De konstruktie en begeleiding van OPA 72

Citation for published version (APA):

Braak, L. H., & Janssen, J. D. (1972). De konstruktie en begeleiding van OPA 72. (DCT rapporten; Vol. 1972.003). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1972 Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

AFDELING DER KERKTUIGBOUWKUNDE _{DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING} LABORATORIUM VOOR TECENISCHE PíECHAIVICA _{LABORATORY OF ENGINEERING MECHANICS}

T.

H.

-report D e k o n s t r u k t i e en OPA 72 door W E 7 2 - 3 a p r i l 1972

Inhoud

Pagina

1.

Inleiding

1

2 .

Ervaringen met

OPA

71

2.1 Globale karakteristiek

2 . 2

Evaluatie

2.3 Voorgestelde wijzigingen voor

OPA

72

3. Opbouw van

OPA 7 2

3.1 Inleiding

3.2 Globale

s

truktuur

3.3 Hoofdpakket

1

3.4 Hoofdpakket 2

3.5 Hoofdpakket 3

3.6 Hoofdpakket

4

3.7 Hoofdpakket

5

3.8 De terugkoppeling, toetsen

3.9 Beperkingen voor de deelnemers

3.10 Niet uitgewerkte plannen

4.

De konstruktie van OPA 72

4.1

De globale struktuur

4.2 De konstruktie van hoofdpakket

3

4 . 3

Konstruktie van de terugkoppeling

5. Toetssamenstelling

6.

Voorbeeld van een vraagkonstruktie

6.

i

Probleemstelling

6 . 2

Modeloplossing

6.3 Onderwerpen voor items

6 . 4

Uitwerking van items

6.5 Verantwoording

7. De scoringsregel

7.1 De gebruikte scoringsregel

7.2

7.3

Enige beschouwingen over de scoringsregel

Andere mogelijkheden voor de scoringsregel

8 8 9 5 18 I 1

13

14

15

16 16 18 18 18 2 0

25

27 27

27

28

28

30

32

32

35

38

8. Het scoringsprogramma 8.1 Geheugenbestanden 8.2 Het programma 8.3 Ervaringen

9.

Organisatie en management 9.1 Voorbereiding 9.2 Organisatie 9.3 ïoetsuitgifte

9.4

Management 4 1 4 1 4 3 4 4 48 48 50 50 51

1.

I n l e i d i n g

B i j h e t k o n s t r u e r e n v a n een d e e l v a n een o p l e i d i n g z a l er een w i s s e l w e r k i n g b e s t a a n t u s s e n e n e r z i j d s inhoudel ij k e a s p e k t e n ( "doelc t e l l i n g e n " ) en ander- z i j d s onderwijskundige methoden. ivlen kan waarnemen d a t v a a k l a n g d u r i g ge- d i s k u s s i e e r d wordt o v e r inhouden, t e r w i j l

-

i n t u i t i e f , zonder nader onder- zoek

-

a l s vanzelfsprekend wordt aangenomen d a t d e d o e l s t e l l i n g e n g e r e a l i - s e e r d moeten worden door middel v a n m a s s a l e h o o r - k o l l e g e s , i n c t r u k t i e s en paraktika. D i t b e t e k e n t evenwel g e e n s z i n s d a t d e z e media a l s i d e a a l worden e r v a r e n . Van ''betere" methoden wordt dan beweerd d a t z i j , g e z i e n d e g r o t e a a n t a l l e n onderwijsvragenden en h e t r e l a t i e f k l e i n e a a n t a l onderwijsge- venden, n i e t r e a l i s e e r b a a r z i j n . Aangetoond z a l worden d a t d i t n i e t j u i s t i s .

Op b a s i s v a n a l l e r l e i onderzoekL-gen Kan worden v a s t g e s t e l d d a t e f f i c i e n t e onderwijssystemen v e r k r e g e n kunnen worden wanneer i n d i v i d u a l i s e r i n g en een f r e q u e n t e t e r u g k o p p e l i n g g e r e a l i s e e r d worden, Voorbeelden v a n o n d e r w i j s s i t u - aties, waarin g e t r a c h t i s d e z e uitgangspunten u i t t e werken, z i j n d e kuz- sus Technische î e c h a n i c a I en OPA ( a f d .

W.

T.H.E.).

D i t r a p p o r t t r a c h t t e b e s c h r i j v e n hoe een d e e l v a n OPA 7 2 t o t s t a n d I s gekomen, w e l k e problemen z i c h hebben voorgedaan en hoe een o p l o s s i n g gevon- den i s . De w e z e n l i j k e problemen t r e d e n op b i j d e s t u d i e - e n b i j de temg- k o p p e l a d v i e z e n .

..

Bovendien wordt u i t v o e r i g a a n d a c h t b e s t e e d aan d e manier waarop een g e i n d i - v i d u a l i s e e r d onderwijssysteem kan f u n k t i o n e r e n , Wanneer r e n g r o t e groep s t u d e n t e n w e r k e l i j k z i j n e i g e n tempo kan b e p a l e n en

-

a l t h a n s g e d e e l t e l i j k

-

z i j n e i g e n weg kan k i e z e n , dan i s een beheersing van een d e r g e l i j k systeem a l l e e n m o g e l i j k wanneer v e r s c h e i d e n e t a k e n "geautomatiseerd" worden. I n d i t r a p p o r t z a l op d e z e problemen nader worden ingegaan. Aangetoond z a l worden d a t

-

b i j aanwezigheid v a n g e s c h i k t e middelen ( t e r m i n a l s , programma's)

Ofschoon i n d i t r a p p o r t soms g e t r a c n t wordt t o t g e n e r a l i s e e r b a r e u i t s p r a k e n t e komen, l i g t h e t a c c e n t v o o r a l op d e k o n k r e t e gang van zaken b i j de voor- b e r e i d i n g en h e t b e d r i j v e n van OPA 7 2 . I n d e n a b i j e toekomst z a l gerappor- t e e r d worden o v e r d e pogingen om t o t algemenere opmerkingen o v e r h e t kon- s t r u e r e n en 'net b e d r i j v e n v a n g e y n d i v i d u a l i s e e r d e onderwijssystemen t e komen.

2.

E r v a r i n g e n met OPA 7 1

_ - -_ __xl

_-

-~ 2 .

I

.

ûmschr i j V i n g s t u d i e g i d s

D e omschrijving i n d e s t u d i e g i d s v o o r h e t "ûnderwij s Pakket Analyse" l u i d d e :

"De manies v a n aanpak b i j d e a n a l y s e v a n konkrete werktuigkundige pro-

--- ---

---

blemen staat c e n t r a a l . Aan d e hand v a n een a a n t a l k o n s t r u k t i e s wordt voor d e s t u d e n t d e s i t u a t i e geschapen om z i c h d e n o o d z a k e l i j k e vaar- digheden ( z o a l s schematiseren van d e r e a l i t e i t t o t een b r u i k b a a r model, theorievorming, e x p e r i m e n t e l e benadering, e v a l u a t i e van d e r e s u l t a t e n , g e b r u i k v a n a n a l o g i e ë n , hanteren v a n d i g i t a l e en a n a l o g e computers) e i g e n t e naken.

Eet onderwijspakket i s zo samengesteld d a t z o v e e l m o g e l i j k i e d e r e stu- d e n t z i j n e i g e n tempo en z i j n e i g e n manier v a n aanpak kan v o l g e n . H i e r t o e z i j n veel keuzemogelijkheden ingebouwd. Toetsen s t a a n ter b e s c h i k k i n g , waarmee de s t u d e n t kan nagaan of h i j a a n bepaalde dee3- d o e l s t e l l i n g e n v o l d o e t

kan wegwerken

-

Y e zelfwerkzaamheid is is h e t onderwijspakket".

en hoe h i j e v e n t u e e l aanwezige mankementen eveneens een c e n t r a l e g e d a c h t e

K e n n e l i j k werd beoogd om d e nadruk t e leggen op analyse-aspekten b i j h e t probleem-oplossen. X a a r t e v e n s n o e s t e n i n OPA een a a n t a l begrip- pen, t h e o r i e ë n en methodieken u i t d e vakgebieden t r i l l i n g s l e e r en s t e r k t e l e e r worden overgedragen, omdat OPA Q n t s t a a n w a s u i t een samen- v o e g i n g v a n een a a n t a l k o l l e g e s e . d . u i t d e z e gebieden, 2 '

o e _ g l o b a l e - l n b e l ~ o g _ ~ ~ ~ - ~ ~ ~ - ~ ~ - ~ ~ ~

:

1 .

I n l e i d i n g 2 . Problem-Solving 3. D i s k u s s i e 4 . Theorieën 5 . A n a l o g i e ë n 6. K w a n t i f i c e r i n g 7 . A f s l u i t i n g

A l s a f s l u i t e n d probleem zou i n 7 . gekozen kunnen worden u i t : a) een k l o k b) een drukdoos c ) een o v e r z e t t e r d ) een d r u k v a t D e o v e r z e t t e r kwam n i e t b e s c h i k b a a r omdat h e t b e t r e f f e n d e a p p a r a a t n i e t f u n k t i o n e e r d e , 3

-

o n b e r w ~ i s k ~ o b ~ 9 e - ~ ~ t & ~ ~ ~ s ~ ~ o t ~ ~

H i e r v o o r werd en gekozen:

-

i n d i v i d u a l i s e r i n g ; d e s t u d e n t kon i n e i g e n tempo m e t e i g e n werkwijze en z o m o g e l i j k v o l g e n s een e i g e n weg s t u d e r e n

-

f r e k w e n t e t e r u g k o p p e l i n g - o p d e s t u d i e

-

zelfwerkzaamheid; er w a s a f g e z i e n v a n k o l l e g e s , i n s t r u k t i e s en ver- p l i c h t e p r a k t i k a

-

t e n t a m e n v r i j ; n a d a t d e a f s l u i t i n g v e r r i c h t was had d e s t u d e n t OPA b e e i n d i g d

4 . Het materiaal

K e t ter beschikking s t a a n d e o n d e r w i j s m a t e r i a a l bestond u i t :

-

t e k s t e n : d i k t a t e n , l e e r b o e k e n ( b i b l i o t h e e k )

-

l a b o r a t o r i u m o p s t e l l i n g e n en a p p a r a t u u r

---

5.

T o e t s e n

Voor d e t e r u g k o p p e l i n g waren een g e r i n g a a n t a l t o e t s e n b e s c h i k b a a r . D e meeste v r a g e n waren van h e t open t y p e , z e riioesterr m e t d e hand nagekeken worden.

6. O v e r z i c h t e n

_{---__---}

M e t behulp v a n een t e r m i n a l op h e t P h i l i p s T h e Sharing systeem (P 9200) i n R i j s w i j k werden van a l l e studenten gegevens ingevoerd en bewaard, z o d a t h e t m o g e l i j k w a s na t e gaan h o e v e r één b e p a a l d e s t u d e n t g e v o r d e r d w a s . Per week werden o v e r z i c h t e n m e t a l l e deelnemers opgevraagd.

D e v o o r b e r e i d i n g en d e b e g e l e i d i n g v a n OPA 7 1 was i n handen v a n : J.D. Janssen, C.M. Pienken en F.E. Veldpaus v a n d e g r o e p Technische d e c h a n i c a ;

D.C. Stoppelenburg v a n h e t werktuigkundig praktikum;

W.

Meuwese en

W.

Vaags vaan o n d e r w i j s r e s e a r c h ;

J. Vos v a n a f d e l i n g W en

d e s t u d e n t e n

H,

P o o r t ,

P.

v a n Xens, A. Sanders, A. Schoofs en

L.

Tomesen;

P.

v a n Nieuwland w a s betrokken b i j d e m a t e r i a a l u i t g i f t e en d e t o e t - sen. 8. r_iidgg Voor d e b e g e l e i d i n g w a s beschikbaar: t o t

1

j u l i 1971

-

maandag en donderdagochtend v a n

1

s e p t . t o t

1

nov. 1971

-

maandag

Ook i n de vakantiemaanden werd v o o r b e g e l e i d i n g gezorgd.

2.2

E v a l u a t i e v a n OPA 7

1

1 .

U i t gesprekken met studenten en ( w e k e l i j k s e ) d i s k u s s i e s tussen d e b e g e l e i d e r s konden i n OPA 7 1 een g r o o t a a n t a l tekortkomingen vastge- s teld worden:

E e t

is

z i r i ; û l een a a n t a l a s p e k t e n min of meer t e onderscheiden, z o a l s :

-

b e g i n n i v e a u v a n d e deelnemers

-

w e r k w i j z e en m e n t a l i t e i t deelnemers

-

d e s t r u k t u u r v a n OPA -. de Inhoud v a n OPA

-

d e t e r u g k o p p e l i n g

-

d e o r g a n i s a t i e

-

-

2.

n i v e a u v o o r w a t b e t r e f t :

T e l e u r s t e l l i n g e n waren t e verwerken m e t b e t r e k k i n g t o t h e t begin-

-

kennis v a n

-

voorheen gedoceerde

-

f e i t e n , b e g r i p p e n en t h e o r i e ë n

-

i n z i c h t i n d e s t r u k t u u r , d e mogelijkheden en beperkingen v a n theo- r i e ë n

-

s c h e m a t i s e r i n g v a n r e ë l e k o n s t r u k t i e s

Opgemerkt moet worden d a t d e l a a t s t e d r i e a s p e k t e n n i e t e x p l i c i e t i n d e o p l e i d i n g voorkomen.

3. I n h e t algemeen v i e l d e z e l f s t a n d i g h e i d v a n d e deelnemers en h e t vermogen om i n i t i a t i e v e n of b e s l i s s i n g e n t e nemen e r g tegen.

E r g s t o r e n d w a s d a t v e e l deelnemers z i c h k e n n e l i j k v o o r a l l i e t e n l e i d e n d o o r d e wens om zo s n e l en/of goedkoop m o g e l i j k h e t " p a p i e r t j e " t e h a l e n . I n h e t b e g i n van h e t semester werd n i e t hard gewerkt. Een rela- t i e f g r o t e g r o e p begon v e e l t e laat aan d e e i n d s p r i n t .

4 .

Ofschoon n i e t

OPA aan d e deelnemers n i e t erg goed d u i d e l i j k gemaakt was, moet gekon- s t a t e e r d worden d a t een v e e l s t r a k k e r e s t r u k t u r e r i n g n o d i g i s om d e onder 3 genoemde t o e s t a n d t e omzeil

h e i d z e l f s t a n d i g t e b e s l i s s e n , i m p l i c e e r t v e r m o e d e l i j k d a t er a l l e e n dan k e u z e - v r i j h e i d gegeven wordt i wanneer ook d u i d e l i j k z d v i e z e n aan-

w e z i g z i j n .

5. "Analyse" zou. een c e n t r a l e p l a a t s innemen i n OPA. Algemene problem-

s o l v i n g methodieken zouden i n een d u i d e l i j k e r e l a t i e met konkrege

p r oblemen worden g e p r e s e n t e e r d . Daardoor zouden z i c h "vanzelf 'I b e p a a l d e

b e g r i p p e n en t h e o r i e ë n aandienen om b e s t u d e e r d t e worden. B i j d e s a m e n s t e l l i n g van d e l e n v a n OPA m a n i f e s t e e r d e z i c h a l d u i d e l i j k d e immense m o e i l i j k h e d e n d i e d i t met z i c h meebrengt.

ûndermeer omdat t o e t s e n op het g e b i e d v a n "analyse-vaardigheden'' n i e t of n a u w e l i j k s t e k o n s t r u e r e n waren, moet g e v r e e s d worden d a t d e nadruk t o c h op "bestudering v a n theorieën" i s konen t e l i g g e n .

Wanneer geen h e l d e r b e e l d o n t s t a a t v a n 'net samenspel t u s s e n "nieuwe t h e o r i e ë n " en "problem-solving v a a r d i g h e i d " z a l een keuze gemaakt moeten worden t e n gunste v a n een v a n d e z e f a k t o r e n .

6 . Het g e d e e l t e van d e l e e r s t o f , waarover teruggekoppeld werd, w a s i n h e t algemeen t e g r o o t . D e t o e t s e n d i e n i e t u i t g e s t a n d a a r d i s e e r d e v r a g e n bestonden, v r o e g e n veel t i j d b i j h e t n a k i j k e n .

Binnen d e g r o e p studenten t r a d e n d u i d e l i j k t e m p o v e r s c h i l l e n op. Voor

een goed v e r l o o p van d e t e r u g k o p p e l i n g was h e t n o o d z a k e l i j k d a t s t e e d s a l l e b e g e l e i d e r s aanwezig waren; d i t laatste was u i t e r a a r d n i e t moge- l i j k .

Een d e e l v a n d e studenten o n t g i n g d e b e d o e l i n g van een a a n t a l t o e t s e n . K e t i s n o o d z a k e l i j k d a t d e t o e t s e n o b j e k t i e f scoorbaar en dus automa- t i s e e r b a a r worden.

-

ontkend kan worden d a t d e aanwezige s t r u k t u u r v a n

-

B e t ontbreken v a n d e m o g e l i j k -

_-

-

-

7 . €iet computerprogramma, op b a s i s waarvan d e v o o r t g a n g i n OPA nage-

gaan kon worden, f u n k t i o n e e r d e goed. Voor een goede b e g e l e i d i n g

moeten e c h t e r v e e l meer f a k t o r e n eenvoudig g e k o n t r o l e e r d kunnen worden dan m e t d i t programma m o g e l i j k w a s .

-

2 . 3 V o o r g e s t e l d e w i j z i g i n g e n v o o r OPA 7 2 ~

Op b a s i s v a n de e r v a r i n g e n met OPA 7 1 werden i n h e t n a j a a r 1971 d e v o l g e n d e uitgangspunten geformuleerd:

Onderwijskundig i . e i g e n tempo

2.

t e r u g k o p p e l i n g (na maximaal

l i

werkdag)

3. goede s t r u k t u r e r i n g (analoog met mechanica I)

4 ,

keuze mogelijkfiesd m.b.t. onderwerp en v o l g o r d e Organ i sat o r i sc h

~

5. s t u r i n g v a n h e t systeem door één man via een t e r m i n a l

6. t o e t s e n moeten zÓ z i j n samengesteld d a t n e t s c o r e n en h e t geven van

s t i l d i e a d v i e z e n v o o r n a m e l i j k v i a t e r m i n a l s kan gaan gebeuren Inhoud e

1

ij k

7 . problem-solving staat c e n t r a a l , maar dan v o o r a l g e r i c n t op d e

I 1 a n a l y s e v a n werktuigkundige k o n s t r u k t i e s door tussenkomst v a n

-

te verwerven

-

theorieën"

8. t o t h e t s t u d i e - m a t e r i a a l behoren ook laboratorium-opstellingen en tekeningen v a n r e ë l e k o n s t r u k t l e s

T o e t s t e c h n i s c h

~~

~~~-

~-~ ~~~ ~ ~ ~-~ -

9. waar m o g e l i j k moet van M u l t i p l e Choice'items g e b r u i k gemaakt worden

10.

n a a s t ''theoretische" v r a g e n , behoren v r a g e n en o p d r a c h t e n m.b. t . laboratorium-opstellingen en k o n s t r u k t i e t e k e n i n g e n t o t d e t o e t s e n Door d e v e l e andere taken, d i e h e t OPA-team i n h e t n a j a a r 1 9 7 1 moest u i t v o e r e n , i s er t e weinig t i j d b e s t e e d aan d e v o o r b e r e i d i n g van OPA 7 2 . Door h e f t i g e krachtsinspanningen i n h e t b e g i n van 1972 i s

OPA

72 t o t s t a n d gekomen. Op veel p l a a t s e n t r e d e n e s s e n t i ë l e v e r s c h i l - l e n op met OPA 7 1 .

Opmerking: E x t e r n e i n v l o e d e n hebben e r t o e b i j g e d r a g e n d a t d e g e d e e l t e n i n OPA 7

1 ,

w a a r i n g e b r u i k werd gemaakt v a n t r i l l i n g s t h e o - r i e ë n ( v o o r a l h e t g e d e e l t e "analogieën") v e r v a n g e n z i j n door een i n l e i d i n g i n d e systeem-dynarnlca.

3 . Opbouw van

OPA

7 2 3.1 I n l e i d i n g

OPA 7 2 i s opgebouwd u i t 5 "hoofdpakketten". I e d e r hoofdpakket b e s t a a t u i t een a a n t a l "blokken" of "hoof dstukkken".

Een b l o k (hoofdstuk) i s een samenhangend, min of meer a f g e r o n d d e e l v a n d e t o t a l e inhoud.

I n d e h i e r n a v o l g e n d e blokschema's worden d e v o l g e n d e a f s p r a k e n gehan- t e e r d : ~-~ ~ -~ _ _ _ - en nummer v a n een o n d e r d e e l v a n OPA. : T o e t s , t e s t en toetsnummer : zowel d e i n t a k a a l s d e

i n

t a k b opgeno- men blokken moeten worden u i t g e v o e r d . D e v o l g o r d e kan door de s t u d e n t gekozen worden. ''Heen en weer" s p r i n g e n t u s s e n tak a en t a k b i s t o e g e s t a a n .

: gekozen kan worden t u s s e n t a k a en t a k b. Dus Óf t a k a Óf t a k b d o o r l o p e n .

i

I

a

3.2 Globale struktuur van OP4 72 Inf orma t

i

e I

63

I

Hoofdpakket

_---

3 &er d e werkwijzen I

bij dynamische sys-

I

temen _I ~ ~~~~ ~ Hoofdpakket

_{-_---}

4

1

Analoge computer I

1

3 . 3 Hoofdpakket

1 :

Inleiding I

Blok

1.1 ~ Problem-solving Cyclus gedachre Blok-] 2- "Wet ens chap "

3.4 Hoofdpakket 2: Sterkteleer toets 2 . 1

0

Energieprincipes

I

~ ~ ~~

1

Energieprincipes 11 i

1

I ~~ ~~~~~~~ ~ Blok 2.6 dunwandige cirkelcilinders ~~ ~~~~ Blok 2.7

Loodrecht op hun vlak belas-

3 . 5

Hoofdpakket

3 :

Over de werkwijzen bij dynamische systemen

Hoofdpakket

3

is gebaseerd op het boek: Shearer, Murphy, Richardson:

I 1

Introduction

t o

System Ijynamics". Uitg.: Addison-Wesley Publishing

Company, Reading, Massachusetts, Palo Alto-London-Don

Mills,

Ontario.

In het blokschema korresponderen de nummers der blokken met hoofdstuk-

nummers uit "Shearer".

B

1

ok

s

c

h

ema

~~

1 .

Introduction

1

toets

1

-e

I

1

2. Dynamic System Elements;

I

Mechanical and Electrical

I I

I

i

Generalization

of

L)ynamic

-System Elements

Xodeling

of

Physical

systems

t I

1

I

10. System Excitation

I

I

toets 10

0

12. Transient Response of Simple Linear Sys terns

toets 15

3 . 6 KoofdDakket 4: D e analone rekenmachine

I n h e t blokschema worden d e a f k o r t i n g e n g e b r u i k t :

llSchoofsll : D e analoge rekenmachine, Schoofs C . S .

WE

70-19 "Shearer" : I n t r o d u c t i o n t o System Dynamics, Shearer c . s.

B l o k i Schoofs b l z .

1

t / m 31 Shearer b l z . 155 t o t 7 . 7 ~~ I

I '

I t o e t s

1

+

t o e t s 2

e

₁

B l o k 3

I

S c h o o f s : b l z . 4 7 , 49 t o t e i n d e

I

1

I t o e t s 3

0.

3.7 Hoofdpakket 5: A f s l u i t i n g

Voor e l k b l o k is een aantal problemen g l o b a a l beschreven. Een probleem kan d o o r

1

of

2

deelnemers worden aangepakt. Een meer p r e c i e z e probleem- s t e l l i n g wordt b i j d e opdracht g e l e v e r d .

Een r a p p o r t a g e w a a r i n de gekozen p r o b l e e m d e f i n i t i e , een gemotiveerde o p l o s s i n g var? h e t probleem en d e g e t r o k k e n k o n k i u s i e s vermeld s t a a n ,

v o m t een e s s e r , t i e e l onderdeel v a n d e d o e l s t e l l i n g e n van hoofdpakket 5 . Voor d e v e r w e r k i n g OP een d i g i t a l e computer z i j n d e v o l g e n d e problemen

b e s c h i k b a a r :

-

een 2-dimensionale v a k w e r k k o n s t r u k t i e

-

een b a l k m e t v a r i a b e l e dwarsdoorsnede

-

een s c h i j f met v a r i a b e l e d i k t e D e b i j b e h o r e n d e computerprogramma's ( i n A l g o l ) s t a a n d e deelnemers t e r b e s c h i k k i n g .

Problemen w a a r b i j een analoge rekenmachine g e b r u i k t wordt v o o r d e o p l o s s i n g , z i j n t e k a r a k t e r i s e r e n a l s :

-

e e n z i j d i g ingeklemde b a l k e n met a f s c h u i v i n g s e f f e k t e n

-

t w e e z i j d i g opgelegde b a l k e n zonder a f s c h n i v i n g s e f f e k t e n

-

w r i j v i n g s e f f e k t i o n b i j d e beweging van d e s l e d e van gereedschapswerk- t u i g e n

-

s c h i j v e n m e t v a r i a b e l e d i k t e

-

e l a s t i s c h ondersteunde b a l k e n

In h e t l a b o r a t o r i u m v o o r t e c h n i s c h e mechanica z i j n een aantal k o n s t r u k t i e s

of systemen g e s c h i k t om d e modelvorming a a n t e beoefenen. V e r i f i k a t i e v a n h e t model door v e r g e l i j k i n g niet experimentele r e s u l t a t e n i s h i e r b i j essefi- t i e e l . D e v o l g e n d e o p s t e l l i n g e n kunnen g e b r u i k t worden:

-

een t r i l l i n g s s y s t e e m met b l a d v e r e n

-

d e t r i l t a f e l m e t t r i l l i n g s o p n e a e r

-

d e d r u k i n d i k a t e u r

-

d e drukdoos

-

de o v e r z e t t e r

-

d e Webb-vering

-

h e t d r u k v a t Wanneer b i j d e e i n d b e s p r e k i n g e r n s t i g e bezwaren r i j z e n t e g e n de g e v o l g d e w e r k w i j z e of t e g e n d e r a p p o r t a g e dan moeten d e deelnemers een ander probleem t o t een o p l o s s i n g brengen.

3 . 8 De t e r u g k o p p e l i n g ; t o e t s e n

Op p l a a t s e n waar i n h e t blokschema een t o e t s ( t e s t ) i s aangegeven, wordt aan d e s t u d e n t d e g e l e g e n h e i d geboden z i c h i n z i c h t t e v e r s c h a f f e n cm- t r e n t h e t a l of n i e t v o l d o e n aan d e d o e l s t e l l i n g e n v a n h e t voorgaande b l o k (of blokken).

Wanneer d e s c o r e beneden d e norm i s , dan moet

-

a l t h a n s e e n d e e l v a n h e t b e t r e f f e n d e b l o k

-

opnieuw b e s t u d e e r d worden. Daarna i s er opnieuw de m o g e l i j k h e i d een t o e t s af t e leggen.

Is ook d e tweede k e e r de s c o r e beneden d e norm dan moet er k o n t a k t

opgenomen worden net een van d e b e g e l e i d e r s v a n

OPA.

Door middel v a n een g e s p r e k of een opdracht wordt dan g e t r a c h t net v e r e i s t e n i v e a u t e

b e r e i k e n .

Binnen een hoofdpakket moeten d e t o e t s e n ?-LI d e aangegeven v o l g o r d e worden

a f g e l e g d . Een t o e t s wordt p a s u i t g e r e i k t n a d a t d e v o o r a f g a a n d e t o e t s v o l d o e n d e i s gemaakt.

D e t o e t s e n kunnen worden gemaakt i n z a a l 1.55, waar v o o r maximaal 3 0 per- sonen p l a a t s i s .

3 . 9 Beperkingen aan d e deelnemers opgelegd

XI^ d e p e r i o d e v a n 31 j a n u a r i c o t 15 j u n i 1972 i s h e t op d e g e n e l e maan-

dag eii woensdagochtená m o g e l i j k t o e t s e n u i t g e r e i k t t e k r i j g e n en z e t e maken. Op d e z e z e l f d e t i j d e n i s ook b e g e l e i d i n g b e s c h i k b a a r . I n h e t algemeen z a l n i e t i e d e r e b e g e l e i d e r d e v o l l e t i j d b e s c h i k b a a r z i j n . Daarom i s een systeem met een i n t e k e n l i j s t gekreëerd, waarop d e bege- l e i d e r s aangeven wanneer z i j n i e t aanwezig kunnen z i j n en waarop d e s t u d e n t e n een t i j d kunnen r e s e r v e r e n v o o r een g e s p r e k . P i t l a a t s t e g e l d t v o o r a l v o o r s t u d e n t e n d i e na t w e e pogingen h e t n i v e a u van een p a k k e t s t o f nog n i e t g e h a a l d hebben.

Xn d e maanden s e p t e n b e r en o k t o b e r b e s t a a t er een u i t l o o p m o g e l i j k h e i d v o o r s t u d e n t e n d i e m e t e n i g e regelmaat hebben gewerkt en een b e p a a l d punt z i j n

~ C ~ ~ D ~ CA l s een deelnemer C L U ~ van d e z e n o g e i i j k h e i á g e b r u i k wenst t e maken,

moet h i j :

---

-

-

-

--3

-

v o o r

1

maart tenminste

1

t o e t s k l a a r hebben

-

v o o r 16 maart tenminste 3 t o e t s e n k l a a r hebber,

-

v o o r 16 a p r i l t e n n i n s t e 6 t o e t s e n k l a a r hebben, na maximaal

12

pogingen

-

v o o r 1 6 m e i tenminste

9

t o e t s e n k l a a r hebben, n a maximaal 18 pogingen

-

v o o r 16 j u n i tenminste 15 t o e t s e n k l a a r hebben, na maximaal 30 pogingen

3.10 N i e t u i g e w e r k t e plannen

h e t l i g t i n d e b e d o e l i n g e n i g e malen i n d e l o o p v a n d e k u r s u s een informa- t i e v e bijeenkomst t e organiseren, waarin d e b e g e l e i d e r s een v o o r d r a c h t houden, een d i s k u s s i e o r g a n i s e r e n of a c h t e r g r o n d i n f o r m a t i e v e r s c h a f f e n .

Deze bijeenkomsten z i j n u i t e r a a r d n i e t v e r p l i c h t , maar moeten een motiverend en stimulerend k a r a k t e r dragen.

Ook wordt er nog een p l a n u i t g e w e r k t om d e e i n d u i t s l a g v a n deze k u r s u s t e d i f f e r e n t i ë r e n i n een a a n t a l k a t e g o r i e ë n . I e d e r e e n d i e h e t eindpunt h a a l t i s zonder meer g e s l a a g d ; v o l d o e t aan d e door ons ge- s t e l d e voorwaarden. A f h a n k e l i j k v a n b i j v o o r b e e l d h e t a a n t a l t e s t p o - gingen, d e t o t a a l b e h a a l d e s c o r e s b i j h e t p a s s e r e n v a n een t o e t s , d e t i j d w a a r i n d e kursus i s verwerkt zou zo'n d i f f e r e n t i a t i e gemaakt kunnen worden.

4 .

D e k o n s t r u k t i e v a n

OPA

7 2 4 . 1 D e g l o b a l e s t r u k t u u r

D e hoofdpakketten-indeling b r e n g t d e g l o b a l e s t r u k t u u r t o t uitdrukking. HoSdpakket I p r o b e e r t een u i t g a n g s s i t u a t i e t e vormen w a a r u i t een gemeenschappelijke v i s i e v o o r a l l e nog komende hoofdpakketten v o l g t . D e o n d e r l i n g e samenhang en afstemming van d i e kursusoriderdelen l i j k t daardoor v r i j n a t u u r l i j k t o t s t a n d t e komen.

D e n a a s t e l k a a r g e p l a a t s t e hoofdpakketten

2

en 3 houden z i c h b e z i g met v e r s c h i l l e n d e vakinbouden en daaraan gekoppelde gereedschappen en

s p e c i f i e k e methodieken.

In b e i d e hoofdpakketten, wordt

-

met behulp v a n i n h o u d e l i j k v e r s c h i l l e n d e

t h e o r i e ë n

-

onder meer aan d e orde g e s t e l d : hoe t h e o r i e ë n i n e l k a a r I

z i t t e n , wat de beperkingen en mogelijkheden van t h e o r i e ë n z i j n , hoe benaderingen t e konstrueren z i j n , hoe een t h e o r i e te k w a n t i f i c e r e n is. Tiet l i j k t m o g e l i j k om t e g e l i j k e r t i j d ( d i t i s : i n één onderwijsblok) algemene "probleni-solving" vaardigheden t e koppelen aan s p e c i f i e k e vak- inhouden.

Vermoedelijk moet d e z e g e d a c h t e i n d e toekomst d u i d e l i j k e r en e x p l i c i e t e r a l s uitgangspunt b i j d e s t r u k t u r e r i n g gehanteerd worden.

Een andere r e d e n om een hoofdpakket t e formeren i s meer v a n organisa- t o r i s c h e a a r d . D e noodzaak

wsrdt i n d e loop van hoofdpakket 3 d u i d e l i j k . Dan i s h e t nodig om d i t gereedschap t e gaan gebruiken. O o r s p r o n k e l i j k w a s hoofdpakket

4

dan ook een onderdeel v a n hoofdpakket 3 . Omdat h e t l e r e n werken m e t d e l a n a l o g e rekenmachine v o o r een d e e l een beroep d o e t op d e b es c h i k3Zr e ana

1

og e rekenmachines, zou "filevorming" i n hoofdpakket 3 i n d e buurt van d e a n a l o g e rekenmachine n i e t t e voorkomen z i j n .

Door h e t formeren van een a p a r t , p a r a l l e l hoofdpakket i s d i t probleem omzeild. a i t e r a a r d moet i n h e t begin v a n hoofdpakket

4

aangeduid worden waaraan d i t hoofdpakket z i j n b e t e k e n i s dankt.

D e inhoud van hoofdpakket

5

i s g e r i c h t op u i t b r e i d i n g , toepassing en

i n t e g r a t i e v a n d e i n h e t voorgaande gegeven t h e o r i e ë n en methodieken. van h e t g e b r u i k van een a n a l o g e rekenmachine

4.2 D e k o n s t r u k t i e van hoofdpakket 3

D e manier waarop hoofdpakket 3 t o t stand i s gekomen, b e v a t aanwijzingen o v e r d e manier waarop een hoofdpakket i n eerste i n s t a n t i e gekonstru-

u i t e r a a r d w e l aangeduid en e n i g s z i n s omschreven; z i j z i j n e c h t e r n i e t h e e l e x p l i c i e t en eenduidig geformuleerd. O p e r a t i o n e e l geformuleerde d o e l s t e l l i n g e n vragen veel e n e r g i e en z i j n misschien z e l f s i n h e t g e h e e l n i e t t e formuleren. I n e l k g e v a l i s v o o r h e t b e t r e f f e n d e hoofd- p a k k e t nu n i e t lang aan d i t s o o r t formuleringen gewerkt.

I n een v r o e g stadium i s gezocht n a a r goede leerboeken, w a a r i n zowel d e vakinhoud a l s d e "manier v a n aanpak" d e e i g e n o p v a t t i n g e n r e d e l i j k benaderen. Op deze manier kon v r i j s n e l een goede u i t g a n g s s i t u a t i e v e r k r e g e n worden.

U i t e r a a r d moet g e a c c e p t e e r d worden d a t i n d e gekozen boeken bepaalde onderwerpen op een andere manier worden behandeld, dan h e t docententeam z i c h a l s i d e a a l v o o r s t e l t . Zonodig kunnen dan a a n v u l l i n g e n of w i j z i g i n - gen worden geschreven.

Ifet is e c h t e r i n d i t verband leerzaam t e bedenken d a t i n d e z e d i s k u s s i e s nog a l eens "didaktischel' argumenten worden gehanteerd. Wanneer h e t on- d e r w i j s s y s t e e m e v a l u e e r b a a r i s kan d e gekozen weg op z i j n waarden wor- den beoordeeld en daarna e v e n t u e e l g e w i j z i g d .

Een gekozen l e e r b o e k (of s y l l a b u s ) moet u i t e r a a r d een l o g i s c h e struk- tuur b e z i t t e n . D e hoofdstukindeling d i e n t h i e r v a n een a f s p i e g e l i n g t e z i j n . hen goed l e e r b o e k z a l m e e s t a l ook oefenproblemen b e v a t t e n . D e oefen3roblenien geven bovendien een e x p l i c i e t b e e l d v a n d e n a g e s t r e e f - de (dee

1-)

d o e l s t e

1

l i n g en.

De ~ o o f ~ s t u l K 7 K e n *it het ge'Kvzeïl L - - l - -c 2 - - 1 _ - - ^ - *---1---

v u e n U L ue ~;WUJ.UZU u u c n c l l eïì d e eigeïì

a a n v u l l i n g e n daarop z i j n a l s blokken i n h e t hoofdpakket gekozen. De

problemen of vraagstukken b i j een bepaald hoofdstuk hebben a l s b a s i s gediend v o o r h e t terugkoppelmechanisme ( z i e hoofdstuk 6).

I n een l e e r b o e k kan geen konkreet g e b r u i k gemaakt worden van reële k o n s t r u k t i e s of l a b o r a t o r i t h o p s t e l l i n g e n . I n een onderwijssysteem z o a l s OPA i s zeer b e s l i s t van d i t materiaal gebruik t e maken. H e t kan dan ook z e e r n u t t i g z i j n om l a b o r a t o r i u m o p s t e l l i n g e n e.d. i n h e t onderwij spakket op t e nemen.

Samenvattend kan de gevolgde werkwijze worden omschreven als:

-

globale karakterisering van doelstellingen

-

kiezen van een goed leerboek (of leerboeken)

-

verzorgen van de meest noodzakelijke wijzigingen en aanvullingen

-

het inbouwen van laboratoriumopstellingen e.d.

-

het realiseren van het terugkoppelmechanisme

4 . 3 Konstruktie van de terugkoppeling

~

Voor een bruikbaar terugkoppelmechanisme moeten ter beschikking staan:

-

midclelm om de prestaties te meten

-

middelen

om

de geleverde prestatie te beoordelen

-

middelen om te adviseren welke aktie door de student ondernomen moet

worden teneinde zijn "mankementen" weg te werken

De ervaring van OPA 71 heeft duidelijk gemaakt dat de genoemde middelen op een min of meer geautomatiseerde wijze beschikbaar moeten zijn.

Bet aantal malen dat terugkoppeling gevraagd wordt is namelijk zo groot, dat zonder automatisering de praktische uitvoerbaarheid stuk loopt

bij gebrek aan begeleiders.

In

OPA

72

is met name het hier bedoelde automatiseringsproces tot een redelijke oplossing gebracht (zie hoofdstuk8 en 9). Er zijn nog nagenoeg geen middelen gekonstrueerd, die de student duidelijk adviseren om-

trent

de

~ z r d van d e w e g te werken mankementen.

m e + -.Ie_."- VuuL

moest stoelen op multiple-choise items. Bij deze toetsvorm kan immers

een red el

ij

k

om in de loop van de tijd de opgelegde normen konstant te houden. Eoven- dien lenen veel vragen

in

de te bestrijken leerstof zich tot probleem- stellingen met één goed antwoord. Verder kan er gebruik gemaakt worden van aanwezige items uit de verzameling vroegere tentamens en van de ervaring van de begeleiders met deze toetsvorm.

- -

l,,*t werd erva= ~ i t g e g a ~ l ~ , dut het terug-opyPlingsmerhanisme

betrouwbare meting verkregen worden en er zijn middelen

Bedacht moet worden dat het terugkoppelingsmechanisme nu veel meer

-

a l s onderdeel van het onderwijs

-

een diagnosestellend hulpmiddel is

dan een selekterend middel zoals bij klassieke tentamens. Daardoor behoeft aan de betrouwbaarheid van een terugkoppeltoets geen al te hoge eis te worden gesteld; de konsekwenties van een negatief resultaat

z i j n i b r s lang zo i n g r i j p e n d n i e t .

I n h e t bestaande k l a s s i e k e onderwijssysteem l i j k t h e t w a a r s c h i j n l i j k d a t v o o r veel studenten h e t h a l e n van h e t tentamen b e l a n g r i j k e r i s dan h e t verwerven v a n d e inhoud en h e t voldoen aan d e d o e l s t e l l i n g e n van een k o l l e g e . het s c h i j n t o n v e r m i j d e l i j k d a t deze s t r a t e g i e door v e e l studenten wordt o v e r g e z e t op e l k e a f z o n d e r l i j k e t o e t s .

Komen er i n d e t o e t s e n geen vraagstukken i n k l a s s i e k e z i n v o o r , dan z u l l e n er b i j d e v o o r b e r e i d i n g op een t o e t s ook geen vraagstukken ge- maakt worden. Ondanks onze s t u d i e a d v i e z e n om d i t w e l t e doen, wordt de noodzaak h i e r v a n n i e t door v e l e n aangevoeld.

Ofschoon m e t X.C. items de e s s e n t i ë l e elementen d i e b e h e e r s t moeten worden om d e vraagstukken op t e l o s s e n t e t o e t s e n z i j n , kan n i e t ontkend worden d a t h e t konstrueren van t o e t s e n v o o r een a a n t a l a s p e k t e n ( z o a l s b . v . s t r u k t u r e r i n g van d e o p l o s s i n g ) e r g v e e l m o e i t e k o s t . Omdat d e k r e a t i v i t e i t en d e b e s c h i k b a r e t i j d soms ontbreken, i s h e t h e e l wel m o g e l i j k d a t bepaalde elementen t e weinig of i n h e t g e h e e l n i e t i n d e t o e t s voorkomen.

D e v r a a g wordt dan urgent of

-

waar

b e p a a l d e problemen" een d o e l s t e l l i n g i s

-

h e t n o o d z a k e l i j k i s om deze problemen t e n k o s t e v a n veel e n e r g i e op t e s p l i t s e n i n deelproblemen. Deze v r a a g i s deste urgenter omdat h e t vermoeden b e s t a a t d a t d e M.C. t o e t s e n b i j sommige studenter& t o t v e r k e e r d e studiegewoonten a a n l e i d i n g geven.

o . a . "het kunnen o p l o s s e n v a n

Een andere handicap G i j h e t g e b r u i k van &I.C. i t e m I s g e l e g e n i n h e t f e i t d a t f a c e t t e n a l s "schematisering", " i n t e r p r e t e r e n van experimenten" e.d. door ons maar moeizaam of helemaal n i e t i n M.C. vorm t e brengen z i j n .

3ij d e k o n s t r u k t i e van d e t e r u g k o p p e l t o e t s e n z i j n w i j dan ook gaan zoeken naar andere vraagvormen. Uitgangspunten d a a r b i j waren:

-

de vraagvorm moet d e vraagkonstrukteur zo w e i n i g m o g e l i j k beperkingen

opleggen

-

d e antwoorden moeten o b j e k t i e f scoorbaar en dus automatisch v e r w e r k t kunnen worden.

I n OPA 7 2 wordt d e volgende vorm gehanteerd:

E l k e v r a a g bestaat u i t één of meer onderdelen, items genaamd. E l k i t e m b i e d t een a a n t a l a l t e r n a t i e v e n aan. P e r vraag kunnen maximaal v i j f items voorkomen. Een item mag maximaal 15 a l t e r n a t i e v e n b e v a t t e n . H e t a a n t a l j u i s t e a l t e r n a t i e v e n p e r i t e m i s n i e t voorgeschreven.

A l l e items v a n een v r a a g hebben b e t r e k k i n g op een b e p a a l d probleem

of probleemgebied. Deze vraagvorm l a a t a l s bizondere g e v a l l e n h e t g e b r u i k v a n m u l t i p l e - c h o i s e of m u l t i p l e t r u e - f a l s e v r a g e n t o e .

Voorbee I d en

M.C. : Vraag m e t

1

item en

4

a l t e r n a t i e v e n , waarvan er

1

j u i s t i s .

-

Gegeven d e f u n k t i e : F = ax + b y

+

c z , w a a r b i j a l l e e n x onafhankelijk t e veranderen i s en w a a r b i j a, b en c konstanten z i j n . Wanneer i n een s p e c i a a l g e v a l g e l d t : en

2

z = y y = 3x dan g e l d t v o o r d e a f g e l e i d e van F n a a r x:

1 .

a

2.

a

+

3 b 3. a

+

3 b

+

18cx

4 .

a

+

3 b

+

9cx XTF :

-

Vraag m e t

1

item en 5 a l t e r n a t i e v e n , waarvan er 3 j u i s t z i j n .

Gegeven d e f u n k t i e : F = ax + b y

+

c z , w a a r b i j a l l e e n x o n a f h a n k e l i j k t e veranderen i s en w a a r b i j a, b en c konstanten z i j n . Wanneer i n een s p e c i a a l g e v a l g e l d t : z = s i n y y = x2 en dan g e l d t v o o r d e a f g e l e i d e v a n F n a a r x:

1 .

a dY d z

2.

a + b . - + c - d x dY 3 . a + b - _dX dx d y dy d x d y + c -

-

dY

4 .

a + 2bx + c.cosy.- _{d x} ( m e t y = x2, z = s i n y )

2

( m e t y = x

,

z = s i n y ) ( m e t y = x2) 5. a

+

2bx

+

2x cosy

A l g erne en

Vraag met

2

items.

Een mechanisch systeem b e s t a a t u i t t w e e z u i v e r e dempers. Een v a n de dempers

is

l i n e a i r : b =

10

l b / f t / s e c .

Van d e andere demper i s d e k a r a k t e r i s t i e k gegeven.

Line'ir

daim per Nonlinear damper

2 I I 10 0 - y-

o

L- I I 5 0 . 0.25 0.50 0.75 1.0 1.25 B e p a a l d e s n e l h e i d v en v v a n r e s p . punt 2 en punt 3 . 2 3 I t e m I : als

F

= 5 lb g e l d t :

1 :

v2 = ^ , 2 5 f t / s 9 ..* = A L ? t S L I - L . v 2 V ' U L J L L / b 3. v = 0,!7 f t / s 3 3 3 4 . v = 0,25 f t / s 5. v = 0,75 f t / s Itern 2: a l s 7 =

10

1E

g e l d t :

1 .

v =

1,o

2.

v = 2 , o 3. v = 2 , o 2 2 3 3 4 . v = 1,75 f t / s f t / s f t / s f t / s

Over de problemen d i e z i c h voordoen om v o o r d i t t y p e v r a g e n "goede" s c o r i n g s r e g e l s vast t e s t e l l e n h a n d e l t hoofdstuk 7 .

I n hoofdstuk 6 wordt aangeduid hoe b i j een gegeven probleem ( v r a a g s t u k ) een v r a a g gekonstrueerd zou kunnen worden. Deze werkwijze i s s l e c h t s i n een g e d e e l t e van OPA 7 2 t o e g e p a s t .

E o o f d s t u k 5 handelt over d e systematische samenstelling van een t o e t s . Opgemerkt wordt d a t i n OPA 7 2

-

h e l a a s

-

nog geen aandacht b e s t e e d kon worden aan h e t geven van adviezen.

5. T o e t s s a m e n s t e l l i n g

Op e l k e p l a a t s waar terugkoppeling p l a a t s v i n d t moeten t o e t s e n aanwezig z i j n . W i j hebben d e volgende e i s e n g e s t e l d :

-

de t o e t s moet h e t b e t r e f f e n d e d e e l v a n d e l e e r s t o f i n voldoende mate dekken

-

d e antwoorden moeten automatisch scoorbaar z i j n

-

d e u i t s l a g moet h e t m o g e l i j k maken d a t oan d e studenten a d v i e z e n voor hun s t u d i e v o o r t g a n g kunnen worden gegeven

-

d e u i t s l a g e n moeten h e t op l a n g e r e termijn m o g e l i j k maken d a t h e t systeem g e ë v a l u e e r d wordt (terugkoppeling naar d o c e n t e n z i j d e )

-

v o o r e l k terugkoppelpunt moeten v e r s c h i l l e n d e t o e t s e n b e s c h i k b a a r z i j n

De v e r s c h i l l e n d e t o e t s e n d i e op een bepaald punt samengesteld kunnen worden, moeten:

-

i n een voldoend g r o o t a a n t a l aanwezig z i j n

-

o n d e r l i n g r e d e l i j k o n a f h a n k e l i j k z i j n

Beide e i s e n z i j n n o o d z a k e l i j k om h e t u i t l e k k e n v a n komplete t e s t s en ongewens- t e samawerking v a n studenten t i j d e n s een t e s t zo v e e l m o g e l i j k t e beperken. Bovendien moeten d e t o e t s e n

-

g e l i j k w a a r d i g z i j n ; anders zou v o o r e l k e t o e t s a f z o n d e r l i j k een norm

b

epaalcl moet en word en

-

v o o r degenen d i e een tweede t e s t p o g i n g doen, g e h e e l o n a f h a n k e l i j k z i j n samen- - g e s t e l d t e n o p z i c h t e van d e e e r d e r gemaakte t o e t s

Voor 01A 7 2 i s d e volgende manier v a n indelen gevolgd.

Voor h e t g e d e e l t e v a n de l e e r s t o f , waarover g e t o e t s t moet worden, z i j n een a a n t a l v r a g e n geschreven. D e b e s c n i k b a r e vragen worden onderverdeeld i n een serie d e l e n . D e vragen v a n d e v e r s c h i l l e n d e d e l e n z i j n o n d e r l i n g v r i j o n a f h a n k e l i j k , d e v r a g e n binnen een d e e l j u i s t n i e t . Een t o e t s wordt samen- g e s t e l d door u i t e l k d e e l een v r a a g t e nemen. Eet a a n t a l v r a g e n van een t o e t s i s zodoende g e l i j k aan h e t a a n t a l delen.

D e ordening van d e v r a g e n w e e r s p i e g e l t bovenstaande s t r u k t u u r . Voor d e v r a g e n kan binnen een hoofdpakket een kodering worden opgemerkt v o o r :

-

een nummer v a n h e t terugkoppelpunt

-

een nummer v a n h e t d e e l

-

een v o l g o r d e binnen h e t d e e l

H e t minimum a a n t a l vragen per d e e l i s 2 , h e t maximum 9.

B i j d e aangeduide samenstelling van t o e t s e n o n t s t a a n een a a n t a l v o o r d e l e n .

-

Door d e onderverdeling i n "delen" kan h e t gewenste g e b i e d g e h e e l b e s t r e k e n worden.

-

De s a m e n s t e l l i n g van d e v r a g e n van een d e e l g e e f t een aanduiding voor d e d e e l d o e l s t e l l i n g e n d i e b e r e i k t tlensen t e worden

-

D e v r a g e n i n een d e e l mogen e r g v e e l op e l k a a r l i j k e n . H e t i s daarom rela- t i e f eenvoudig een g r o o t a a n t a l v r a g e n t e konstrueren,

-

A l s v r a g e n van ongeveer g e l i j k e m o e i l i j k h e i d gemaakt kunnen worden, z u l l e n d e t o e t s e n van ongeveer g e l i j k e zwaarte z i j n .

-

A l s d e d e l e n o n a f h a n k e l i j k z i j n kan u i t e l k d e e l w i l l e k e u r i g een v r a a g getrokken worden v o o r h e t samenstellen van een t o e t s , o n a f h a n k e l i j k van d e keuze i n andere d e l e n

-

H e t genereren van t o e t s e n i s eenvoudig en autumatiseerbaar.

H e t programma TESTGENERATOR levert b i j aanroep v o o r een b e p a a l d e s t u d e n t

en v o o r een b e p a a l d terugkoppelpunt een r i j g e t a l l e n . Elk g e t a l korres- pondeert m e t h e t nummer v a n een v r a a g u i t een d e e l . In h e t geheugen v a n d e

~~

~-

rnbesnrn SS'\ L-LaLLLALAb rih;nn r . ~ n r A f Y I " L U C UI r i j g e t a l l e n q g e c l a g e n . Mmdt er voor d e z e l f d e stu-

Gent e e n tweede tûets op h e t teïügkoppzlpünt aângzvraagd, d a ~ w e r d t eezi nieuwe r e e k s g e t a l l e n gegenereerd, w a a r b i j h e t u i t g e s l o t e n i s d a t e r een- z e l f d e v r a a g a l s i n d e e e r s t e t e s t p o g i n g b i j g e v o e g d is.

6. Voorbeeld van een v r a a g k o n s t r u k t i e

~

6 . 1 P r o b l e e m s t e l l i n e

Uitgangspunt v o o r een v r a a g i s een probleem, w a a r i n b e l a n g r i j k g e a c h t e f a c e t t e n v a n een s t u k l e e r s t o f aanwezig z i j n .

I n h e t v o o r b e e l d van een massa-veersysteem i s d a t d e kombinatie v a n twee v e r e n

d e i n v l o e d v a n d e beginvoorwaarden.

gekoppeld aan één massa, d e i n v l o e d v a n d e zwaartekracht,

B e s c h r i j f d e beweging v a n d e massa, a l s d i e massa wordt l o s g e l a t e n i n d e s i t u a t i e w a a r b i j d e v e r e n ongespannen z i j n .

D e massa kan a l l e e n vertikaal bewegen. D e v e r e n z i j n i d e a a l , m e t v e e r s t i j f h e d e n c en c en ongespannen v e e r l e n g t e n

R~

en R

Ue afmeting

h

v a n d e massa i s zodanig d a t

R

= R

1

2

h

2' + k 2 + h.

1

7 6 . 2 i4odeloplossing ~

D e eerste f a s e b e s t a a t u i t h e t maken van een oploss,ng d i e a l s antwoord op bovenstaande open vraag zou kunnen dienen. Onderdelen d i e v a n be- lang geacht w ~ r d e z m s t r a k s om t e hc~iltiren t o t i t e m s worden i n d e marge aangeduid door een s t r e e p .

Werkwijze: B e k i j k een k l e i n e u i t w i j k i n g t . o . v . d e evenwichts- s t a n d . Ga n a w e l k e extra krachten er dan op d e massa werken. Gebruik de w e t v a n Newton. Los d e d i f f e r e n t i a a l v e r g e l i j k i n g op. B e p a a l d e b e g i n k o n d i t i e s . Geef d e b e w e g i n g s v e r g e l i j k i n g v a n d e massa.

A l s nulpunt v a n d e x-koördinaat d i e n t d e p l a a t s van de massa a l s deze i n evenwicht i s . Een k l e i n e u i t w i j k i n g i n p o s i t i e v e x - r i c h t i n g v e r o o r z a a k t k r a c h t e n F en F ( z i e f i g . ) waarvoor

g e l d t :

1

m

X

F

₁

1 F 2 = +C 2

Uit de wet van Newton

"F

= ma" volgt dan: (F -F ) = mx o f

mX +

(c +c )x = 0

waaruit volgt ais algemene oplossing:

..

1 2 1 2

x =

A sin (ut

+

+ ) met u2 = (c +C )/ni

en

A

en (9 nog te bepalen uit de beginkondities. 1 2

Beginkondities

In

de evenwichtsstand zijn de veren al gerekt en ingedrukt.

i)e statiscne uitrekking,

x

kan bepaald worden uit het

O '

evenwicht x = -ing/(c +c )

9 e snelheid van loslaten wordt nul verondersteld:

&

=

O

O 1 2

O

Beide voorwaarden ingevuld levert :

6.3 Onderwerpen voor ;terns

-

Volgorde van deelproblemen es bij veerkrachten

. .

.

, .

.

- -

l 7 - - - - 7

I: u Llilu I cL _ _ ^ _ v d L 1 d e

d

i f f ei- ezt

i

as :verge

1

ij king

(b

eweg iïìg sveïg e

1

i j k i n g

>

-

[Op

i

os s ing van de d

iff

er enE

i

i? i?

Iv

er

g

e

I

ij

king

-

Beginkondities

-

6.4 Uitwerking van items

Item 1

Om de diff erentiaalvergelijking die de beweging van de massa beschrijft, op te stellen moeten de volgende stappen gemaakt zijn:

1 .

de wet van i\lewton

(F=mX)

moet zijn gebruikt

2. het systeem waarop de wet van Newton is gebruikt bestaat uit de massa

en beide veren

3 . uitgangspunt is de evenwichtssituatie

4 .

uitgangspunt is de situatie waarin de veren ongespannen zijn

F met s t i j f h e d e n c r e s p . c Voor x = O z i j n b e i d e v e r e n ongespannen. E r g e l d t :

1 .

F = +C .x ; F = -c2.x a l s x > O = +c x a l s x < O I = +c x a l s x > O 3 . F i = +c

₁

x ; F2 en

F2

z i j n k r a c h t e n op d e massa u i t g e o e f e n d door d e v e r e n 1 2 '

1

7

1

1

2 F2 2 2 .

F 1

= -C x,< ; 2 voor a l l e x voor a l l e

x

4 :

3' = + C x ; F2

-

- z c 2 X

1

1

1 1 ; F2 = 2 5. F = -c

x

I L e m 3

N e e n a l s n u l p u n t voor d e x-koördinaat h e t punt w a a r d e m a s s a z i c h b e v i n d t a l s d e z e i n r u s t i s . Voor d e differentiaalverg&lijking d i e d e beweging b e s c h r i j f t g e l d t dan:

1 .

mX + ( c -c

)x

=

o

2 , mX + (c -c

)x

= 0 3 .

mX

i- ( c +c_)x = mg

4 .

mi; + (c 1+C 2)x =mg/(cl+c2) 5 . mX + c x + c

x

= 0 1 2 2 1 l i 1 2 6. mX

-

( c +c

)x

= mg i 2 I t e m 4 D e o p l o s s i n g van d e d i f f e r e n t i a a l v e r g e l i j k i n g i s v a n h e t type: 1.

x

= 2.

x

= 3 .

x

=

4 .

x = A en B A s i n w t f B cos u t Ae-uk ( s i n u t

+

+ u t ' U t Ae + Be - B t Ae ( s i n u t ) ~~ z i j n h i e r i n nog c o s wt) t e b e p a l e n k o n s t a n t e n .

1 :

i-

2:

[-

3 :

v 7 q q -

4 :

i-

I t e m 6 D e b e g i n k o n d i t i e s luiden: l . x = O ;

x = o

2.

x = mg ;

$ = o

3 . x = O

-

i ; = g ;

x = o

mg c +c I 2 4 . x = - ;

x = o

mg c -c

_{1 2}

5 . x = + I t e m 7

Geef aan welke algemene u i t s p r a k e n waar z i j n :

1 .

a l s R > h

+

+ R z k l d e e i g e n f r e k w e n t i e hoger z i j n dan nu berekend

1 2

i s .

2 ; d e VQorspanning v a n d e v e r e n h e e f t geen e n k e l e i n v l o e d op d e eigen-

L L C R W G U C I P

Fy. ,,lrrrn- t ; 0

3 . d e voorspanning van d e v e r e n h e e f t geen e n k e l e i n v l o e d op d e begin-

kond

i

t i e s 4 . d e e i g e n f r e k w e n t i e v a n h e t systeem i s o n a f h a n k e l i j k v a n d e zwaarte- k r a c h t 5 . d e o p g e s t e l d e d i f f e r e n t i a a l v e r g e l i j k i n g i s o n a f h a n k e l i j k van d e koördinaatkeuze 6 . 5 Verantwoording

D e h i e r v o o r gegeven items z i j n een eerste poging om h e t antwoordmateriaal t e scheiden i n min of meer saxenhangende d e l e n . D e items kunnen d i r e k t aan een k r i t i s c h onderzoek onderwerpen worden. Of d e items veranderen

en van d e mate waarin d e t o e t s s a m e n s t e l l e r s i n z i c ñ t hebben i n h e t probleem oplossend vermogen v a n d e studenten.

I n e l k g e v a l z a l b i j d e e v a l u a t i e v a n h e t systeem ook een g e d e t a i l l e e r d . onderzoek moeten v o l g e n v a n d e a f z o n d e r l i j k e items. D e item-kenmerken

(p-waarden, a-waarden) z u l l e n een s t e u n z i j n b i j d i e b e o o r d e l i n g , i n verband m e t d e b e s c h i k b a r e t e s t t i j d en d e wens om d e studenten t o c h een r e d e l i j k e doorsnede t e l a t e n maken op net b e t r o k k e n vakgebied, l i j k t h e t w e n s e l i j k de itemverzameling op één probleem n i e t a l t e zeer u i t t e b r e i d e n z o a l s i n h e t v o o r b e e l d i s gedaan. W e l l i c h t v e r s t a n d i g e r i s h e t dan s l e c h t s d e meest b e l a n g r i j k e aspekten t e g e b r u i k e n en h e t a a n t a l items t e beperken t o t d r i e of vier p e r vraag.

7 . ile s c o r i n g s r e g e l

7 . 1 de g e b r i l i k t e s c o r i n g s r e g e l

De s c o r i n g s r e g e l i s v a s t g e s t e l d nadat d e t o e t s v r a g e n waren gekonstru- e e r d . iloordat d e v r a a g k o n s t r u k t e u r s e r v a r i n g hebben i n h e t s c h r i j v e n v a n m u l t i p l e - c h o i s e vragen met één j u i s t a l t e r n a t i e f

o o k door d e a a r d van d e problemen, b e v a t t e n d e v r a g e n d i e v o o r OPA 7 2 geschreven z i j n weinig j u i s t e a l t e r n a t i e v e n ( z i e t a b e l

1

en 2 ) ; a l l e items u i t hoofdpakket 2 b e s t a a n u i t

4

a l t e r n a t i e v e n , waarvan er één j u i s t i s .

D e g e b r u i k e l i j k e s c o r i n g s r e g e l v o o r m u l t i p l e t r u e - f a l s e vragen l i j k t v o o r onze k a t e g o r i e v r a g e n n i e t a a n t r e k k e l i j k . Zowel h e t kiezen v a n een j u i s t a l t e r n a t i e f a l s h e t n i e t k i e z e n v a n een f o u t i e f a l t e r n a t i e f wordt beloond met

1

punt. Een a a n t r e k k e l i j k e a n t w o o r d s t r a t e g i e i s dan geen v a n d e a l t e r n a t k v e n a l s j u i s t t e v e r k l a r e n .

en w e l l i c h t

a a n t a l

a i t e r n a t i e v e n

I ) onder een j u i s t a l t e r n a t i e f wordt v e r s t a a n een a l t e r n a t i e f w a a r i n d e g e u i t e bewering een goed antwoord is op een i n d e stam v a n h e t i t e m g e s t e l d e vraag.

150 aantal items l o c 50 2 alterna

---

O 1 2 3 4 5 6 7 aantal juiste a

1

terna t ieven ieven

---

Gekonstateerd kan worden dat momenteel de foute alternatieven vrij vaak met eenvoudige hulpmiddelen te elimineren zijn. Ket opmerken van een fout alternatief behoeft dan ook niet hoog beloond te worden.

De maximale beloning wordt toegekend aan het kiezen van de juiste t erna t ieven.

al-

Bet

niet opmerken van juiste alternatieven en het ten onrechte als juist

kiezen van foute alternatieven wordt als gelijkwaardig beschouwd. Y e waardering hiervmr is luger dan h e t eprriexten VUL, ren feut a l t e r n a - tief a

,

?-

Voor de scoring werd

-

tamelijk arbitrair

-

gekozen: c ’, ;:e

voor elk juist alternatief dat als juist gekozen wordt _{: 2 pt.}

voor elk juist alternatief dat niet gekozen wordt

:-1

-pt.

voor elk fout alternatief dat als juist gekozen wordt :-I pt.

voor elk fout alternatief dat als zodanig opgemerkt wordt: O pt. Enige bescíiouwingen over andere scoringsregèls zijn opgenomen in 7 . 3 .

Uitgaande v a n d e z e s c o r i n g s r e g e l g e l d t v o o r d e maximum en minimum score v o o r een item:

s . = 2xj S - a max min

_ -

waarin: j = h e t a a n t a l j u i s t e a l t e r n a t i e v e n v a n h e t item a = h e t a a n t a l a l t e r n a t i e v e n v a n h e t item

Omdat d e items een v e r s c h i l l e n d a a n t a l a l t e r n a t i e v e n hebben en h e t a a n t a l g u i s t e a l t e r n a t i e v e n evenmin konstant i s , wordt d e s c o r e d i e v o o r een item behaald i s genormeerd door l i n e a i r e t r a n s f o r m a t i e naar

een p e r e e n t s c h a a l . De bovengrens v a n d i e s c h a a l komt overeen met d e maximum s c o r e (s ), h e t nulpunt m e t d e minimum s c o r e (s

..

) .

max min

Noem s : d e s c o r e i n punten behaald p s : d e p e r c e n t s c o r e

dan i s :

p s : = (S-smin)/(s - s )

x

100 max min

o f : p s : = (s+a)/(2xj+a)

x

100

D e s c o r e op d e t o e t s wor'dt v e r v o l g e n s bepaald door

ket

gemiddelde te nemen van d e s c o r e s op d e v r a g e n w a a r u i t d e t o e t s i s samengesteld.

7 . 2 Enige beschouwingen over d e s c o r i n g s r e g e l

Als

t o e l i c h t i n g op d e s c o r i n g s r e g e l u i t 7 . 1 i s i n de t a b e l l e n 3,

4

en 5 een o v e r z i c h t gegeven van p e r c e n t s c o r e s a f h a n k e l i j k v a n :

-

h e t a a n t a l a l t e r n a t i e v e n per item

-

h e t a a n t a l j u i s t e a l t e r n a t i e v e n p e r item

-

de behaalde s c o r e i n punten T a b e l 3 P e r c e n t s c o r e s b i j items m e t Ivier _a l t e r n a t i e v e n , ' s c o r e

-4

-3 -2 -1

O

1

2 3

4

5 d 6 7 8 - a a n t a l j u i s t e a l t erna t i e v e n O 25 50 7 5 t100 O 17 33 *50 67 83

1

O0

I

I

l

i

2 O 13 iI: 25 38 50 6 3 7 5 85

1

O 0 3 O : 10 2 0 30 40 50 60 70 80 9 0 1 O0 4

* o

8

17 25

33

42

50

58 67

75

83 92

1

O0 II

-

Tabel 4 Percentscores

bij

items net

-

zes alternatieven s c o r e in punt en -6 -5

-4

-3 -2 - 1 O 1 2 3

4

5 6 7 8 9 i0 1 1 12 O O 17 3 3 50 67 83 k100

aantal juiste alternatieven

1

O 13 25 38 5 0 3 6 3 75 88 1 O0 2 O 10 20 30 x 4 0 50 60 7 0 80 90 1 O0 3 O 8 17 X25 3 3 42 50 58 67 7 5 83 92 1 O0 4 O 7 X14 21 29 36 43 50 57 64 7 1 79 86 93 1 O0 5 O X 6 13 19 25 31 38 44 50 56 63 69 75 81 88 94

1

O0 6 X O 6 1 1 17 22 28 3 3 3 9 44 50 56 6 1 67 7 2 7 8 83 89 94

1

00

-

score -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 - 1 O 1 2 3

4

5 6 7 8 9 ïü i 1 12

aantal juiste alternatieven 0 O 13 25 38 5 0 6 3 75 88 é100

1

0 10 20 30 40 5 0 6 0 *7 O 80 90 1 O0 2 O 8 17 25 33 42 *50 58 67 75 83 92 1 O0 3 O 7 14 21 29 x 3 6 43 5 0 57 64 7 1 7 9 86 93 1 O0

4

3 6 1 3 19 x 25 3 1 38

4 4

5 0 56 63 6 9 7 5 8 1 88 94 1 O0 5

-

0 6 1 1

x

17 22 28 33 3 9 44 50 5 6 61 67 7 2 7 8 83 89 91 i nn 1 w w

Bij het geringe aantal Juiste alternatieven dat in het algemeen in

de

toetsvragen voorkomt lijken de strategieën om geen der alternatieven of om alle alternatieven als juist te kiezen ongeveer even aantrekkelijk.

De score die behaald wordt als het item wordt overgeslagen

is

in de