Устройство для контроля знаний обучаемых

С 0103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 9) (11)151) С 09 В 7/02(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9301730, кл, С 09 В 7/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССР.9849277, кл, Я 09 В 7/02, 1979.3. Авторское свидетельство СССР 9955172, кл, С, 09 В 7/02, 1981 (прототип).(54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ, содержащее последовательно включенные пульт обучаемого, элемент ИЛИ, счетчик, первый блок элементов И и блок регистрации, а также элементы задержки, о т л ич а ю щ .е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно соединенные триггер и второй блок элементов И,выход которого подключен к второму входу блока регистрации, последовательно включенные формирователь кодов и третий блок элементов И, выход которого соединен с вторым входом счетчика, и формирователь импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом формирователя кодов, второй выход пульта обучаемого под итретийрига сод ерователь ко нт задержки ржит третиндовательноруппы, тригый элемент ИЛИ послы И диненные элем ы, дополнитель груп и ин ртор, вых первым в вторые лементоворого подклюэлементов Итриггеров группы являются ам груп пы и сост ходы гру ервымтственно вторым формироват емента зад д г тье- риг- вы- ен- нта ля, а выход тр ржки иервым одь вторым ответст го элем ретьего ов группы - п ами формирова выход дополн подключен к та задержки.о теля с ительн элем ключен к вторым входам второго тьего блоков элементов И, а тре и четвертый выходы - к входам т гера и формирователя импульсов соответственно, второй выход третьего блока элементов И соединен с, вторыми входами второго блока элементов И и первого блока элементов И, третий и четвертый входы. которого подключены соответственно к выходу первого элемента задержки и первому выходу триггера, второй выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, вьгсод формирователя импульсов подключен к третьему входу вторОго блока элементов И и к четвертому входу блока регистрации,2. Устройство по п, 1, о т л ич ю щ е е с я тем, что в нем фор1083219 фри. 7 Составитель А, Карлова ТехредА.Бабинец Корректор Г актор П сное судар лам и 4/ скв лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1758/44ВНИИПИ Гопо де113035, М Тираж 447венного комбретений иЖ, Раушс ета ССС крытий я наб10832Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике, вчастности к устройствам автоматизированного приема экзаменов, контрольных работ и закрепления знаний 5обучаемых при изучении нового материала, и может быть использованопри любых формах индивидуальныхи групповых занятий.Известно устройство, в которомкодировка ответов осуществляетсяпосредством билетов с отверстиямина местах, соответствующих вернымответам Я ,Однако устройство имеет сложную 15схему и высокую стоимость за счеттого, что в нем ввод ответов и кодирование осуществляется раздельными блоками,Известно устройство, содержащее 20индикаторы ответов, соединенныечерез один переключатель контроляответов с одним выходом блока питания, подключенным через другой переключатель контроля ответов к индикатору результата ответовв двегруппы переключателей ввода ответов, ключ, элемент ИЛИ, генераторнизкой частоты, соединенный с входомключа, индикаторы ответов черезэлемент ИЛИ соединены с индикаторомрезультата ответов одной группы сдругим выходом блока питания, а через последовательно включенные переключатели ввода ответов и ключ -с другим выходом бпокя питания 2 .Недостатками данного устройстваявляются возможность угадыванияправильного ответа и необходимостьсоставления программированных билетов.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство содержащее последова 1тельно включенные пульт обучаемого,элемент задержки, переключатель вопросов и блок регистрации, последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик и блок элементов И, второй входкоторого подключен к первому выходупульта обучаемого, а выход в ,к второму входу переключателя вопросов,второй вход счетчика соединен с вторым выходом пульта обучаемого, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к первому и третьему выходам .пульта обучаемого соответственно 3 .Однако наличие механического переключателя вопросов значительно ус 19 2ложняет работу .учащегося с даннымустройством, снижает его надежностьи исключает его полностью интегральное исполнение, Часто решаемые задачи (вопросы) оказываются в некоторойстепени взаимосвязанными и решениеодной задачи может оказать влияниена предыдущие. Данное устройство неимеет возможности ввести повторный(корректированный) ответ на ранеепоставленный вопрос, хотя может бытьобучаемый считает, что ответ, который он ввел в устройство, не верен.Корректированный ввод после сброса,при котором стирается ввод данныхна все предварительно отвеченныевопросы, усложняет работу с устройством.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройствас повышением его надежностиПоставленная цель достигается тем;что в устройство, содержащее последовательно включенные пульт обучаемого,элемент ИЛИ, счетчиквпервый блок элементов И и блок регистрации, а такжеэлементы задержки, введены последовательно соединенные триггер и второйблок элементов И, выход которого подключен к второму входу блока регистрации, последовательно включенныеформирователь кодов и третий блокэлементов И, выход которого соединенс вторым входом счетчика, и формирователь импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом формирователя кодов, второй выходпульта обучаемого подключен к вторымвходам второго и третьего блоковэлементов И, а третий и четвертыйвыходы - к входам триггера и формирователя импульсов соответственно, вто-рой выход третьего блока элементов Исоединен с вторыми входами второгоблока элементов И и первого блокаэлементов И, третий и четвертый входыкоторого подключены соответственнок выходу первого элемента задержкии первому выходу триггера, второйвыход которого соединен с третьимвходом блока регистрации, выход формирователя импульсов подключен к третьему входу второго блока элементовИ и к четвертому входу блока регистрации, а также тем, что формирователь кодов содержит третий3 1083 элемент задержки и последовательно соединенные элементы И группы, триггеры группы, дополнительный элемент ИЛИ и инвертор, выход которого подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы триггеров группы и элементов И группы являются соответственно первым и вторым входами Формирователя, а выход третьего элемента задержки и выходы триггеров 10 группы - первым и вторым выходами формирователя соответственно, выход дополнительного элемента ИЛИ подключен ко входу третьего элемента задержки. 15На фиг.1 представлено устройство, внешний вид; на Фиг.2 - функциональная схема устройства; на фиг.3 - схема счетчика во взаимосвязи с другими блоками; на фиг,4 - схема одного 20 из элементов И первого блока элементов И во взаимосвязи с другими блоками; на фиг.5 - формирователь кодов, осуществляющий выделение и память первого элемента шиФра вопроса 25 на фиг.б - блок регистрации во взаимосвязи с другими блоками; на фиг. 7 два триггера счетчика с дополнительными связями; на фиг.8 - вариант организации дополнительных связей. З 0Устройство для контроля знаний обучаемых содержит блок 1 регистрации, блоки элементов И 2-4, счетчик 5, формирователь 6 кодов, блок 7 ввода ответа и шиФра вопроса, переклю- З 5 чатель 8 сброса набранного ответа и шифра вопроса, переключатель 8 готовности ответа, переключатель 10 окончания контроля знаний, триггер 11 формирователь 12 импульсов, эле мейт 13 задержки, элемент 14 задержки, элемент ИЛИ 15, Переключатель 10, блок 7, переключатель 8 и переключатель 9 объединены в пульт 16 обучаемого. 45Блок 7 состоит из кнопок, количество которых равно количеству различных элементов, из которых могут быть составлены ответы на билет. Для исключения сбоя (из-за наличия дребез га контактов), а также для обеспечения строгой последовательности работы всех узлов устройства последовательно с каждой кнопкой включен формирователь импульса (не показано). 55 Каждая кнопка блока 7 через соответствующий формирователь и элемент 219 4И блока 4 соединена с входом одного из триггеров счетчика 5 (фиг.З).Один из выходов каждого иэ триггеров счетчика 5 соединен с одним из входов элемента И блока 2(фиг.4).На Фиг.5 раскрыт формирователь б, содержащий триггеры 17 и элементы И 18 группыэлемент ИЛИ 19, инвертор 20 и элемент 21 задержки.Формирователь 6 работает следующим образом.В исходньм состоянии все триггеры17 установлены сигналом с элемента15 в нулевое положение. На выходеэлемента 19 нет сигнала, а значитнет сигнала и на первых входах элементов И блока 4. На первые входыэлементов И 18 с инвертора 20 подается сигнал. При нажатии какой-либокнопки блока 7 (фиг.1), например с индексом "0", открывается элементИ 18 ци включается триггер 17 (устанавливается в единичное положение).В результате этого на выходе элемента 19 появляется сигнал, который подается через элемент 21 (время задержки должно быть больше времени импульса, сформированного формирователем,управляемым кнопкой блока 7) на первые входы элементов И блока 4, а сигнал с первых входов элементов 18 благодаря инвертору 20 снимается, темсамым исключая дальнейшее прохождение сигналов с блока 7 на триггеры 17. На Фиг.б раскрыт блок 1 регистрации во взаимосвязи с другими блоками. Он содержит триггеры 22, единичный вход каждого из которых соединен с соответствующим элементом И блока 2, а нулевой - через соответствующий элемент И блока 3 с единичным выходом соответствующего триггера 17 блока 6, индикаторы 23 правильных ответов, индикато,ры 24 неправильных ответов и индикаторы 25 вопросов, на которые произведен ответ элемент 26 коммутации, элементы 27 коммутации (роль элементов 26 и 27 коммутации могут выполнятьФ например, триггеры или тиристоры), Индикаторы 25 соединены с шиной питания 28 непосредственно.Блок 1 регистрации работает следующим образом.При подаче сигнала с блока 3, например с элемента И Зо,триггер 22 (вне зависимости от его прежнего сос" тояния) устанавливается в нулевое10 состояние. Одновременно по сигналус элемента И 3 включается элемент27 коммутации, который включает индикатор 2 ь указывающий что ответна вопрос под номером "0" дан 5(счет вопросов согласно принятомуобозначению на схемах идет О, 1,2)При этом индикатор 24 включитьсяне может, так как элемент коммутации 26 выключен.При подаче сигнала с блока 2,например с элемента 2 о, триггер 22вне зависимости от его прежнего состояния устанавливается в единичноесостояние.5ФУстройство работает следующимобразом.Обучаемый, получает билет, каждыйвопрос которого зашифрован определенным номером, Например, одним из вопро сов является вопрос по номером036: Вычислить 2295200. Учащийся должен кнопками блока 7 последо.вательно ввести числа 0,3,6 (каждойиз десяти кнопок присвоен цифровойсимвол от 0 до 9, фиг.1).При разборе работы схемы устройства необходимо иметь в видучто при включении питания все элементы схемы устанавливаются в ис- ЗОходное состояние (не показано).При первом нажатии на кнопкус индексом "0" сигнал проходитлишь на формирователь 6, так как напервых входах элементов И блока 4 от-З 5сутствует сигнал. При этом триггер 17 о (фиг.5) устанавливаетсяв исходное положение. После переключения триггера 17 о, через вре,мя, определяемое задержкой элемента 4021 времени (это время должно бытьбольше времени импульса, формируемого формирователем, управляемымкнопкой блока 7) на первые входыэлементов И блока 4 подается сигнал, 45После нажатия на кнопки с индексами "3" и "б" в единичноесостояние становятся (фиг.З) триггеры5 и 5 счетчика 5 (будем считать,что кнопка с индексом "0" соединена,через элемент И 4 о со счетнымвходом триггера 50, кнопка с индексом "1" - через элемент И 4 со счетным входом триггера 5 и т.д.).Условимся считать, что при подаче сигнала с элемента 15 на шину"Установка в"0" счетчика 5 1 риггерыФустанавливаются в состояние, в котором на их четных выходах есть сигнал, необходимый для открытия элемента И блока 2 (Фиг.З и 4).После ввода шифра вопроса учащийся делает ответ. Ответ набирается так,как и вопрос кнопками блока 7 (Фиг.1) с индексами "2","8","0 (правильным ответом на поставленный вопрос является число 280/ при этом триггеры 52, 58, 5 установятся в единичное состояние, а после включения переключателя 9 с формирователя 12 через элемент И Зо подается сигнал на нулевой вход триггера 220 (триггер 22 о устанавливается в нулевое состояние, т.е. подтверждается его нулевое состояние). Одновременно сигнал подается на элемент 2701 он включается, включая индикатор 25, показывающий что ответ на вопрос под номером "О" .произведен. Через время, определяемое временем задержки элемента 13, сигнал подается на элемент И 20 блока 2 (Фиг.2,4 и 6). С выхода элемента И 2 о на единичный вход триггера 22 о подается сигнал, триггер 22 о устанавливается в единичное состояние. Через время, определяемое задержкой элемента 14, сигнал через элемент ИЛИ 15 подается на обнуление элементов. счетчика 5 и формирователя 6 (устройство готово для ввода номера следующего вопроса и ответа на этот вопрос).1Действительно, после нажатия на кнопки "3" "б" "2" "8" "0"Э Э У Э сигнал появляется на выходах 1,4,5,7, 10, 12, 13, 16,17 и 20 триггеров счетчика 5 (фиг.З) и после подачи сигнала с переключателя 9 (с элемента 13) элемент И 20 блока 2 открывается (Фиг.4 и 6).Если же учащийся ввел ответ непра- вильно, то сигнал с элемента И 2 о после нажатия на переключатель 9 на единичный вход триггера 22 о не поступит .(Фиг,б) и триггер 22 о останется в нулевом состоянии, а ответ будет засчитчн как неправильный.При ошибочном вводе ответа или шифра вопроса необходимо нажать на переключатель 8 сброса набранного ответа и шифра вопроса (при этом элементы счетчика 5 и Формирователя б устанавливаются в исходное состояние) и произвести вновь ввод в устройство номера вопроса и ответ на вопрос кнопками блока 7.083219 8блоке 7 может быть увеличено засчет их параллельного соединенияили дополнительного введения триггеров в счетчик 5.5Достоинством предлагаемого устройства является тд, что шифрация вопроса может быть проведена не однозначно, а с бесчисленным числомвариантов, что исключает ситуацию,когда номер вопроса показывает ответ.Предлагаемое устройство обеспечивает исключительно самостоятельноеФормирование учащимся ответов иввод в устройство ответов несграниченной длины,Для обеспечения учета последовательности вводимых символов частьсчетных входов триггеров счетчика5 дополнительно может быть соединена с нулевым или единичным входомдругих триггеров. На фиг.7 показаныдва триггера с дополнительнымисвязями обеспечивающими учет последовательности вводимых символов,25 Так, если в триггеры вводятсячисла д и Ьв последовательностиО о, то с единичных выходов триггеров снимаем код "01, а если в. Гпоследовательности ЪО, то с единичных выходов снимаем код " 10".На Фиг.8 показан другой варианторганизации дополнительных связей,обеспечивающих учет последовательности вводимых символов. Так, если35вводятся в триггеры числа С и дв последовательности сд, то с единичных выходов триггеров снимем код "10",а если в последовательности 3 Е, то.с единичных выходов триггеров снима 4 О ем код "01". 7 1При вводе других номеров вопросов.и ответов на них устройство работаетаналогичным образом,При желании исправить ответ навведенный ранее вопрос номер данноговопроса вводится вновь, а затем ответ на него. При этом правильностьответа на вопрос оценивается по последнему ответу.По окончании ответа на все вопросы билета учащийся нажимает на переключатель 10, триггер 11 устанавливается в единичное состояние, ивключается элемент 26 коммутации.При этом в зависимости от состояния триггера 22 включается одиниз индикаторов 23 или 24 информирующих о правильности ответа наданный вопрос,После нажатия на.переключатель10 дальнейший ввод и исправлениеответов невозможно, так как с входов элементов И блоков 3 и 2 сигналс триггера 11 снимается.Наиболее трудоемкая операция составления программированных билетовзаменена в устройстве операциейшифрации номера билета таким образом, чтобы после набора шифра вопроса и ответа на вопрос кнопками блока7 триггеры счетчика 5 установилисьбы в такое положение, в которомпосле нажатия на переключатель9 с выхода элемента И блока 2 подавался бы сигнал на единичный входсоответствующего триггера 22 блока 1,Операция шифрации практическиявляется механической, не требуетвысокой квалификации и может бытьпроведена в считанные минуты длявсего билета.Для расширения функциональныхвозможностей устройства (например,обеспечения ввода ответа в буквенном виде) количество кнопок в Достоинствами предлагаемого устройства по сравнению с прототипом являются упрощенная работа с устройством, возможность ввода корректиро"ванного ответа и повышенная надежность.