Устройство для обучения и контроля знаний учащихся

(23) П риоритет вв дваамизабретеиий и вткрытий(72) Авторы изобретения В. С. Великанов и А, Н. Маляров Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности кобучающим устройствам, и может бытьиспользовано в различных учебных заведениях.Одно из известных устройств дляобучения и контроля знаний учащихсясодержит обучающую машину, блок обработки ответов, вычислительный блок,блок формирования сигналов рассогласования, реверсивный коммутатор программы и пересчетную схему 1,Это устройство содержит сложныйвычислительный блок, вычисляющий отношение числа правильных ответов к общему числу ответов и сложный блок формирования сигналов рассогласования,сравнивающий вычисленное отношение сзаданными критериями и выдающий сигналы рассогласования. 20Другое известное устройство для обучения и контроля, знаний учащихся содержит блок связи с ЭВМ, дешифратор, блокввода, управляемый диапроектор, экран,2блок фождатчиков, логический блок, блок оценок, блок индикации и ЭВМ 21,Это устройство имеет сложный блок связи с ЭВМ, усложненный логический блок, позволяющий управлять кинопленкой самостоятельно и по сигналам из ЭВМ. Кроме того, устройство предполагает наличие длинных линий связи с ЭВМ, наличие блоков передачи и приема информации из ЭВМ, наличие приоритетной схемы, позволяющей ЭВМ переходить от решения текущей задачи к обслуживанию обучающего устройства, также необходимо программное обеспечение ЭВМ,Наиболее близким к предложенному является устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку памяти, соединенному с регистром адреса, блоком сравнения адресов и блоком воспроизведения учебной информации, который подключен к блоку сравнения адресов, регистру адреса, блоку определения признаков, блоку сравнения от9621 10 15 20 25 30 35 40 45 3 . 73ветов и счетчику ошибок, соединенномус блоком индикации и с блоком сравнения адресов, который подключен к ре гистру адреса и блоку определения признаков, соединенному с блоком управленияи блоком сравнения ответов, которыйподключен к блоку управления 3,К недостатком данного устройстваможно отнести увеличенный расходкинопленки за счет использования кодоввозможного числа ошибок во всех кодовых комбинациях, даже в тех, которыеосуществляют переход от кадра к кадрувне зависимости от кода числа ошибок, а также усложнение функциональнойсхемы эа счет блока управления, блокаопределения признаков и блоха сравненияошибок. Блок сравнения ошибок используется не во всех переходах от кадра ккадру, так как выбор программы обученияпроисходит очень редко по сравнению свыбором кадрав зависимостй от ответа.Причиной перечисленных недостатков)является отсутствие блоха; позволяющегоиспользовать блок сравнения ответов длясравнения отве . и для сравнения ошибок.Цель изобретения, - расширение функциональных возможностей устройства.Указанная цель достигается тем, чтоустройство содержит блок задания крите:рия оценки и коммутации кодов ответов,первый информационный вход которогосоединен с блоком ввода ответов, второйинформационный вход - со счетчикомошибок, управлякщий вход - с блокомвоспроизведения учебной информации, авыход - с блоком сравнения ответов.Предлагаемое устройство схематически изображено на чертеже. Устройство для обучения и контроля знаний учащихся содержит блок 1 ввода ответов, подключенный к блоку 2 памяти соединенному с регистром 3 адреса, блоком 4 сравнения адресов и блохом 5 воспройзведения учебной ийформации, который подключен к блоку 4 сравнения адресов, регистру 3 адреса, блоку 6 определения признаков, блоку 7 сравнения ответов и счетчику 8 ошибох,соединенному с блоком 9 йндикации и с блоком 4 сравнения адресов, который подключен к регистру 3 адреса и блоку 6 определения признаков, соединенному с блоком 10 управления и блоком 7 сравненияответов, который подключен к блоку 10 управления, содержит блок 11 задания критерия оценки и коммутации кодов ответов, первый информационный вход которого соединен с блоком 1 ввода ответов, второй информационный вход - со счетчиком 8 ошибок, управляющий вход - с блоком 5 воспроизведения учебной информации, а выход - с блоком 7 сравнения ответов./Блок 1 ввода ответов состоит из цнфро/буквенных кнопок ввода ответов, дешифратора, триггера запоминания ответов и реле запуска лентопротяжного механизма (на чертеже не показаны).Блок 2 памяти содержит носитель информации на кинопленкке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления, и реверсивный лентопротяжный механизм на чертеже не показаны) .Блок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их (на чертеже не показаны).Блок 9 индикации содержит ждущий мультивибратор и индикаторную лампу "Неправильно" (на чертеже не показано). Устройство работает следующим,образом.После ввода учащимися ответа блок 1 ввода ответов подает код ответа в блок 11 и сигнал запуска лентощотяжного механизма в блок 2 памяти. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока 5 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в блок 4 устройства, которые на основе кода ответа (или кода числа ошибок), и кодов, считываемых с киноплепки, осуществляет поиск нужного кадра. Коды считываются последовательно, во время движения кинопленки. Код ответа поступает в блок 11 коммутации, в хоторый поступает и код числа ошибок из счетчика 8 ошибок. По сигналам иэ блока 5 воспроизвдения, блок 11 производит автоматическое подключение к блоку 7 сравнения ответов либо блоку 1 ввода ответов,либо счетчику 8 ошибок. Таким образом,в блок 7 сравнения ответов из блока 11поступает либо код ответа, либо кодчисла ошибок, что зависит от кодировки1.носителя инфорйации.В блоке 7 сравнения ответов этоткод сравнивается с кодом, поступающимиз блока 5 воспроизведения,.К: 4,5 739621В исходном состоянии устройствониреагирует только на коды воаможных иответа или числа ошибок.В блоке 7 при поразрядном сравнении дикода, поступающего из блока 11, с5кодом, поступающим из блока 5 воспроизведения, и при наличии разрешаю-бщего сигнала иэ блока 6 определения раэпризнаков, блок 7 сравнения ответов вы- . делдаст сигнал сравнения в блок 10 управ- О неления. .осЕсли ни один из предусмотренных ко- блодов возможного ответа не сравнился скодом ответа например, учащийся от- бловетил. непредусмотренным образом) или, 15 заесли ни один иэ кодов возможного числа ошошибок не сравнился с кодом числа оши- шебок эта воаможность предусмотрена для долуменьшения количества кодов возможного вилчисла ошибок), то придет код, в котором 20 изсодержится разрядОбязательное срав- онение" и при считывании такого кода сигблок 11 выдаст сигнал сравнения в . чикблок 10 управления. подВ блок 6 определения признаков пос отупают сигналы из разрядов блока 5воспроизведения, занятых отличительными . српризнаками, а из блока 6 поступают раз- горешающие сигналы о наличии типа кода нов блоки 7 сравнения ответов, или в блок 30 ра-10 управления, или в блок сравнения ад- однресов. нуБлок 10 управления по сигналу из .гисблока 7 производит запоминание наличия тоясравнения, кода ответа и кода возможного 35 нулответа и в дальнейшем реагирует только ниена коды адреса следующего кадра. сиг Первый пришедший код такого типа вызывает появление сигнала из блока 6 40 в блок 10, и блок 10 вырабатывает разрешающий сигнал на запись адреса следую- щего кадра, поступающий в регистр 3 адреса. Адрес следующего кадра, поступающий иэ блока 5, записывается в ре гистре 3. адреса и запоминается на время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего сигнала блок 10 запоминает и повторных сигналов не выдает, а устройство в дальнейшем переходит к 50 следующему этапу. Адрес следующего кадра содержит разряд направления движения "Реверс, и если нужный кадр находится в стороне, 55 противоположной первоначальному направлению движения кинопленки, то . регистр 3 адреса подает сигнал Реверс в блок 2 памяти, по которому направле 6е движения кинопленки изменится наротивоположное.Блок 4 сравнения адресов произвот поразрядное сравнение адреса слеующа о кадра, приходящего из регистраадреса и кода кадра, приходящего иэ пока 5 воспроизведения, при наличиирешающего сигнала из блока 6 опреения признаков. При поразрядном сравнии блоком 4 выдается сигнал натаков лентопротяжного механизма вке 2 памяти.Одновременно с сигналом остановак 4 выдает разрешающий сигнал напись ошибки, поступающий в счетчик 8ибок, и, если при ответе была допуна ошибка, то в соответствующем юдежен быть закодирован разряд Непраьно", Сигнал Неправильно" поступаетблока 5 восйроиэведения всчетчик 8 шибок и при совпадении разрешающегонала с сигналом "Неправильно счет 8 ошибок просуммирует ошибку иаст сигнал в блок 9 на индикацию щибки.Цикл поиска кадра может быть беэавнения кода ответа или кода воэможночисла ошибок. При организации линейгоучастка программы переход от кадк кадру можно осуществить с помощьюого кода, в котором код кадра - всели, так как в исходном состоянии ретр адреса находится в нулевом соснин и при считывании этого кода севым кодом кадра происходит сравнес нулевым адресом, блок 6 выдаетнал о наличии признака данного кода в блок 4, который формирует сигнал на останов лентопротяжного механизма, который поступает в блок 3 памяти. Таким образом, выдача следующего кадра будет зависеть или от ответа учащегося, или от количества сделанных им ошибок. Выдача следующего кадра в зависимости от ошибок розволяет реализовать разветвления для объяснения допущенных ошибок, а выдача следующего кадра взависимости от количества ошибок позволяет реализовать адаптивные обучающие программы, в которых один и тот же материал изложен несколько раз с различными степенями трудности, и для лучшего усвоения материала учащемуся доЛжна быть выдана программа с той трудностью изложения, которая будет оптимальной для данного учащегося. В адаптивных программах первоначально всем учащимся задаются одниЦНИИПИ Заказ 3051/8 Тираж 4 писное ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектн Фил и те же вопросы и по количеству допущенных ошибок (предыстории обучения) учащемуся выдается программа соответствующей трудности.В предложенном устройстве упрощены блок управления и блок определения признаков, искшочен блок сравнения ошибок за счет введения блока автоматического подключения кодов, который позволяет уменьшить расход кинопленки за счет 10 сокращения кодов, содержащих коды возможного числа ошибок (на кинопленке известного устройства они должны располагаться обязательно перед каждым ко. - дом, содержащим адрес следующего, ка дрф Формула изобретения Устройство для обучения и хонтроля 20 знаний учащихся, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку памяти, соединенному с регистром адреса, блоком сравнения адресов и блоком воспроизведения учебной информации, который под ключеи к блоку. сравнения адресов, регистру адреса, блоку определения призиаков, блоку сравнения ответов и счетчику ошибок, соединенному с блоком индикации и с блоком сравнения адресов, который подключен к регистру адреса иблоху определения признаков, соединенному с блохом управленчя и блоком сравнения ответов, который подключен к блоку управления, о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оносодержит блок задания критерия оценкии коммутации кодов ответов, первый информационный вход которого соединен сблоком ввода ответов, второй информационный вход - со счетчиком ошибок,управляющий вход - с блоком воспроизведения учебной информации, а выход - сблоком сравнения ответов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР.193179, кл. 509 В 7/02, 1960,2. Авторское свидетельство СССР327510, кл. 509 В 7/02, 1973.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке2429379/2,4,кл.609 В 7/02, 1976 (прототип),