes
Lernen erzielt werden, wobei weiterhin verhindert wird, dass eine Motivation
des Benutzers durch Wiederholung von bereits gelösten Aufgaben verloren geht.
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Es
kann auch gespeichert werden, wie oft eine Aufgabe nicht gelöst wurde,
um entsprechende Systemreaktionen auszulösen. Eine derartige Systemreaktion
kann beispielsweise eine Erhöhung
oder Erniedrigung des Schwierigkeitsgrades sein, wie bereits vorher
ausgeführt
wurde.
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Ferner
wird es bevorzugt, dass die Einrichtung zum Auswerten der eingelesenen
Antworten eine Vergleichseinrichtung umfasst, die ausgelegt ist, um
die eingelesene Antwort mit einer in der Datenbank abgelegten und
zu der ausgegebenen ausgewählten
Testaufgabe gehörigen
Vergleichsantwort zu vergleichen, und um die eingelesene Antwort
als eine korrekte Antwort zu bewerten, wenn die eingelesene Antwort
von der Vergleichsantwort höchstens
eine vorbestimmte Abwei chung aufweist, und um für die ausgegebene ausgewählte Testaufgabe
eine dem Vergleichsergebnis entsprechende codierte Information bereitzustellen.
In anderen Worten, es wurde erkannt, dass die Auswertung der Benutzereingaben wiederum
automatisiert erfolgen kann. Um eine übermäßige Fehlinterpretation von
Antworten des Benutzers bzw. des Lernenden zu vermeiden, wird es
bevorzugt, eine vorbestimmte Abweichung zwischen der Antwort des
Benutzers und einer in der Datenbank abgelegten Vergleichsantwort
zuzulassen. Die Abweichung kann beispielsweise durch einen numerischen
Wert definiert sein. Außerdem
kann beispielsweise bei Fragen, bei denen komplexere Antworten erforderlich
sind, eine vorbestimmte Abweichung zwischen einer eingegebenen Antwort
und der Vergleichsantwort tolerierbar sein. Dies ist beispielsweise
der Fall, wenn ein Benutzer aufgefordert wird, eine längere Texteingabe
zu tätigen.
Wesentlich ist hierbei lediglich, dass eine Beschreibungsform existiert,
die eine Abweichung einer Antwort von der Vergleichsantwort quantifizierbar
macht.
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Ferner
wird es manchmal bevorzugt, eine Antwort nur dann als korrekte Antwort
zu akzeptieren, wenn die eingelesene Antwort mit der Vergleichsantwort übereinstimmt.
Dies kann beispielsweise bei Multiple-Choice-Testaufgaben vorteilhaft sein,
und ermöglicht
eine besonders vorteilhafte elektronische Auswertung, beispielsweise
mit Hilfe einer Vergleichseinrichtung.
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Bei
größeren Abweichungen
zwischen einer korrekten Antwort und einer von dem Benutzer eingegebenen
Antwort bzw. falls ein Benutzer eine Testaufgabe nicht löst, kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Zusammenstellen eines Tests ferner Verweise auf die relevanten
Themen und/oder auf Schwachstellen des Benutzers (des lernenden
oder des Prüflings)
ausgeben.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zusammenstellen
eines Tests gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
graphische Darstellung eines beispielhaften Datenbankeintrags für eine Testaufgabe;
-
3 ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln
der verfügbaren Testaufgaben;
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4A einen
ersten Teil eines Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Zusammenstellen eines Tests gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4B einen
zweiten Teil eines Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Zusammenstellen eines Tests gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5A ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
einer Ersatz-Testaufgabe in einer Testaufgaben-Datenbank unter Verwendung
einer Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle;
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5B eine
graphische Darstellung einer Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle;
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6A ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
eines zulässigen
Ersatz-Aufgabentyps;
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6B eine
graphische Darstellung eines Aufgabentypmerkmalsvektors;
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7 ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
eines Ersatz-Aufgabentyps gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
8 ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen eines
Tests gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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9 ein
Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen eines
Tests gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
1 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zusammenstellen eines
Tests gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Flussdiagramm der 1 ist
in seiner Gesamtheit mit 100 bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist ausgelegt, um Testaufgaben aus einer Datenbank auszuwählen. Die
Datenbank ist hierbei mit 110 bezeichnet und umfasst eine
Mehrzahl von verfügbaren
Testaufgaben. Ferner ist anzumerken, dass eine Zuordnung zwischen
Testaufgaben und Aufgabentypen besteht. In anderen Worten, jede
Testaufgabe in der Datenbank ist beispielsweise einem Aufgabentyp
zugeordnet. Beispielsweise gehört
zu jeder Testaufgabe in der Datenbank ein zugeordnetes Feld bzw.
ein zugeordneter Eintrag, der den Aufgabentyp beschreibt. Ebenso
gut ist es möglich,
dass in der Datenbank mehrere Tabellen bzw. Unter-Datenbanken existieren,
wobei in einer Tabelle bzw. Unter-Datenbank nur Testaufgaben des
gleichen Typs abgelegt sind. Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass die
Datenstruktur der Datenbank so ausgelegt ist, dass eine Zuordnung
zwischen Testaufgaben und Aufgabentypen existiert.
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Ferner
ist darauf hinzuweisen, dass ein Unterschied zwischen den in der
Datenbank vorhandenen Aufgaben und den im Rahmen des hier beschriebenen
Algorithmus verfügbaren
Aufgaben bestehen kann. Mit anderen Worten, eine oder mehrere Aufgaben
in der Datenbank können
als nicht-verfügbar gekennzeichnet
sein. Beispielsweise kann die Datenbank ein Flag umfassen, das festlegt,
dass eine Testaufgabe nicht verfügbar
ist. Dieses Flag kann beispielsweise gesetzt werden, wenn ein Benutzer
eine Aufgabe bereits erfolgreich gelöst hat. Im Übrigen wird darauf hingewiesen,
dass je nach Begebenheit Aufgaben in der Datenbank als verfügbare Aufgaben herausgefiltert
werden können,
wobei verfügbare Aufgaben
typischerweise eine Bedingung bzw. eine logische Verknüpfung aus
mehreren Bedingungen erfüllen
müssen.
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Die
Aufgabe des anhand der 1 gezeigten Algorithmus besteht
darin, einen möglichst
ausgewogenen Test, der typischerweise eine Mehrzahl von Aufgabentypen
umfasst, zusammenzustellen, und gleichzeitig eine Behandlung eines
Ausnahmefalls, in dem für
einen Aufgabentyp keine Testaufgabe in der Datenbank verfügbar ist,
zu ermöglichen.
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Der
gezeigte Algorithmus empfängt
als Eingangsgröße zumindest
einen Aufgabentyp 120 einer in der Datenbank zu suchenden
Testaufgabe. In einem ersten Schritt 130 untersucht der
gezeigte Algorithmus dann, ob in der Datenbank eine Testaufgabe von
dem vorgegebenen Aufgabentyp 120 verfügbar ist. Dies kann beispielsweise
durch eine Filterung der in der Datenbank 110 verfügbaren Testaufgaben
erfolgen. Ferner kann die Datenbank auch ausgelegt sein, um zu protokollieren,
wie viele Aufgaben von verschiedenen Aufgabentypen vorhanden sind.
Mit anderen Worten, die Datenbank kann beispielsweise einen zu einem
Aufgabentyp gehörigen
Zähler
aufweisen, der die Zahl der zu dem Aufgabentyp gehörigen und
verfügbaren
Testaufgaben anzeigt.
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Wird
in dem ersten Schritt 130 erkannt, dass zu dem vorgegebenen
Aufgabentyp 120 mindestens eine Testaufgabe in der Datenbank
verfügbar
ist, so wird daraufhin in einem zweiten Schritt 140 mindestens
eine Testaufgabe für
den vorgegebenen Aufgabentyp 120 ausgewählt. Dabei wird beispielsweise eine
Testaufgabe für
den vorgegebenen Aufgabentyp 120 in der Datenbank gesucht.
Es kann beispielsweise die erste zu dem vorgegebenen Aufgabentyp 120 in
der Datenbank gefundene Aufgabe verwendet werden. Ferner ist es
möglich,
aus einer Mehrzahl von in der Datenbank 110 zu dem vorgegebenen
Aufgabentyp 120 verfügbaren
Testaufgaben eine oder mehrere Testaufgaben zufällig, also beispielsweise unter
Verwendung eines Zufallszahlengenerators, auszuwählen. Im Übrigen wird darauf hingewiesen, dass
der Schritt 130 des Überprüfens, ob
eine Testaufgabe für
den Aufgabentyp in der Datenbank verfügbar ist, und der Schritt 140 des
Auswählens
mindestens einer Testaufgabe für
den Aufgabentyp sehr eng miteinander verbunden sein können. So
kann beispielsweise auch der Versuch unternommen werden, eine Testaufgabe
aus der Datenbank 110 auszuwählen. Ist das Auswählen nicht
erfolgreich, so kann in diesem Fall festgestellt werden, dass für den vorgegebenen
Aufgabentyp 120 keine Testaufgabe in der Datenbank vorhanden
ist.
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Ist
in dem zweiten Schritt 140 mindestens eine Testaufgabe
für den
Aufgabentyp ausgewählt, so
kann dann in einem dritten Schritt 150 die ausgewählte Testaufgabe
in eine Menge von ausgewählten Testaufgaben übernommen
werden.
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Andererseits
kann eine Ausnahmebehandlung 160 durchgeführt werden,
wenn in dem ersten Schritt 130 festgestellt wird, dass
für den
vorgegebenen Aufgabentyp 120 keine Testaufgabe in der Datenbank
verfügbar
ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 164 in
der Datenbank eine Testaufgabe gesucht, die eine vorgegebene Ersetzungsregel
erfüllt.
Die Ersetzungsregel liefert hierbei Anweisungen, welche Kriterien
eine Ersatz-Testaufgabe, die an die Stelle einer Testaufgabe von
dem Aufgabentyp 120 tritt, zu dem in der Datenbank keine
Testaufgabe verfügbar
ist, erfüllen
muss. Die Ersetzungsregel kann hierbei also beispielsweise ausdrücken, dass für einen
vorgegebenen Aufgabentyp 120, zu dem in der Datenbank keine
Testaufgabe verfügbar
ist, eine Ersatz-Testaufgabe von einem Ersatz-Aufgabentyp verwendet
werden darf.
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Die
Ersetzungsregel kann hierbei beispielsweise ein oder mehrere Kriterien
festlegen, gemäß denen
Testaufgaben in der Datenbank 110 als verfügbar klassifiziert
werden. In anderen Worten, die Testaufgabe kann auch einen Filter
spezifizieren, mit dessen Hilfe die Datenbank 110 nach
verfügbaren Aufgaben
durchsucht wird. Der von der Ersetzungsregel vorgegebene Filter
für die
Datenbanksuche ist hierbei bevorzugterweise breiter als ein ursprünglicher
Filter, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob eine Testaufgabe
für den
Aufgabentyp in der Datenbank verfügbar ist. Anstelle eines breiteren
Filters kann auch ein veränderter
Filter (in dem beispielsweise der vorgegebene Aufgabentyp 120 durch
einen Ersatz-Aufgabentyp ersetzt ist) durch die Ersetzungsregel
definiert werden. Die Ersetzungsregel kann hierbei freilich spezifisch
für einen
vorgegebenen Aufgabentyp 120 sein.
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Wird
in einem Schritt 168 festgestellt, dass in der Datenbank 110 in
dem Schritt 164 eine Aufgabe gefunden wurde, die die vorgegebene
Ersetzungsregel erfüllt,
so wird in einem weiteren Schritt 172 die gefundene Testaufgabe,
die die Ersetzungsregel erfüllt,
in die Menge der ausgewählten
Testaufgaben übernommen.
Wird hingegen in der Datenbank 110 keine Ersatz-Testaufgabe
gefunden, die die Ersetzungsregel erfüllt, so wird die Ausnahmebehandlung 160 beendet,
ohne eine Testaufgabe in die Menge der ausgewählten Testaufgaben zu übernehmen.
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Es
sei hier im Übrigen
darauf hingewiesen, dass die Ersetzungsregel durchaus eine mehrstufige Ersetzungsregel
sein kann. In anderen Worten, die mehrstufige Ersetzungsregel kann
mehrere Teil-Ersetzungsregeln umfassen, die mit absteigender Priorität behandelt
werden. Mit anderen Worten, eine Teil-Ersetzungsregel mit einer
niedrigeren Priorität wird
erst dann angewendet, wenn eine Ersetzungsregel mit einer höheren Priorität kein Ergebnis
liefert. So kann ein für
die Auswertung der Datenbank 110 verwendetes Filter für eine Suche
einer Ersatz-Testaufgabe schrittweise erweitert bzw. verändert werden.
Somit kann erreicht werden, dass weniger bevorzugte Ersetzungen
einer Testaufgabe durch eine Ersatz-Testaufgabe (gemäß einer
weniger bevorzugten Teil-Ersetzungsregel
niedriger Priorität)
nur dann stattfinden, wenn bevorzugte Ersetzungen (gemäß einer
bevorzugten Teil-Ersetzungsregel
hoher Priorität)
nicht möglich
sind.
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Schließlich wird
darauf hingewiesen, dass das in der 1 gezeigte
Flussdiagramm 100 für eine
Mehrzahl von Aufgabentypen ausgeführt werden kann. Nach dem Übernehmen
der ausgewählten Testaufgabe
in die Menge der ausgewählten
Testaufgaben in dem dritten Schritt 150 oder nach der Abarbeitung
der Ausnahmebehandlung 160 wird somit in einem Prüfschritt 180 bevorzugt überprüft, ob ein weiterer
Aufgabentyp zu bearbeiten ist. Ist dies der Fall, so wird in einem
Schritt 182 ein neuer Aufgabentyp ausgewählt, und
das gezeigte Verfahren wird wiederholt. Sind alle zu behandelnden
Aufgabentypen abgearbeitet, so werden schließlich die ausgewählten Testaufgaben
in einem Ausgabeschritt 190 ausgegeben. Hierbei können die
ausgewählten
Testaufgaben beispielsweise visuell und/oder akustisch und/oder
taktil an einen Benutzer ausgegeben werden. Die Testaufgaben können ferner
ausgedruckt oder optional auf einem Datenträger zur Verwendung durch einen
Benutzer gespeichert werden. Somit werden die dem Benutzer gegenüber ausgegebenen ausgewählten Testaufgaben
durch den Ablauf des beschriebenen Algorithmus 100 bestimmt.
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Existiert
zu einem zu verwendenden Aufgabentyp 120 keine geeignete
Testaufgabe, so wird dem Benutzer eine Ersatz-Testaufgabe präsentiert, die gemäß der Ersetzungsregel ausgewählt wird.
Somit kann gewährleistet
werden, dass immer eine bestmögliche
Zusammenstellung von Testaufgaben, in der die Aufgabentypen möglichst
ausgeglichen vertreten sind, zur Verfügung gestellt wird. Ferner kann
gewährleistet
werden, dass gegenüber
dem Benutzer stets eine bestimmte Anzahl von Testaufgaben ausgegeben
wird, selbst wenn zu einzelnen Aufgabentypen keine Testaufgaben
mehr verfügbar sind.
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Damit
ermöglicht
das erfindungsgemäße Verfahren
die automatisierte Erzeugung von stets ausgewogen und/oder nutzerangepasst
zusammengestellten Tests, wobei die Ausnahmebehandlung 160 durch
mindestens eine vorgegebene Ersetzungsregel wohl definiert ist.
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2 zeigt
eine graphische Darstellung eines beispielhaften Datenbankeintrags
für eine
Testaufgabe. Der beispielhafte Datenbankeintrag ist in seiner Gesamtheit
mit 200 bezeichnet. Die Datenbank weist hierbei Einträge für eine Mehrzahl
von Testaufgaben auf, von denen in 2 zwei gezeigt sind.
Die hier gezeigten Datenbankeinträge sind im Übrigen als beispielhaft zu
verstehen, wobei bei einer tatsächlichen
Implementierung einzelne Einträge entfallen
können.
Andererseits können
auch zusätzliche
Einträge
hinzukommen.
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In
einer Datenbank wird es bevorzugt, dass einer jeden Testaufgabe
ein eindeutiger Aufgabenidentifizierer 210 beispielsweise
in Form einer laufenden Nummer zugeordnet ist. Ferner wird es bevorzugt,
dass einer Aufgabe ein Aufgabentyp-Identifizierer 212 (z.
B. „A") zugeordnet ist.
Der Aufgabentyp-Identifizier 212 kann hierbei beispielsweise
die Art der Aufgabe (z. B. Sortieraufgabe, Multiple-Choice-Aufgabe, Bildbeschriftungsaufgabe,
Rechenaufgabe, ...) beschreiben. Ferner kann der Datenbankeintrag
zu einer Testaufgabe einen Schwierigkeitsgrad-Identifizierer 214 umfassen,
der bevorzugterweise eine Schwierigkeit der Aufgabe als einen numerischen
Wert darstellt. Ferner um fasst der Datenbankeintrag bevorzugterweise
ein Schon-Gelöst-Flag 216,
das anzeigt, ob eine Aufgabe von einem Benutzer schon erfolgreich
gelöst
wurde. Das Schon-Gelöst-Flag kann beispielsweise
ein binärer bzw.
boolescher Eintrag sein. Ferner kann der Datenbankeintrag einen
zu einem Benutzer gehörigen Fehlversuch-Zähler 218 umfassen,
der beispielsweise angibt, wie oft ein Benutzer eine Aufgabe schon erfolglos
bzw. mit falschem Ergebnis gelöst
hat.
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Weiterhin
kann der Datenbankeintrag einen Zeitdauer-Identifizierer 220 umfassen,
in dem in codierter Form eine für
eine Aufgabe zulässige
bzw. in Anspruch genommene Bearbeitungszeit eingetragen ist. Schließlich kann
der Datenbankeintrag 200 auch einen Verweis 222 auf
einen zu der jeweiligen Testaufgabe gehörigen Text oder auf sonstige
zu der Testaufgabe gehörige
Informationen (z. B. Bilder, Audioinformationen, Animationen oder
sonstige Multimedia-Informationen)
umfassen, wobei der Text oder die sonstige Information als tiefer
gehende Information betrachtet werden kann. Ebenso ist es möglich, dass
der Datenbankeintrag 200 ein Textfeld 224 umfasst,
in dem direkt ein Aufgabentext oder zumindest eine Überschrift
der Aufgabe eingetragen ist. Schließlich kann auch ein codierter
Themenbereich-Identifizierer 226 Teil des Datenbankeintrags 200 sein.
Die Informationen in dem Datenbankeintrag 200 einer Testaufgabe
können
bei einer Suche in der Datenbank verwendet werden, um verfügbare Aufgaben
auszuwählen,
und um ferner eine Anzeige und eine Auswertung der jeweiligen Testaufgaben
zu ermöglichen.
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Es
sei ferner darauf hingewiesen, dass beispielsweise in einer Mehrbenutzer-Umgebung
das Schon-Gelöst-Flag 216 und
der Fehlversuch-Zähler 218 in
einer separaten Tabelle für
eine Mehrzahl von Benutzern individuell abgespeichert sein können, dass
also das Schon-Gelöst-Flag 216 und
der Fehlversuchzähler 218 benutzerspezifische
Informationen darstellen, die einem Benutzer zugeordnet sind.
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Im Übrigen wird
darauf hingewiesen, dass ein Datenbankeintrag 200 zu einer
Aufgabe noch eine Vielzahl von weiteren Feldern umfassen kann. So
kann eine Datenbank Verweise auf Hilfetexte und weitergehende Informationen
umfassen. Ferner kann der Datenbankeintrag 200 auch zusätzliche
Informationen umfassen, die für
eine Auswertung der Aufgabe relevant sind, wie beispielsweise Informationen über eine
korrekte Antwort oder über
eine Punktzahl, die ein Prüfling
durch korrektes Lösen
der Aufgabe erhalten kann. All diese Informationen können sowohl
bei der Auswahl der Aufgabe verwendet werden als auch bei der späteren Ausgabe
der Aufgabe und bei der anschließenden Auswertung einer Benutzereingabe.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln
der verfügbaren
Testaufgaben aus einer Datenbank, die alle Testaufgaben (gegebenenfalls
aufgeteilt auf mehrere Tabellen für verschiedene Aufgabentypen)
umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist in seiner Gesamtheit mit 300 bezeichnet. Hierbei wird
davon ausgegangen, dass eine Datenbank 310 einen vollständigen Satz
von Testaufgaben umfasst, wobei jeder Testaufgabe zumindest ein
Aufgabentyp, ein Schon-Erfolgreich-Gelöst-Flag sowie ein Schwierigkeitsgrad zugeordnet
sind. In dem ersten Schritt 320 werden aus der Datenbank 310 diejenigen
Testaufgaben ausgefiltert, bei denen das Schon-Erfolgreich-Gelöst-Flag
gesetzt ist. In dem ersten Schritt 320 wird ferner durch
eine geeignete Festlegung eines Filters 324 sichergestellt,
dass nur Aufgaben des gerade zu verarbeitenden Aufgabentyps (beispielsweise
des Aufgabentyps „A") berücksichtigt
werden. Der Filter 324 kann ferner so ausgelegt sein, dass auch
ein Themenbereich-Identifizierer (z. B. der Themenbereich-Identifizierer „0x01", der das Thema 1 beschreibt)
ausgewertet wird, so dass nur Aufgaben von dem gewünschten
Thema ausgewählt
werden. Schließlich
wird es bevorzugt, dass in dem Filter 324 das Schon-Erfolgreich-Gelöst-Flag
auf „0" gesetzt wird, so
dass nur Aufgaben ausgelesen werden, die von dem Benutzer noch nicht
erfolg reich gelöst
wurden. Die anderen Felder des Datenbankeintrags 200 müssen beispielsweise
bei der Filterung nicht berücksichtigt
werden und dürfen
beispielsweise einen beliebigen Wert (angezeigt durch einen Stern „*") annehmen.
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Wird
auch ein Schwierigkeitsgrad der Testaufgaben mit berücksichtigt,
so kann in einem zweiten Schritt 330 eine entsprechende
zusätzliche
Filterung angewendet werden, so dass Testaufgaben, deren Schwierigkeitsgrad
sich von dem gegebenen Schwierigkeitsgrad unterscheidet, ausgefiltert
bzw. nicht in die Menge der verfügbaren
Aufgaben übernommen
werden. Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass die Berücksichtigung
des Schwierigkeitsgrads in dem zweiten Schritt 330 optional
ist. Ist eine Berücksichtigung
des Schwierigkeitsgrads vorgesehen, so können auch der erste Schritt 320 und
der zweite Schritt 330 kombiniert durchgeführt werden.
Anschließend
an die Filterschritte 320, 330 steht dann eine
Menge von verfügbaren
Testaufgaben, die noch nicht erfolgreich gelöst wurden, zur Verfügung. Diese Menge
von Testaufgaben kann beispielsweise durch eine Liste von Aufgaben-Identifizierern 210 beschrieben
sein. Ebenso kann die Menge von verfügbaren Testaufgaben, die noch
nicht gelöst
wurden, auch eine Kopie von Datenbankeinträgen 200 umfassen. Im Übrigen wird
auch darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend erforderlich ist,
eine Menge von verfügbaren
Testaufgaben explizit bereitzustellen, solange gewährleistet
ist, dass bei einer weiteren Verarbeitung eben die als verfügbar klassifizierten
Testaufgaben berücksichtigt
werden.
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Die 4A und 4B zeigen
einen ersten Teil und einen zweiten Teil eines Flussdiagramms eines
erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Zusammenstellen eines Tests gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Die 4A und 4B zeigen
hierbei ein Verfahren, das eine Ausnahmebehandlung bei der Auswahl
von Testaufgaben für
einen Aufgabentyp ermöglicht.
Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass das in den 4A und 4B gezeigte
Verfahren im Rahmen einer erfindungsgemäßen Testzusammenstellung mehrmals
für verschiedene
Aufgabentypen durchlaufen werden kann. Es sei ferner darauf hingewiesen,
dass für
einen vorgegebenen Aufgabentyp entweder nur eine Aufgabe oder eine
vorgegebene Anzahl von Aufgaben gesucht werden können, wobei die vorgegebene
Anzahl für
verschiedene Aufgabentypen unterschiedlich sein kann.
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Das
in den 4A und 4B gezeigte
Verfahren zur Zusammenstellung eines Tests mit einer hierarchischen
Ausnahmebehandlung ist mit 400A bzw. 400B bezeichnet.
Hierbei wird in einem ersten Schritt 410 versucht, in einer
Datenbank eine vorgegebene Anzahl von als noch nicht gelöst markierten Aufgaben
eines vorgegebenen Schwierigkeitsgrads zu identifizieren.
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Wird
in einem Schritt 412 festgestellt, dass die vorgegebene
Anzahl von Aufgaben (bevorzugter Weise genau eine Aufgabe) erfolgreich
identifiziert wurde, so werden die identifizierten Aufgaben in einem
Schritt 414 in eine Menge ausgewählter Aufgaben übernommen.
Im Anschluss an den Schritt 414 kann das gezeigte Verfahren
für einen
anderen Aufgabentyp wiederholt werden, bis alle zu bearbeitenden
Aufgabentypen bearbeitet sind. Durch das Übernehmen von identifizierten
Aufgaben in eine Menge ausgewählter
Aufgaben entsteht somit ein Test, der an einen Benutzer ausgegeben
werden kann.
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Wird
in dem Schritt 412 allerdings festgestellt, dass zu einem
vorgegebenen Aufgabentyp und einem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad
in der Datenbank nicht die vorgegebene Anzahl von Testaufgaben (also
beispielsweise nicht mindestens eine Testaufgabe) verfügbar ist,
so wird in einem Schritt 420 versucht, in der Datenbank
mindestens eine Ersatz-Testaufgabe von einem zulässigen Ersatz-Aufgabentyp oder
aus einer Menge von mehreren zulässigen
Ersatz-Aufgabentypen
zu identifizieren. Als zulässige
Ersatz-Aufgabentypen
können
hierbei alle in der Datenbank vorhan denen Aufgabentypen verwendet
werden, oder es können
zu dem vorgegebenen Aufgabentyp ein oder mehrere Ersatz-Aufgabentypen mittels
einer Ersetzungsregel bestimmt werden. Die Auswahl von Ersatz-Aufgabentypen
wird im Übrigen
später
anhand der 5A, 5B, 6A und 6B näher erläutert.
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Können eine
oder mehrere Ersatz-Testaufgaben von dem Ersatz-Aufgabentyp oder
aus der Menge von mehreren zulässigen
Ersatz-Aufgabentypen identifiziert werden, so werden die identifizierten Ersatz-Testaufgaben
wiederum in dem Schritt 414 in die Menge ausgewählter Testaufgaben übernommen,
und die Abarbeitung des Algorithmus wird für einen weiteren Aufgabentyp
aus der Menge von zu bearbeitenden Aufgabentypen wiederholt, bis
alle zu bearbeitenden Aufgabentypen bearbeitet sind. Wird allerdings
in dem Schritt 422 festgestellt, dass zu dem in dem Schritt 420 identifizierten
Ersatz-Aufgabentypen oder der Menge von identifizierten Ersatz-Testaufgaben
keine Ersatz-Testaufgabe von dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad
in der Datenbank verfügbar
ist, die als noch nicht gelöst
markiert ist (bzw. nicht genügend
Ersatz-Testaufgaben verfügbar
sind), so wird in einem Schritt 424 versucht, in der Datenbank
Ersatz-Testaufgaben mit einem zulässigen Ersatz-Schwierigkeitsgrad
zu identifizieren. In anderen Worten, aus dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad
wird ein zulässiger
Ersatz-Schwierigkeitsgrad abgeleitet. Hierbei kann beispielsweise
davon ausgegangen werden, dass, wenn zu einem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad
keine zulässigen
Ersatz-Testaufgaben in der Datenbank verfügbar sind, Ersatz-Testaufgaben
mit einem anderen als dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad identifiziert
werden sollen. Dabei kann beispielsweise festgelegt werden, dass
der Ersatz-Schwierigkeitsgrad um eine vorgegebene Abweichung, z.
B. eine Schwierigkeitsgradstufe, größer als der vorgegebene Soll-Schwierigkeitsgrad
sein darf. Ein vorgegebener Soll-Schwierigkeitsgrad bzw. Ersatz-Schwierigkeitsgrad
kann hierbei im Übrigen
auch ein Intervall von Schwierigkeitsgraden umfassen. Ferner können auch
mehrere Schwierigkeitsgrade (bzw. Intervalle von Schwierig keitsgraden)
sukzessive überprüft werden,
um in dem Schritt 424 in der Datenbank eine Ersatz-Testaufgabe
mit einem zulässigen
Ersatz-Schwierigkeitsgrad zu identifizieren.
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Ferner
sei darauf hingewiesen, dass in dem Schritt 424 entweder
nur Testaufgaben in der Datenbank von dem vorgegebenen Aufgabentyp
oder zusätzlich
Testaufgaben mit einem oder mehreren zusätzlichen Ersatz-Aufgabentypen
herangezogen werden können,
um eine Ersatz-Testaufgabe zu identifizieren.
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Wird
also in dem Schritt 430 festgestellt, dass in dem Schritt 424 eine
Ersatz-Testaufgabe mit dem vorgegebenen Aufgabentyp und dem Ersatz-Schwierigkeitsgrad
oder auch (optional) eine Ersatz-Testaufgabe mit einem zulässigen Ersatz-Aufgabentyp
und einem zulässigen
Ersatz-Schwierigkeitsgrad
identifiziert werden konnte, so wird die identifizierte Testaufgabe
wiederum in dem Schritt 414 in die Menge ausgewählter Aufgaben übernommen.
In diesem Fall kann ferner die Ausgabe einer Nachricht an den Benutzer
initiiert werden, um dem Benutzer anzuzeigen, dass eine Testaufgabe
mit einem Ersatz-Schwierigkeitsgrad verwendet wurde. Die entsprechende
Ausgabe ist allerdings als optional anzusehen. Die Ausgabe kann
ferner direkt bei der Zusammenstellung des Tests erfolgen oder auch erst
nachgelagert, wenn die entsprechende Ersatz-Testaufgabe mit dem
Ersatz-Schwierigkeitsgrad an den Benutzer ausgegeben wird.
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Kann
allerdings keine Testaufgabe mit dem Ersatz-Schwierigkeitsgrad und dem vorgegebenen Aufgabentyp
oder gegebenenfalls auch einem zulässigen Ersatz-Aufgabentyp identifiziert
werden, so wird in einem Schritt 434 eine Nachricht an
den Benutzer ausgegeben, dass nur ein reduzierter Test durchgeführt werden
kann. Daraufhin wird in einem Schritt 438 eine Eingabe
des Benutzers eingelesen. Zeigt die in dem Schritt 438 eingelesene
Eingabe des Benutzers an, dass der Benutzer mit einem reduzierten
Test einverstanden ist, so werden, falls nötig, Testaufgaben von anderen
zu verwendenden Aufgabentypen ausgewählt und in die Menge ausgewählter Aufgaben übernommen,
wobei wiederum das gleiche Verfahren angewendet wird. Sind für alle zu
bearbeitenden Aufgabentypen Testaufgaben bzw. Ersatz-Testaufgaben in die
Menge ausgewählter
Aufgaben übernommen,
so wird schließlich
in einem Schritt 446 ein reduzierter Test mit Aufgaben
aus der Menge ausgewählter
Aufgaben durchgeführt.
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Zeigt
allerdings die in dem Schritt 438 eingelesene Eingabe des
Benutzers an, dass der Benutzer mit einem reduzierten Test nicht
einverstanden ist, so wird in einem Schritt 450 die laufende
Testzusammenstellung abgebrochen. Daraufhin kann ein Benutzer beispielsweise
ein anderes Themengebiet wählen
oder die Testzusammenstellung kann nach Ablauf einer vorgegebenen
Wartezeit wiederholt werden. Letztere Möglichkeit ist vorteilhaft,
wenn davon auszugehen ist, dass zu der Datenbank von Testaufgaben
neue Testaufgaben hinzugefügt
werden können,
so dass gegebenenfalls nach Ablauf der Wartezeit genügend Testaufgaben
zur Verfügung
stehen. Das Wiederholen der Testzusammenstellung nach Ablauf einer
Wartezeit, die beispielsweise durch eine Zeitgebereinrichtung bestimmt
sein kann, ermöglicht somit
eine Durchführung
eines vollständigen
Tests, sobald genügend
Testaufgaben verfügbar
sind.
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5A zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
einer Ersatz-Testaufgabe mit einem Ersatz-Aufgabentyp in einer Testaufgaben-Datenbank
unter Verwendung einer Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle. Das in der 5A gezeigte
Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 500 bezeichnet.
Zur Durchführung
des Verfahrens 500 wird davon ausgegangen, dass eine Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
(auch als Aufgabentyp-Ersetzungstabelle bezeichnet) vorhanden ist,
wie sie beispielsweise in 5B gezeigt
ist. Eine erfindungsgemäße Aufgabentyp-Ersetzungstabelle
beschreibt zu jedem Aufgabentypen einen oder mehrere Ersatz-Aufgabentypen. Hierbei
legt die Anordnung der Ersatz- Aufgabentypen
in der Tabelle typischerweise eine Priorität bei der Überprüfung der Ersatz-Aufgabentypen bzw.
bei der Suche von Ersatz-Testaufgaben mit einem Ersatz-Aufgabentyp
fest. Im Übrigen
wird darauf hingewiesen, dass es auch vorkommen kann, dass es zu
einem Aufgabentypen keinen Ersatz-Aufgabentypen gibt.
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Gemäß der Aufgabentyp-Ersetzungstabelle kann
somit einem vorgegebenen Aufgabentyp kein Ersatz-Aufgabentyp, genau
ein 1 Ersatz-Aufgabentyp oder eine Mehrzahl von Ersatz-Aufgabentypen zugeordnet
sein, wobei die Ersatz-Aufgabentypen
typischerweise eine Reihenfolge bzw. verschiedene Prioritäten aufweisen.
Eine Aufgabentyp-Ersetzungstabelle
kann in Form einer herkömmlichen
Tabelle, aber auch beispielsweise als eine verkettete Liste realisiert
sein.
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Es
wird ferner darauf hingewiesen, dass das gezeigte Verfahren 500 beispielsweise
die Schritte 420 und 422 des Verfahrens 400A, 400B beschreibt.
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Das
Verfahren 500 wird also durchgeführt, wenn in der Datenbank
nicht die vorgegebene Anzahl von als noch nicht gelöst markierten
Aufgaben des vorgegebenen Aufgabentyps und des vorgegebenen Schwierigkeitsgrads
identifiziert wurde. In diesem Fall wird in einem ersten Schritt 510 ein
erster Ersatz-Aufgabentyp in einer Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle (bzw. Aufgabentyp-Ersetzungstabelle)
gesucht. Wird der erste Ersatz-Aufgabentyp in der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle gefunden,
so wird der erste Ersatz-Aufgabentyp als aktueller Ersatz-Aufgabentyp übernommen,
und es wird folglich in einem zweiten Schritt 520 in der
Testaufgaben-Datenbank
eine Ersatz-Testaufgabe von dem ersten Ersatz-Aufgabentyp gesucht. Wird in einem dritten
Schritt 524 festgestellt, dass eine Ersatz-Testaufgabe
von dem ersten Ersatz-Aufgabentyp gefunden wurde, so kann die Ersatz-Testaufgabe in einem
vierten Schritt 528 verwendet, d. h. beispielsweise in
die Menge ausgewählter
Aufgaben übernom men,
werden. Wird aber keine Ersatz-Testaufgabe von dem ersten Ersatz-Aufgabentyp
gefunden, so wird in einem fünften Schritt 532 geprüft, ob in
der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
ein weiterer Ersatz-Aufgabentyp vorhanden ist. Ist dies der Fall,
so wird in einem sechsten Schritt 536 der weitere Ersatz-Aufgabentyp
aus der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
als aktueller Ersatz-Aufgabentyp übernommen, und das Verfahren
wird in der gezeigten Weise mit dem neuen aktuellen Ersatz-Aufgabentyp
wiederholt. Es wird also wieder in der Testaufgaben-Datenbank eine
Ersatz-Testaufgabe
von dem neuen aktuellen Ersatz-Aufgabentyp gesucht.
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Wird
aber in dem Schritt 532 festgestellt, dass in der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
kein weiterer Ersatz-Aufgabentyp zu dem vorgegebenen Aufgabentyp
vorhanden ist, so wird das gezeigte Verfahren mit dem Schritt 540 abgebrochen,
wobei bevorzugterweise einem übergeordneten
Algorithmus mitgeteilt wird, dass keine Ersatz-Testaufgabe von einem zulässigen Ersatz-Aufgabentyp
gefunden wurde.
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In
anderen Worten, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 500 wird
für einen
oder mehrere Ersatz-Aufgabentypen, die in der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
abgelegt sind, geprüft,
ob eine Ersatz-Testaufgabe in der Testaufgaben-Datenbank verfügbar ist.
Die Reihenfolge, in der die möglichen Ersatz-Aufgabentypen
zu einem vorgegebenen Aufgabentyp abgearbeitet werden, ist wiederum
durch die Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
festgelegt.
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Ferner
wird darauf hingewiesen, dass es zu einem vorgegebenen Aufgabentyp
keinen Ersatz-Aufgabentyp, einen Ersatz-Aufgabentyp oder mehrere Ersatz-Aufgabentypen
geben kann. Ferner ist es möglich,
dass für
einen Aufgabentyp alle anderen Aufgabentypen als Ersatz-Aufgabentypen
fungieren können.
Je nach den Gegebenheiten kann die Aufgabentyp-Ersetzungstabelle daher in verschiedener
Form codiert sein. Beispielsweise kann eine klassische Tabelle mit
einer vorgegebenen Anzahl von Spalten verwendet werden. Ebenso gut
kann jedoch auch eine verkettete Liste zur Speicherung der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
verwendet werden. Im Übrigen
kann die Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle auch durch eine anderweitige
Beschreibungsform (z. B. „alle
außer
dem vorgegebenen Aufgabentyp")
beschrieben sein. Die Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle kann im Übrigen statisch vorgegeben
sein, oder kann beim Hinzufügen
von neuen Aufgabentypen automatisch aktualisiert werden.
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5B zeigt
eine beispielhafte Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle (auch als Aufgabentyp-Ersetzungstabelle
bezeichnet). Die Aufgabentyp-Ersetzungstabelle der 5B ist
in ihrer Gesamtheit mit 570 bezeichnet. Der Aufgabentyp
ist wiederum durch einen Aufgabentyp-Identifizierer 572 (z.
B. „A", „B", ...) beschrieben.
Zu einem Aufgabentyp (z. B. dem Aufgabentyp „A") existiert dann eine Anzahl von Ersatz-Aufgabentypen 574, 576, 578 (beispielsweise Aufgabentypen „B" und „C"), die, geordnet
nach Priorität,
in die Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle
eingetragen sind. Hierbei müssen
freilich nicht alle Felder der Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle gefüllt sein.
Bei dem gezeigten Beispiel wird der Aufgabentyp „A" bevorzugt durch den Aufgabentyp „B" ersetzt. Falls für den Aufgabentyp „B" keine Ersatz-Testaufgabe
existiert, so wird ferner versucht, den Aufgabentyp „A" durch den Aufgabentyp „C" zu ersetzen. In ähnlicher
Weise wird der Aufgabentyp „B" bevorzugt durch
den Aufgabentyp „A" ersetzt und, falls
eine Ersetzung durch den Aufgabentyp „A" nicht möglich ist, durch den Aufgabentyp „C". Der Aufgabentyp „D" kann nur durch den Aufgabentyp „E" ersetzt werden und
umgekehrt. Für den
Aufgabentyp „F" existiert gemäß der beispielhaften
Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle 570 kein zulässiger Ersatz-Aufgabentyp,
d. h. der Aufgabentyp „F" kann nicht durch
eine Ersatzaufgabe von einem anderen Aufgabentyp ersetzt werden.
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Die 6A zeigt
ferner ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
eines zulässigen Ersatz-Aufgabentyps
zu einem vorgegebenen Aufgabentyp. Das in der 6A gezeigte
Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 600 bezeichnet.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass Aufgabentypen durch Aufgabentypmerkmalsvektoren
beschrieben sind, dass also jedem Aufgabentyp ein Aufgabentypmerkmalsvektor
zugeordnet ist. Ferner wird davon ausgegangen, dass ein Verfahren existiert,
um zwischen zwei gegebenen Aufgabentypmerkmalsvektoren von unterschiedlichen
Aufgabentypen ein quantitatives Maß für einen Unterschied zu bestimmen.
Hierbei können
einzelne Merkmale des Aufgabentypmerkmalsvektors verschieden gewichtet werden.
Im Übrigen
wird darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Aufgabentypmerkmalsvektor
auch um einen Skalar (d. h. um einen Vektor mit nur einem Eintrag)
handeln kann. Ein Aufgabentypmerkmalsvektor, der bevorzugt mehrere
numerisch ausdrückbare
Kriterien beschreibt, eignet sich hierbei besonders gut für eine Verarbeitung
durch eine elektronische Rechenanlage. Eine Abstandsfunktion kann
bevorzugt den Unterschied zwischen zwei Aufgabentypmerkmalsvektoren
in Form eines numerischen Werts oder einer diskret ausdrückbaren
Abstandsinformation liefern, wobei eine Berechnung der Abstandsfunktion
beispielsweise durch eine Auswertung einer mathematischen Norm erfolgen
kann.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 600 wird
somit für
einen vorgegebenen zu ersetzenden Aufgabentyp (für den keine Testaufgabe in
der Datenbank verfügbar
ist) der zugehörige
Aufgabentypmerkmalsvektor ermittelt. Dieser kann beispielsweise
aus einer Tabelle entnommen oder auch aus den in der Datenbank abgelegten
und zu dem Aufgabentyp gehörigen
Informationen extrahiert werden. Für einen potentiellen Ersatz-Aufgabentyp
wird dann in ähnlicher
Weise ein weiterer Aufgabentypmerkmalsvektor (wiederum bevorzugt
aus einer Tabelle) ermittelt. Daraufhin wird in einem Schritt 610 ein quantitatives
Maß für einen
Unterschied zwischen den Aufgabentypmerkmalsvektoren des zu ersetzenden
Aufgabentyps und des potentiellen Ersatz-Aufgabentyps ermittelt.
Wird ferner in einem Schritt 620 festgestellt, dass ein Unterschied
zwischen den Aufgabentypmerkmalsvektoren des zu ersetzenden Aufgabentyps
und des potentiellen Ersatz-Aufgabentyps kleiner
oder gleich einer vorgegebenen Schwelle ist, so wird der potentielle
Ersatz-Aufgabentyp in einem Schritt 630 in eine Menge von
möglichen
Ersatz-Aufgabentypen übernommen.
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Daraufhin
wird in einem Schritt 640 überprüft, ob noch ein weiterer potentieller
Ersatz-Aufgabentyp verfügbar
ist. Ist dies der Fall, so wird das beschriebene Verfahren wiederholt,
es wird also wiederum ein quantitatives Maß für den Unterschied zwischen
den Aufgabentypmerkmalsvektoren des zu ersetzenden Aufgabentyps
und des weiteren potentiellen Ersatz-Aufgabentyps ermittelt. Wird
in dem Schritt 640 aber festgestellt, dass kein weiterer
potentieller Ersatz-Aufgabentyp
verfügbar
ist, so werden die in die Menge der möglichen Ersatz-Aufgabentypen übernommenen
Aufgabentypen zum Identifizieren einer Ersatz-Testaufgabe verwendet.
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Hierbei
wird ferner darauf hingewiesen, dass die möglichen Ersatz-Aufgabentypen
beispielsweise zusätzlich
in eine Reihenfolge gebracht werden können, so dass ein möglicher
Ersatz-Aufgabentyp, dessen Aufgabentypmerkmalsvektor sich am wenigsten von
dem Aufgabentypmerkmalsvektor des vorgegebenen zu ersetzenden Aufgabentyps
unterscheidet, mit der höchsten
Priorität
verwendet wird, während andere
mögliche
Ersatz-Aufgabentypen, die sich gemäß ihrem Aufgabentypmerkmalsvektoren
mehr von dem zu ersetzenden Aufgabentyp unterscheiden, mit geringerer
Priorität
verwendet werden. Ferner ist anzumerken, dass die möglichen
Ersatz-Aufgabentypen beispielsweise in eine Tabelle oder eine verkettete
Liste eingetragen werden können.
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Ferner
sei darauf hingewiesen, dass die 6B eine
beispielhafte graphische Darstellung einer Tabelle von Aufgabentypmerkmalsvektoren
für verschiedene
Aufgabentypen zeigt. Bei dem gegebenen Beispiel umfasst ein Aufgabentypmerkmalsvektor
zu einem vorgegebenen Aufgabentyp beispiels weise einen Aufgabentyp-Identifizierer 670,
einen Bearbeitungszeit-Identifizierer 674, der eine für eine Bearbeitung
des Aufgabentyps vorgesehene Bearbeitungszeit beschreibt, sowie
mehrere Anforderungs-Klassifizierer 678, 682, 686.
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Die
Anforderungs-Klassifizierer 678, 682, 686 beschreiben
in codierter Form bzw. in Form von numerischen Werten verschiedene
Anforderungskategorien, die ein Aufgabentyp an einen Benutzer stellt.
So kann beispielsweise beschrieben werden, wie hoch die von einem
Aufgabentyp an den Benutzer gestellten Anforderungen hinsichtlich
des Wissens, hinsichtlich der Transferfähigkeit und/oder hinsichtlich
der Konzentrationsfähigkeit
sind. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass für die Erstellung eines Aufgabentypmerkmalsvektors
allerdings auch nur ein einzelnes der beschriebenen Merkmale eines
Aufgabentyps (beispielsweise nur die Bearbeitungszeit) oder eine
beliebige Kombination von Merkmalen verwendet werden kann. Aufgrund
der Aufgabentypmerkmalsvektoren kann dann durch die Bestimmung eines
mathematisch bzw. algorithmisch definierten Abstandsmaßes bestimmt
werden, welche Aufgabentypen durch welche anderen Aufgabentypen
ersetzt werden können.
Eine Ersetzung ist typischerweise möglich, wenn Unterschiede zwischen
Aufgabentyp-Merkmalsvektoren
von verschiedenen Aufgabentypen hinreichend klein (also kleiner
als ein vorgegebener maximaler Unterschied) sind. Die Anforderungskategorien
des Anforderungs-Klassifizierers können ferner optional beispielsweise
Anforderungen hinsichtlich Kommunikationsfähigkeit oder hinsichtlich einer
Anwendung von Aussagenlogik und/oder abstrakter Logik umfassen.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Identifizieren
einer Ersatz-Testaufgabe
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das in 7 gezeigte
Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 700 bezeichnet.
Es wird hierbei wiederum davon ausgegangen, dass ein Aufgabentyp
und ein Schwierigkeitsgrad vorgegeben sind, wobei für den vorgegebenen
Aufgabentyp und den vorgegebenen Schwierigkeitsgrad keine Testaufgabe
in der Datenbank von Testaufgaben verfügbar ist. Somit wird in einem
ersten Schritt 710 ein zulässiger Ersatz-Aufgabentyp zu
dem vorgegebenen Aufgabentyp ermittelt, wozu beispielsweise eine
Ersatz-Aufgabentyp-Tabelle 712 verwendet werden kann. In
einem weiteren Schritt 720 wird geprüft, ob es zu einem identifizierten
zulässigen
Ersatz-Aufgabentyp und dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad eine
Ersatz-Testaufgabe in der Datenbank von Testaufgaben gibt. Ist dies
der Fall, so wird die Ersatz-Testaufgabe mit dem Ersatz-Aufgabentyp
und dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad verwendet, d. h. in die Menge
der ausgewählten
Aufgaben übernommen.
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Ist
zu dem zulässigen
Ersatz-Aufgabentyp und dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad keine
Ersatz-Testaufgabe in der Datenbank verfügbar, so wird in einem Schritt 730 gemäß einer
Ersatz-Schwierigkeitsgrad-Regel 732 ein zulässiger Ersatz-Schwierigkeitsgrad
zu dem vorgegebenen Schwierigkeitsgrad ermittelt. Daraufhin wird
in einem Schritt 740 geprüft, ob es zu dem zulässigen Ersatz-Schwierigkeitsgrad
eine Ersatz-Testaufgabe in der Datenbank gibt, wobei entweder nur
der vorgegebene Aufgabentyp oder weiterhin auch eine Menge von zulässigen Ersatz-Aufgabentypen
geprüft
wird. Gibt es zu einem zulässigen
Ersatz-Schwierigkeitsgrad eine Ersatz-Testaufgabe in der Datenbank,
so wird die identifizierte Ersatz-Testaufgabe verwendet, d. h. in
die Menge der ausgewählten
Aufgaben übernommen.
Gibt es zu dem zulässigen
Ersatz-Schwierigkeitsgrad aber keine Ersatz-Testaufgabe in der Datenbank, so wird
eine weitere Fehlerbehandlung 750 durchgeführt. Die
weitere Fehlerbehandlung 750 kann beispielsweise eine Ausgabe
an einen Benutzer und eine Abfrage umfassen, ob der Benutzer mit der
Durchführung
eines verkürzten
Tests einverstanden ist. Ferner wird darauf hingewiesen, dass, falls eine
Ersatz-Testaufgabe mit einem zulässigen
Ersatz-Schwierigkeitsgrad verwendet wird, eine Benachrichtigung
des Benutzers durch Ausgabe einer Nachricht gegenüber dem
Benutzer erzeugen kann.
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8 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen eines Tests
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das in 8 gezeigte
Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 800 bezeichnet und
beschreibt eine Testdurchführung.
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In
einem ersten Schritt 810 wird hierbei ein Schwierigkeitsgrad
eingelesen. Ferner kann optional auch ein Themengebiet eingelesen
werden. Es wird hier allerdings darauf hingewiesen, dass auf das
Einlesen des Schwierigkeitsgrades verzichtet werden kann, wenn beispielsweise
in einem elektronischen Lernsystem nur ein einziger Schwierigkeitsgrad
möglich
ist.
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In
einem zweiten Schritt 820 wird daraufhin ein Test unter
Verwendung einer Datenbank von Testaufgaben zusammengestellt. Der
zweite Schritt 820 kann beispielsweise ein Verfahren 100 gemäß der 1,
ein Verfahren 300 gemäß der 3,
ein Verfahren 400A, 400B gemäß den 4A, 4B, ein
Verfahren 500 gemäß der 5A,
ein Verfahren 600 gemäß der 6A und/oder
ein Verfahren 700 gemäß der 7 umfassen.
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In
dem zweiten Schritt 820 wird also der Test unter Verwendung
einer Datenbank zusammengestellt, wobei bevorzugt eine Ausnahmebehandlung durchgeführt wird,
wenn zu einem zu berücksichtigenden
Aufgabentypen der Datenbank keine Testaufgabe verfügbar ist,
die einen passenden Schwierigkeitsgrad aufweist und die noch nicht
von einem Benutzer korrekt beantwortet worden ist.
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In
einem dritten Schritt 830 wird ferner festgestellt, ob
das Zusammenstellen des Tests erfolgreich ist. Ist dies nicht der
Fall, so wird das erfindungsgemäße Verfahren
abgebrochen. Ist das Zusammenstellen des Tests allerdings erfolgreich,
so wird in einem vierten Schritt 840 der Test durchgeführt. Für mindestens
eine Testaufgabe wird hierbei die Aufgabenstellung beispielsweise
in visueller und/oder akustischer Form ausgegeben. Bevorzugt umfasst
die Ausgabe der Testaufgabe eine visuelle Ausgabe eines Textes,
eines Bildes, eines Videos, einer Animation, und/oder einer VRML-Welt (VRML=virtual
reality modeling language=Sprache zur Beschreibung einer virtuellen
Realität),
wobei ein Verweis auf die auszugebende Visualisierung in der Datenbank
gespeichert ist. Weiterhin wird es bevorzugt, auch eine akustische
Information an einen Benutzer auszugeben. Somit dient die Datenbank
dazu, verschiedene multimediale Quellen für eine Ausgabe der Testaufgabe
durch Querverweise zu beschreiben bzw. zu verwalten. Die Zusammenstellung
der Testaufgaben in dem Schritt 820 liefert hierbei eine übergeordnete
Ablaufsteuerung für
die Ausgabe verschienener multimedialer Inhalte. Die Zusammenstellung
eines Tests im Schritt 820 erfolgt also derart, dass sich
eine ausgewogene Ausgabe von multimedialen Inhalten ergibt, wobei
mindestens eine Ersetzungsregel die Auswahl von Testaufgaben und
damit den Ablauf der multimedialen Mensch-Maschine-Kommunikation
festlegt.
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Anschließend an
eine Ausgabe einer Aufgabenstellung wird eine Antwort von dem Benutzer
eingelesen. Die eingelesene Antwort wird dann bevorzugt ausgewertet,
indem die eingelesene Antwort mit einer Vergleichs-Antwort-Information
aus der Testaufgaben-Datenbank verglichen wird. Die Auswertung der
eingelesenen Antwort kann aber auch auf anderem Wege erfolgen, beispielsweise
durch Einbeziehung eines Tutors oder durch Eingeben der eingelesenen
Antwort in ein neuronales Netz. Dieses Verfahren empfiehlt sich,
wenn eine mögliche
eingelesene Antwort aufgrund der vorliegenden Testaufgabe eine hohe
Komplexität
aufweisen kann und wenn also mehrere mögliche korrekte Antworten existieren.
Bei einem Auswerten der eingelesenen Antwort kann ferner ein Unterschied
zwischen der eingelesenen Antwort und einer in der Datenbank abgelegten und
zu der ausgegebenen Testaufgabe gehörigen Vergleichsantwort bestimmt
werden, wobei eine eingelesene Antwort als korrekt klassifiziert
wird, wenn der Unterschied kleiner als ein vorgegebener maximal
zulässiger
Unterschied ist. Im Übrigen
kann auch angenommen werden, dass eine eingelesene Antwort nur dann
korrekt ist, wenn sie mit der zu der ausgegebenen Testfrage gehörigen Vergleichs-Antwort aus
der Datenbank übereinstimmt.
Im Übrigen
kann bei der Bestimmung des Unterschieds zwischen der eingelesenen
Antwort und einer Vergleichs-Antwort ein beliebiges Verfahren zur
Bestimmung des Unterschieds zwischen zwei Eingaben verwendet werden. Für numerische
Eingaben kann beispielsweise ein Toleranzintervall verwendet werden.
Außerdem
kann bei Fragen, bei denen mehrere mögliche Antworten existieren,
beispielsweise das Fehlen von einer der mehreren möglichen
Antworten toleriert werden, wobei die Eingabe dennoch als korrekt
anerkannt wird. Basierend auf der Auswertung der eingelesenen Antwort
wird dann eine codierte Information erzeugt, ob der Benutzer die
Testaufgabe korrekt gelöst
hat.
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Im Übrigen sei
darauf hingewiesen, dass das Ausgeben einer Aufgabenstellung, das
Einlesen einer Antwort, das Auswerten der eingelesenen Antwort und
das Erzeugen einer codierten Information, wenn die Mehrzahl von
Testaufgaben, der Teil des Schritts 820 der zusammengestellten
Tests sind, wiederholt werden kann.
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Die
codierte Information, die eine Information enthält, ob der Benutzer eine Testaufgabe
korrekt gelöst
hat, kann sodann (entweder direkt nach der Abarbeitung einer Testaufgabe
oder nach Abarbeitung aller zu einem Test gehörigen Testaufgaben) in der Datenbank
abgelegt werden. Die codierte Information kann in der Datenbank
beispielsweise so abgelegt werden, dass sie einem Benutzer zugeordnet
ist, wenn ein elektronisches Testsystem von mehreren Benutzern verwendet
werden kann. Das Ablegung der codierten Information erfolgt hierbei
in dem Schritt 850.
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In
einem weiteren Schritt 860 kann dann ein Testergebnis unter
Verwendung der codierten Information erzeugt werden.
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Das
Testergebnis trägt
beispielsweise eine Information darüber, wie viele Aufgaben ein
Benutzer korrekt gelöst
hat. Das Testergebnis kann ferner eine Zeitinformation beinhalten,
die eine Aussage darüber trägt, wie
lange ein Benutzer für
eine Bearbeitung eines Tests benötigt
hat, welche Defizite der Prüfling aufweist
und/oder welche Themen bevorzugt behandelt werden sollten, um diese
Defizite auszugleichen. Die Zeitinformation kann beispielsweise
durch einen Zeitgeber, der Teil einer Vorrichtung zum Durchführen eines
Tests ist, ermittelt werden. In anderen Worten, das Verfahren zum
Durchführen
eines Tests kann ein Starten eines elektronischen Zeitgebers sowie
ein Auslesen des elektronischen Zeitgebers nach Beendigung der letzten
zu einem zusammengestellten Test gehörigen Testaufgabe umfassen.
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Das
Testergebnis kann ferner in einem abschließenden Schritt 870 beispielsweise
visuell und/oder akustisch oder in Form eines Ausdrucks an den Benutzer
ausgegeben werden.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren 800 zum
Durchführen
eines Test kann somit erreicht werden, dass bei einer wiederholten
Durchführung
des Verfahrens bereits korrekt beantwortete Testaufgaben nicht wiederholt
verwendet werden. Bei einem Zusammenstellen des Test in dem Schritt 820 wird nämlich auf
die Datenbank zugegriffen, wobei die Datenbank unter anderem eine
Information darüber
umfasst, ob ein Benutzer eine Testaufgabe bereits erfolgreich gelöst hat.
In dem Schritt 850 hingegen wird durch Auswertung einer
von dem Benutzer ausgelesenen Antwort eine codierte Information
in der Datenbank abgelegt, die eben die Information trägt, ob der Benutzer
die Testaufgabe schon korrekt gelöst hat. Somit ändert sich
die Testzusammenstellung für
jede wiederholte Durchführung
des Verfahrens 800 basierend auf den von dem Benutzer eingelesenen
Antworten. Folglich entsteht ein Testsystem, das an die Bedürfnisse
des Benutzers, also beispielsweise einen Wunsch, korrekt beantwortete
Testaufgaben nicht mehrmals vorgelegt zu bekommen, angepasst ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Verfahren zur Testzusammenstellung tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 800 allerdings
nicht das Problem auf, dass ein Test nicht mehr durchgeführt werden
kann, sobald ein Benutzer alle Testaufgaben auch nur eines Aufgabentypen
korrekt gelöst
hat. Durch das erfindungsgemäße Zusammenstellen
eines Tests unter Verwendung einer Datenbank und unter Verwendung einer
Ausnahmebehandlung können
nämlich
für einen
Aufgabentypen, für
den keine Testaufgaben mehr verfügbar
sind, Ersatz-Testaufgaben identifiziert werden. Ersatz-Testaufgaben
können
gemäß vorgegebenen
Ersetzungsregeln ferner so ausgewählt werden, dass sich weiterhin
ein ausgewogener Test ergibt.
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9 zeigt
ein Flussdiagram eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung eines Test
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die 9 beschreibt
dabei das Prinzip der dynamischen Testzusammenstellung. Das in 9 gezeigte
Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 900 bezeichnet und
umfasst in einem ersten Schritt 910 ein Einlesen eines
Themenbereichs sowie ein Einlesen eines Schwierigkeitsgrades.
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Optional
kann ferner eine Anzahl von zu bearbeitenden Testaufgaben eingelesen
werden, wenn diese nicht festgelegt ist. Die Anzahl von zu bearbeitenden
Testaufgaben kann ferner von einer empfangenen Information über eine
Anzahl von zu lösenden Testaufgaben
abgeleitet werden. Damit können
beispielsweise eine Anzahl von Testaufgaben pro Test sowie ein Schwierigkeitsgrad
institutsabhängig
festgelegt werden. Somit können
beispielsweise bei einer Testdurchführung bei einer ersten Firma
(oder im Auftrage einer ersten Firma) Tests aus 20 Aufgaben der
Schwierigkeitsgrade 1 bis 5 zusammengestellt werden, während bei
einer zweiten Firma Tests bestehend aus 30 Testaufgaben zusammengestellt werden.
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Somit
bringt eine Einrichtung zum Empfangen einer Anzahl und eines Schwierigkeitsgrades
der zu bearbeitenden Testaufgaben in manchen Fällen einen Mehrwert, da damit
eine einfache Anpassung der erfindungsgemäßen Einrichtung an verschiedene Anwendungsfälle bei
verschiedenen Testinstituten (bzw. in verschiedenen Firmen) möglich wird.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich daraus im Rahmen einer Prüfungssituation.
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Basierend
auf dem eingelesenen Themenbereich und dem eingelesenen Schwierigkeitsgrad werden
in einem zweiten Schritt 920 eine Prüfung eines Lernerfolgs vorbereitet,
woraufhin eine Menge von noch nicht gelösten Testaufgaben in einem
dritten Schritt 930 bereitgestellt wird. Basierend auf
den in dem dritten Schritt 930 bereitgestellten noch nicht gelösten Aufgaben
wird dann in einem vierten Schritt 940, falls möglich, eine
Aufgabe je Aufgabentyp ausgewählt.
Ist dies möglich
(positiv bzw. „ja") so wird in einem
fünften
Schritt 942 die jeweilige Aufgabe in einen Test integriert.
Ist es hingegen nicht möglich,
in dem vierten Schritt 940 eine Aufgabe je Typ auszuwählen (negativ
bzw. „nein"), so wird in einem
sechsten Schritt 950 versucht, eine Ersatzaufgabe eines anderen
(Ersatz-) Aufgabentyps auszuwählen.
Ist dies möglich
(positiv) so wird die Ersatzaufgabe wiederum in dem fünften Schritt 942 in
den Test integriert. Ist es nicht möglich, in dem sechsten Schritt 950 eine
Ersatz-Testaufgabe eines anderen (Ersatz-) Aufgabentyps zu finden,
so wird versucht, in einem siebten Schritt 960 eine Ersatz-Testaufgabe
mit einem anderen (Ersatz-) Schwierigkeitsgrad in der Datenbank
zu identifizieren. Wird in dem siebten Schritt 960 eine
Testaufgabe mit einem anderen (Ersatz-) Schwierigkeitsgrad in der
Datenbank identifiziert, so wird ein Hinweis an den Benutzer ausgegeben,
und die identifizierte Ersatz-Testaufgabe wird in dem fünften Schritt 942 in
den Test integriert. Kann in dem siebten Schritt 960 auch
keine Ersatz-Testaufgabe mit einer anderen Schwierigkeit gefunden
werden (negativ), so erfolgt in einem achten Schritt 970 eine Ausgabe
gegenüber
einem Benutzer. Von dem Benutzer wird ferner eine Eingabe eingelesen,
die je nach Inhalt als Zustimmung (positiv) oder Ablehnung (negativ)
für eine
Durchführung
eines Tests mit einer reduzierten Anzahl von Testaufgaben gewertet
wird. Ist die Eingabe derart, dass sie als Zustimmung gewertet wird,
so wird also ein reduzierter Test zusammengestellt. Stimmt der Benutzer
einem reduzierten Test in dem achten Schritt 970 hingegen
nicht zu, (negativ) so erfolgt eine Ausgabe gegenüber dem Benutzer,
die den Benutzer zu der Auswahl eines anderen Themengebiets auffordert.
Als Antwort auf eine Eingabe des Benutzers wird dann wiederum in dem
Schritt 910 eine Eingabe des Benutzers eingelesen, die
die Auswahl eines Themengebiets ermöglicht.
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Eine
erfindungsgemäße Lerntestumgebung umfasst
also, im Unterschied zu bekannten Lehr-/Lern-/Testsystemen, ein
breites Spektrum an Aufgabentypen zur Lernerfolgskontrolle. Eine
Klassifizierung kann hierbei in geschlossenen Aufgabentypen, halb
offenen Aufgabentypen und offenen Aufgabentypen erfolgen. Geschlossene
Aufgabetypen umfassen beispielsweise Multiple-Choice-Aufgaben, True/False-Aufgaben,
Bildauswahl, Hot-Spot, Umordnungsaufgaben und Zuordnungsaufgaben.
Halb offene Aufgabentypen umfassen beispielsweise Bildbeschriftung
und kurze Texteingaben. Offene Aufgaben schließlich umfassen beispielsweise
Anfertigen einer Skizze und ausführliche
Texteingabe. Jeder Aufgabentyp wird bevorzugt in einer separaten
Tabelle der Aufgabendatenbank (Datenbank der Testaufgaben) gespeichert,
wobei neben Aufgabentext, Lösungshinweis,
Themenbezug, verwandten Themen und richtiger Lösung auch noch Antwortvorgaben
spezifiziert bzw. in der Datenbank gespeichert sein können.
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Eine
Kombination verschiedener Aufgabentypen erlaubt das Verbinden der
Vorteile bei parallelem Ausgleich der Nachteile. Weiterhin verhilft
eine Vielfalt an Aufgabentypen zur Herausbildung und Überprüfung unterschiedlicher
mentaler Wissensrepräsentationen.
Die Lernkontrolle kann gemäß einer Forderung
nach frühen,
regelmäßigen und
indivi duell anpassbaren Lernerfolgskontrollen so ausgelegt werden,
dass ein Zeitpunkt einer Durchführung
eines Lerntests als ständig
abrufbar festgelegt wird. Aufgaben können in frei wählbarer
Bearbeitungsreihenfolgen abgearbeitet werden, und ferner beliebig
angesehen und/oder editiert werden. Ferner kann ein angestrebter
Inhalt einer Lernkontrolle entweder automatisch vorausgewählt werden
oder frei durch einen Benutzer ausgewählt werden. Weiterhin wird
es bevorzugt, dass drei Schwierigkeitsgrade auswählbar sind (Anfänger-, Fortgeschritten-
und Expertenmodus). Daneben kann während der Durchführung eines
Tests ein Lösungshinweis
bereitgestellt werden. Weiterhin wird es bevorzugt, auf eine Zeitlimitierung zu
verzichten, wobei jedoch bevorzugter Weise ein Hinweis auf das Überschreiten
eines Zeitlimits ausgegeben wird. Außerdem kann die benötigte Bearbeitungsdauer
angezeigt werden. Ferner wird es bevorzugt, für einen Test etwa 15 Aufgaben
zu verwenden, um ein realistisches Bild eines Lernerfolgs zu liefern
und gleichzeitig eine Konzentrationsfähigkeit eines Lernenden bzw.
eines Prüflings
nicht zu überfordern.
In einem optionalen Klausurmodus mit etwa 20 Aufgaben unterschiedlichen
Schwierigkeitsgrades können
relevante Module bzw. Themengebiete ferner automatisch selektiert
werden. Bereits bearbeitete Aufgaben werden außerdem bevorzugt gekennzeichnet.
Eine effektive Hilfestellung kann gewährleistet werden, indem Hinweise
zur Bedienung der Lernkontrolle wie auch zu den benötigten Benutzereingaben
an einen Benutzer ausgegeben werden. Dies vermeidet eine kognitive Überforderungen
bei den mannigfaltigen Aufgabentypen.
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Eine
erfindungsgemäße dynamische
Zusammenstellung der einzelnen Tests weist folgende Vorteile auf:
- – Wiederverwendbarkeit
der Aufgaben
- – Variation
von Tests über
mehrere Themengebiete (Modu le)
- – Freiheitsgrade
für die
Autoren (Anzahl der Aufgaben, Editieren usw.).
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Im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen dynamischen Lösung entsteht
bzw. besteht das Problem der Zulassung von Wiederholungen bei dem Vorlegen
bzw. Auswählen
von Aufgaben. Die zweckmäßige Lösung betrifft
die Entscheidung, nur falsch gelöste
Aufgaben mehrmals anzubieten. Folglich werden zusätzliche
Metadaten gespeichert, welche die Rahmendaten für den Test bestimmen:
- – Themenbereich
und Schwierigkeitsgrad der Aufgabe sowie
- – Lernerfolgsangabe
für den
jeweiligen Benutzer.
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Der
erfindungsgemäße Algorithmus
der dynamischen Testzusammenstellung prüft also für jede Aufgabe den Lernerfolg
des Benutzers. Aus der Menge der nicht gelösten Aufgaben wird unter Beachtung der
Metadaten zunächst
eine Aufgabe je Aufgabentyp zufällig
ausgewählt,
um eine ausgewogene Mischung der Aufgabentypen zu erreichen. Wenn
für einen
Aufgabetyp eine passende Aufgabe gefunden wird, läuft ein
oben beschriebenes Verfahren ab, wobei beispielsweise der Benutzer über die
jeweiligen Verfahrensschritte durch entsprechende Ausgaben informiert
werden kann, und wobei ferner eine Zustimmung des Benutzer durch
entsprechende Eingaben eingelesen werden kann.
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Eine
Auswertung des Lerntests erfolgt ebenso dynamisch. In diesem Zusammenhang
hat die Rückmeldung
eine zweifache Aufgabe:
- – Korrektur und Ergänzung des
Wissens und
- – Aufzeigen
von Stärken
und Schwächen.
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Dem
gemäß werden
dem Prüfling
bzw. dem Lernenden bevorzugt folgende Informationen bereitgestellt:
- – Vollständiger Aufgabentext
und Antwort des Lernenden
- – Bewertung
der Antwort und richtige Antwort
- – Bearbeitungsdauer
und Anzahl der richtig gelösten
Aufgaben
- – Hypertextverweis
auf nicht beherrschte Themen, wobei der Abbau von Wissensdefiziten ebenso über eine
Kommunikationsumgebung durch Zugriff auf das verteilte Wissen der
Gruppe erfolgen kann.
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Im Übrigen wird
darauf hingewiesen, dass das beschriebene Verfahren genauso gut
durch eine entsprechende Vorrichtung ausgeführt werden kann. Ferner kann
das erfindungsgemäße Verfahren,
abhängig
von den Gegebenheiten, in Hardware oder in Software implementiert
werden. Die Implementation kann auf einem digitalen Speichermedium,
beispielsweise einer Diskette, CD, DVD, oder einem Flash-Speichermedium,
mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit
einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass
das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht
die Erfindung also auch in einem Computer-Programm-Produkt mit auf
einem maschinenlesbaren Träger
gespeicherten Programm-Code zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Rechner abläuft. In
anderen Worten ausgedrückt,
kann die Erfindung somit als ein Computer-Programm mit einem Programm-Code
zur Durchführung
des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computer-Programm auf
einem Computer abläuft.
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Ferner
kann die vorliegenden Erfindung auf einem Server-Computer ausgeführt werden, der Daten mit einem
oder mehreren zugehörigen
Client-Computern austauscht. Auf dem Client-Computer kann beispielsweise
ein dediziertes Applikationsprogramm für einen Abruf von Daten von
dem Server ablaufen. Andererseits kann auf dem Client-Computer auch
ein Standard-Programm zur Darstellung von multimedialen Inhalten,
beispielsweise ein Web-Browser, ablaufen. Eine Aufbereitung der
auszugebenden Informationen kann somit entweder in dem Client-Computer
oder in dem Server-Computer erfolgen. Derartige Realisierungen der
vorliegenden Erfin dung können
als Server-Ausführung
oder als Client-Server-Ausführung betrachtet
werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Zusammenstellung eines Test sowie zur Durchführung des Tests bietet somit
den Vorteil, dass ein möglichst ausgewogener
Test auch dann erstellt werden kann, wenn von einem Aufgabetypen
keine bzw. nicht mehr genügend
Testaufgaben in einer Datenbank verfügbar sind.