Устройство для контроля знаний обучаемых

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 Ш 4 С 09 В 7/07 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧЯРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 428440, кл. С 09 В 7/02, 1971.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙОБУЧАЕМЫХ(57) Изобретение относится к обучающе-контролирующим устройствам и может быть использовано на лекциях(при фронтальном опросе), на классногрупповых занятиях (при контроле исамоконтроле. каждого учащегося), налабораторных работах (при проведенииколлоквиума), при проведении рубежного контроля, зачета и при самостоятельной работе (самоконтроль).Цель изобретения в . упрощение устройства за счет сокращения количествалиний связи между пультами обучаемого и преподавателя. Устройство содер 1Изобретение относится к обучающеконтролирующим устройствам и может. быть использовано на лекциях (при фронтальном опросе), на классно-групповых занятиях (при контроле и самоконтроле каждого учащегося), на лабораторных работах (при проведении коллоквиума), при проведении рубеж" ного контроля, зачета и при; самостоятельной работе (самоконтроль),Цель изобретения - упрощение устройства за счет сокращения количест-.БО 345698 жит блок кодирования, блок ввода ответов, блок сравнения, счетчик правильных ответов, формирователь импульсов, счетчик вопросов, блок памяти, индикатор, которые конструктивно объединены в пульт обучаемого. Пульт преподавателя состоит из секций, .каждая из которых соответствует пульту , обучаемого, В секции имеются счетчики правильных ответов, счетчик вопросов, блок памяти, индикатор, счетчик заданий, блок сопряжения с ЭВМ, регистратор (перфоратор), Рабочие места в классе (т,е, и пульты обучаемых) закрепляются за каждым студентом на все время его обучения по данному предмету. Это позволяет не записывать в ЗВМ фамилию студента при каждом цикле передачи информации с общего .регистра, т.к. можно располагать такую информацию раз и невсегда (на семестр ) в отведенных для нее местах (в определенных разрядах).10 ил. 2ва линий связи между пультами обучаемого и преподавателя.На фиг.1 и 2 показано устройство, общий вид; на фиг.3 - структура пульта обучаемого; на фиг.4 - структура р, пульта преподавателя на фиг.5 - схе 3 ма блока кодирования; на фиг.6 - схема шифратора; на фиг.7 - схема блока ввода ответов; на фиг.8 - схема блока сравнения, счетчика правильных ответов и формирователя импульсов; нафиг,9 - схема счетчика вопросов, бло, Карл орректор Н.Гунь ГКНТ СССР 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная СоставительРедактор С.Пекарь Техред Л.Ол аз 7554/49 Тираж 470.ИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Б, Раушская н Подписноеоткрытиямю д4/545 ка памяти и индикатора; на фиг,10 функциональная схема пульта предподавателя.Устройство содержит блок 1 коди 5рования, блок 2 ввода ответов, блок3 сравнения, счетчик 4 правильных ответов, формирователь 5 импульсов,счетчик 6 вопросов, блок 7 памяти,индикатор 8, которые конструктивно 10объединены в пульт обучаемого. Пультпреподавателя состоит из секций, каждая из которых соответствует пультуобучаемого,В секции имеются счетчик9 правильных ответов, счетчик 10 вопросов, блок 11 памяти, индикатор 12,счетчик 13 заданий, блок 1 4 сопряжения с ЭВМ, регистратор (перфоратор)15Блок 1 содержит триггер 16, счетчик 17, дешифратор 18, шифратор 19,состоящий из элементов ИЛИ 20, И 21и ИЛИ 22-25.Блок 2 содержит переключатели 26,триггеры 27, элементы И 28, элементы 25ИЛИ-НЕ 29, элемент И 30, элементИЛИ 31.Блок 3 содержит элементы И 32,элемент ИЛИ 33.Счетчик 4 правильных ответов содержит элемент И 34, счетчик 35. Формирователь 5 содержит дешифратор 36,элемент ИЛИ 37, элемент НЕ 38, элементы И 39. Счетчик 6 вопросовобычный двоичный счетчик 40,35Блок 7 содержит дешифратор 41,элементы И 42, триггеры 43, элементы И 44. Индикатор 8 содержит светодиоды 45-52, элемент ИЛИ 53.Счетчик 9 состоит из двоичного 40счетчика 54 и дешифратора 55, а счетчик 10 - из двоичного счетчика 56 идешифратора 57.Блок 11 содержит элементы И 58,триггеры 59, элемент 60 задержкисигнала на 10 мс, элемент И 61.Индикатор 12 содержит переключатель 62,светодиоды 63-67. Счетчик 13содержит переключатель 68 и двоичный счетчик 69. 50В нижнюю часть пульта обучаемоговставляется сменный блок 1, плата которого напоминает ласточки хвост.Обычно он заменяется раз в семестр.Для подготовки класса к работе надоустановить коды для каждого обучаемого. В классе, состоящем из 30 пультов обучаемых, на это требуется 56 мин. Во время занятий коды переключаются автоматически, не отвлекая преподавателя от индивидуальной ра" боты с обучаемыми. У обучаемых, сидящих за соседними столами, коды раз" ные. Если кто-то не усваивает учебный материал или пытается отгадать правильный ответ на вопрос (вероятность угадывания 0,1), то код на его пульте не переключается, что преподаватель очень скоро замечает.Кроме того, результаты работы каждого обучаемого по каждой элементарной дозе учебного материала (т.е. 4-5 раз в течение одного занятия) фикси руются в блоке 15 или выдаются в ЭВМ. Эти результаты можно видеть и на пульте преподавателя в любой момент во время занятий:Для работы с аппаратурой класса необходимо иметь специально подготовленный учебный материал, в состав которого входят контрольные карточки. Такие учебные материалы. применяются давно и не нуждаются в пояснениях. Каждая контрольная карточка содержит пять вопросов, на каждый вопрос предлагается четыре ответа. Верным является один ответ. На включенном и подготовленном к работе пульте обучаемого будет индикация "Отвечайте на первый вопрос". При ответе студент нажимает на одну из кнопок (1, 2, 3 или 4)которая по его мнению соответствует правильному ответу (ответы в карточке соответственно пронумерованы). При нажатии кнопки из блока 2 в блок 3 поступает сигнал. Одновременно по проводу "П" (попытка) поступит сигнал в счетчик 6, Этот сигнал переключит дешифратор 41. До этого (при включении пуль. та) выходное напряжение дешифратора 41 было на выходе а теперь же напряжение будет на выходе б. Это напряжение поступит на элемент И 42 и в шифратор 19.Если попытка ответа на вопрос оказалась правильной,то на тот же элемент 42 по цепи "Пр" (правильно) тоже поступит сигнал, элемент И 42 сработает и триггер 43 (верхний в схеме на фиг.9) перейдет в состояние 1. До ввода ответа на последний, пятый вопрос можно передумать и изменить любой из предыдущих ответов. Для этого надо нажать кнопку "Сброс" и начать ввод ответов снова, с первого вопроса; После ответа на пятый вопрос пульт блоки456986 5 1 руется, результаты ответов фикаируются, а на пульте обучаемого срабатывает индикатор 8. Варианты индикации следующие: а) правильных ответов меньше трех - засветится сигнал "Повторите; б) правильных ответов три или четыре - засветится сигнал "Повторите" и светодиоды с номерами тех вопросов, которые надо повторить; в) правильных ответов пять - засветится сигнал "Продолжайте" и автоматически, сигналом, поступающим по цепи "К" в блок 1, переключится код для ответа на вопросы следующей карточки. Во всех случаях надо разблокировать пульт обучаемого, нажав кнопку1Сброс , и следовать указаниям индикатора 8.Входной триггер 16 необходим для устранения "дребезга" при установке кода вручную кнопкой "Код", размещенной на задней стенке пульта обучаемо.го. Счетчик 17, дешифратор 18 и шифратор 19 выполняются в виде сменной фишки. Во время работы над одной карточкой напряжения на выходах блока 1 меняются в соответствии с действувщим кодом. Так длякода "0" (фиг.б) напряжение появляется сначала на выкоде 1 ц (с провода 0 по проводу 1, ибо действует напряжение в проводе а) и схема готова принять ответ на первый вопрос.,После ответа на первый вопрос появится напряжение в проводе б и с провода 0 по проводу 6 сигнал постуггит на выход 2, и схема готова принять ответ на второй вопрос и т.д. По мере появления сигналов в проводах в, г, д будут появляться сигналы на выходах 1, 3, 4 При ответе на вопросы данной контрольной карточки надо последовательно нажимать кнопки 1, 2, 1, 3, 4, а правильные ответы в этой карточке должны быть обозначены именно, этими цифрами, т,е. против правильного ответа на первый вопрос должна стоять цифра 1, на второй вопрос - цифра 2, на третий - 1 и т.д, Сама карточка должна иметь зашифрованное обозначение кода "0". Следующая карточка должна быть закодирована кодом "1" и т.д., 16-я карточка будет закодирована кодом "15", Как видно из фиг.б, очередность появлений напряжений на выходе шифратора будет теперь 1, 1, 1, 4, 3 . Кодовая комбинация зависит от порядка соединения проводов О15 с входами элементов 20и в запасе можно иметь несколько вариантов матриц с разной комбинациейкодов.Триггеры 27 в блоке 2 (фиг. 7) исключают "дребезг" при вводе ответов,элементы 28-30 нужны для запрещенияработы схемыпри одновременном нажатии нескольких кнопок и для запрещения шестой попытки. Если обучающийсясделал меньше шести попьггок и нажимает одну кнопку, то с выхода элемента 30 ("Р" - разрешаю) в счетчик 4поступит сигнал, разрешающий прохождение сигнала правильного ответа изблока 3 в элемент И 34 счетчика правильных ответов (фиг. 8). Элементы 32используются по одному на каждыйвариант ответа на вопрос. При правильном ответе сигнал с выхода блока2 и сигнал с выхода блока 1 поступают на один и тот же элемент И 32 ипроходят через него и элемент 33 навход элемента 34, который при наличии сигнала Р (разрешаю) пропуститего в счетчик 35. Одновременно этотсигнал по проводу "Пр (правильно)поступает в блок 7 памяти и на пультпреподавателя. С выхода счетчика 35сигнал поступает в дешифратор 36 формирователя 5 импульсов, Выходы 3 идешифратора через элемент 37 соединены с элементом 39, на второй входкоторого подается сигнал пятой попьггки. Таким образом, если после пятойпопытки имеется три или четыре правильных ответа, на выходе элемента39 будет сигнал "Р,И," (разрешить индикацию)Если все пять ответов правильны, то напряжение будет на выходе 5 дешифратора 36 и сработает второй элемент 39, выдавая сигнал "Продолжайте" и сигнал "К". Если правильных ответов меньше пяти, то на выходе элемента 38 будет 1 и третий элемент 39 (нижний на фиг.8) выдаст сиг.нал "Повторите", который высвечивается на индикаторе 8,При нажатии одной нз кнопок 1, 2,3 или 4 сигнал "П" (попытка) из блока 2 поступит на вход элемента 40(фиг.9). Это счетчик, соединенный сдешифратором 41 блока 7. С выхода дешифратора по цепям а, б, вг, д, епоступают управляющие сигналы в блоки 1, 7 и 8. Сигнал в проводе а появляется при нажатии кнопки Сброс11Он поступает на светодиод 47 ("Отве 10 15 20 2530 35 40 45 50 55145697чайте") и светодиод 48 (" Первый во-,прос"), а также на элементы 21(фиг.6), подготавливая шифратор к вы"даче кода ответа на первый вопрос.Сигналы в проводах б, в, г, д появ"ляются последовательно после ответовна первый, второй, третий и четвертый вопросы соответственно. Эти сигналы, как и сигнал в проводе а, поступают на соответствующие элементы21 шифратора, управляя сменой кодов,поступают и на светодиоды 47, 4952 (" Отвечайте на второй вопрос" ит.д.), и на соответствующие элементы 42 (фиг.9) для пропуска в триггеры 43 правильного ответа. Сигнал впроводе е установит триггер 43(нижний на фиг.9) в состояние 1. Свыхода е этого триггера подается 20сигнал в формирователь 5 на элементы 39, а на выходе ж будет О,который подается в блок 2 на элемент 30,благодаря чему запрещаются дальнейшие попытки ответа на вопросы, т.е,пульт обучаемого заблокируется. Дляего разблокировки надо нажать кнопку "Сброс". При этом счетчики 35 и 40и триггеры 43 установятся в состояние 0 и схема будет готова принять 30ответ на первый вопрос.Для связки пульта обучаемого спультом предподавателя требуется(" Правильно", "Попытка", "Сброс"и провода питания). Питание пультаобучаемого осуществляется от сети220 В, 50 Гц. Выпрямительное устройство на схеме не показано, Возможнопитание от аккумуляторов или других 40элементов питания. Каждая секцияпульта преподавателя получает питание от соответствующего пульта обучаемого,Подготовка пульта обучаемого к работе состоит в том, что после включения его в сеть и нажатии кнопки"Сброс" нажимают кнопку "Индикациякода" и, удерживая ее, нажимают несколько раз кнопку Код контролируя значение кода по индикатору.Пульт преподавателя в подготовке ненуждается, надо лишь нажать кнопку"Сброс".Сигналы правильных ответов поступают по проводу "Пр" в счетчик 54(фиг.10), а сигналы попыток (правильных и неправильных) по проводу "Пв счетчик 56. С выходов дешифраторов,8655 и 57 сигналы подаются в блок 11 памяти и, если попытка ответа на вопрос удачна, соответствующие элементы 58 пропустят сигнал на соответствующий триггер 59, который установится в состояние 1, и засветится соот" ветствующий светодиод индикатора 12 (элементы 63-67), причем не после пятой, как на пульте обучаемого, а после любой удачной попытки ответа на вопрос, Сигнал пятой попытки, ес" ли она удачна, поступает на индика" тор 12, минуя триггер 59, и в любом случае через элемент 60 задержки - в регистратор 15, включая его, и в блок 14 сопряжения с ЭВМ. Сигналы правильных ответов также поступают в эти блоки (14 и 15). Если все пять ответов правильны, то элемент 61 пропустит сигнал в счетчик 13 (элемент 69). Таким образом здвсь будет записано число, показывающее сколько контроль. ных карточек отработал данный обучаемый, т.е. какой объем учебного материала он усвоил. Это число можно прочесть на индикаторе 12 (элементы 65-67) в двоичном коде, нажав кнопку "Итог", в любой момент занятий, если преподавателя интересует темп и результаты работы того или иного обучаемого.Блок 14 представляет собой пяти- разрядный регистр, в который информация записывается параллельным кодом. Наличие 1 в первом разряде означает правильный ответ на первый вопрос и т.д. Кроме такого индивидуального регистра, имеющегося в каждой секции пульта преподавателя, есть общий регистр, в который поступает информация от индивидуальныхФрегистров (в параллельном коде) . На фиг.10 оба регистра объединены. Содержание информации общего регистра следующее: номер учебной группы, шифр дисциплины и результаты работы обучаемых (количество отработанных карточек, количество попыток, допускаемые ошибки, время, затраченное на каждую карточку и т,п.) на момент запроса из ЭВМ. Количество разрядов в этом регистре зависит от того, как часто ЭВМ опрашивает подключенные к ней классы, сколько учебных групп и по каким дисциплинам занимаются в таких классах, сколько студентов в- группе. Информация из этого регистра в ЭВМ передается последовательным коУстройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода ответов, информационные выходы группы которого соединены с соответствующи ми входами первой группы блока сравнения, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам первой группы блока кодирования, а выход - к ийформационному входу пер- З 5 вого счетчика правильных ответов, первый счетчик вопросов, информационный вход которого соединен с выходом готовности ответа блока ввода ответов, выкод сигналов сброса которого 40 подключен к установочным входампервых счетчиков правильных ответов и вопросов, первый блок памяти, выходы группы которого соединены с соответствующими входами первой группы пер-. 45 вого индикатора, и второй блок памяти, выходы которого подключены к соответствующим входам второго индикатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за 50 счет сокращения количества линий связи между пультами преподавателя и обучаемого, оно содержит регистратор, формирователь импульсов, вторые счетчики правипьных ответов и вопросов и 94569 дом. Если в составе аппаратуры клас" са имеется перфоратор или. какое-либо другое регистрирующее устройство, то в ЭВМ можно передавать только колыб чество отработанных каждым студентом карточек, так как подробности работы над каждой карточкой (количество попыток, какие были ошибки, время, за" траченное на обдумывание каждого от вета на вопрос и на всю карточку в целом) фиксируются перфоратором (регистратором), а затем остаются на кафедреРабочие места в классе (т.а.и пульты обучаемых) закрепляются на 35 все время его обучения по данному предмету. Это позволяет не записывать в ЭВИ фамилию студента при каждом цикле передачи информации с общего регистра, так как можно распола гать такую информацию в раз и навсегда,(на семестр) отведенных для .нее местах (в определенных разрядах),Формула изобретения 25 86 осчетчик заданий, входы которого подключены к соответствующим выходам второго блока памяти, являющимся выходами данных устройства и соединенным с соответствующими информационными входами регистратора, управлянций вход которого подключен к выходу пе реполнения второго счетчика вопросов, информационные выходы которого соединены с соответствукщими входами первой группы второго блока памяти, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам второго счетчика правильных ответов, ин" формационные входы вторых счетчиков правильных ответов и вопросов соединены соответственно с выходом блока сравнения и выходом готовности ответа блока ввода ответов, а установочные входы - с выходом сигналов сброса блока ввода ответов, синхровыход которого подключен к соответствующему входу первого счетчика правильных ответов, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами формирователя импульсов, управляющий вход формирователя импульсов подключен к первому выходу первого блока памяти, первый выход - к управляющему входу блока кодирования и к первому входу первого индикатора, а второй и третий выходы - к соответствующим входам первого индикатора, входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами второй группы блока кодирования, а входы третьей группы - с соответствующими выходами группы первого счетчика вопросов, подключенными к соответствующим информационным входам группы первого блока памяти и блока кодирования, информационный вход которого и четвертый вход первого индикатора соединены с первым выходом первого1 счетчика вопросов, второй выход первого счетчика вопросов подключен к информационному входу первого блока памяти, второй информационный выход которого соединен с входом блока ввода ответов, установочный вход - с выходом сигналов сброса блока ввода ответов, а синхровход - с выкодом блока сравнения