Устройство для контроля знаний обучаемых

(9)7 А 1 5)5 0 09 В 7/02 ОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИЯМПРИ ГКНТ СССР 11а. С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) А,И.Попов, Ю,П,Шевелев и В.С.ШидловСкий(56) Авторское свидетельство СССР М 955172, кл. 0 09 В 7/02, 1981.Авторское свидетельство СССР М 963064, кл. 6 09 В 7/02, 1981.(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ(57) Изобретение относится к автома; ике и вычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний обучаемых. Устройство допускает кодирование как каждого вопроса задания, так и всего задания в целом, Длина кода при этом не меняется. Полностью исключается информационный шум и обеспечивается автоматизация кодирования заданий, при этом их декодирование значительно усложняется. Устройство построено на одновременном использовании принципов кодовой избыточности при кодировании заданий и единственности ответов на каждый код задания. Цель изобретения - расширение дидактических воэможностей устройства и исключение информационного шума, Устройство содержит блок 2". ввода ответных действий обучаемого, блок 24 регистрации, элементы И 15, 16, блок 11 индикации кода задания, блок 12 регистров кода задания, блок 13 преобразователей кода задания, блок 14 сравнения, генератор 7, формирсватель 8, коммутатор 9 и распределитель 10 3 импульсов, блок 28 кода задания, блок 5 преобразователей кода ответа, блок 6 коммутаторов кода и переключатель 19 режима работы. 1 ил,10 15 20 25 30 35 45 50 55 Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного приема экзаменов, контрольных работ и закреплениязнаний обучаемых при изучении нового материала, и может быть использовано в различных учебных заведениях.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей и исключениеинформационного шума устройства.На чертеже показана функциональнаясхема предлагаемого устройства.Устройство для контроля знаний обучаемых содержит узел 1 ввода ответа, в составкоторого входят и кнопок, число которыхравно количеству различных элементов, используемых для формирования ответа набилет, регистр 2 для фиксации нажатых кнопок в процессе ввода ответа, узел 3 кнопок,шифратор 4, блок 5 преобразователей кодовответов, состоящий из преобразователей,преобразующих код триады в четырехразрядный код, блок б коммутаторов кодов, генератор 7 импульсов, формирователь 8импульсов, коммутатор 9 импульсов, распределитель 10 импульсов, блок 11 индикации кода задания, блок 12 регистров кодазадания, состоящий из в четырехразрядных регистров с параллельной записью информации, блок 13 преобразователей кодазадания, состоящий из гп преобразователей, преобразующих четырехразрядныйкод десятичного разряда кода задания в кодтриады, блок 14 сравнения, элемент И 15,элемент И 16, регистратор 17 правильногоответа, регистратор 18 неправильного ответа, переключатель 19 режима работы, формирователи 20 - 22 импульсов, элемент ИЛИ23, блок 24 регистрации, блок 25 ввода ответных действий обучаемого, счетчик 26, дешифратор 27 и блок 28 ввода кода задания,Каждой кнопке блока 25 присваиваетсяопределенный символ. Число кнопок блока25 может выбираться в широких пределах.Их можно пронумеровать или присвоить имопределенные символы в зависимости отспецифики предмета, при изучении которого используется контролирующее устройство. Общее число кнопок блока 25целесообразно выбирать кратным трем.При увеличении числа кнопок увеличивается разрядность кода задания, так как накаждый десятичный разряд кода заданияприходится три кнопки блока 25,Выходы блока 25 пронумерованы и подключены к регистру 2, где каждому выходу,поставлена в соответствие своя кнопка. Наэтих выходах в процессе ввода ответов.формируется двоичный код - код ответа, гдеединицам соответствуют нажатые кнопки. Все выходы регистра 2 сгруппированы произвольным образом в триады (группы по трибита) и в этом виде поступают параллельнов блоки 5 и 14,Блок 5 построен на программируемых матрицах, где постоянно запрограммированы таблицы преобразования. Каждая триада кода ответа с регистра 2 поступает строго на свою матрицу. Для каждой триады таблицы преобразования составляются произвольным образом и записываются в матрицы при изготовлении устройства. Таблицы могут быть и одинаковыми, однако для повышения устойчивости против разгадывания системы кодирования правильных ответов все таблицы целесообразно составлять различными.Код каждой триады при помощи программируемой матрицы преобразуется в четырехразрядный двоично-десятичный код. Блок 5 используется только в режиме кодирования задания, т.е. для преобразования ответов, введенных через блок 25, в код задания, который записывается в регистры блока 12 и высвечивается на индикаторах блока 11, Каждой триаде поставлен в соответствие определенный разряд кода задания. В результате преобразования трехразрядного двоичного кода триады в четырехразрядный двоично-десятичный код образуется кодовая избыточность. В таблице каждой двоичной триаде присвоено одно значение четырехразрядного выходного кода и одно значение десятичного эквивалента, а для кода 000, что соответствует ненажатым кнопкам в этой триаде, присвоен выходной код 1111 и три значения десятичного эквивалента. Эти значения для каждой триады выбираются произвольно,что является очень важным, так как позволяет формировать различные коды задания на билеты, имеющие одни и те же ответы, и тем самым хорошо предохраняет от угадывания по коду задания правильные ответы. Сформированный код поступает в блок 6, состоящий иэ восьмивходовых схем коммутатора кодаНа четыре входа каждого из них поступает код с выхода шифратора 4, а на другие четыре входа - четырехразрядный код с выхода соответствующего преобразо-. вателя блока 5, Четырехразрядные выходы каждого из коммутаторов блока 6 подключены к первым входам соответствующих регистоов блока 12, В зависимости от режима работы устройства на выходы блока 6 коммутируется код с выхода шифратора й или с выходов блока 5. В режиме кодирования задания код блока 5 через коммутаторы бло 1631567ка 6 записывается в регистры блока 12, а в режиме контроля записывается код блока 4.В режиме кодирования задания каждая триада после преобразования в блоке 5 через коммутаторы блока 6 записывается в соответствующий регистр блока 12 в виде четырехраэрядного двоично-десятичного кода, а в режиме контроля при вводе кода задания каждая десятичная цифра, вводимая через клавиатуру блока 28, преобразуется шифратором 4 в двоично-десятичный код и через блоки 6 поступает параллельно на все регистры блока 12. Номер регистра блока 12, куда необходимо записать вводимую цифру кода задания, определяется импульсом, поступающим с распределителя 10.Блок 12 состоит из четырехразрядных регистров с параллельной записью, Информация, поступающая на входы, переписывается в регистры импульсами распределителя 10, Импульсы распределителя 10 формируются последовательно на выходах, синхронно с импульсами, поступающими на его вход. Импульсы на вход могут поступать или с генератора 7 (в режиме кодирования), или с формирователя 8(при вводе кода задания). Коммутатор 9 обеспечивает в режиме кодирования прохождение импульсов с генератора 7, а в режиме контроля знаний при вводе кода задания - с формирователя 8,Режим кодирования характеризуется непрерывным сканированием импульсов записи на все регистры блока 12, что обеспечивает постоянную перезапись меняющегося в процессе ввода ответов кода ответа, поступающего с блока 5 в блок 12, Режим контроля знаний во время ввода кода задания характеризуется тем, что импульс записи поступает только на тот регистр, куда должен быть записан текущий разряд кода задания. В этом режиме импульс записи формируется синхронно с импульсом, поступающим с формирователя 8, который генерирует его при нажатии любой кнопки блока 28. Запись кода задания производится, начиная со старшего разряда, а поэтому сначала импульс записи поступает на первый регистр блока 12, Следующий разряд записывается во второй регистр блока 12 и так до в-го регистра.Блок 13, как и блок 5, состоит иэ программируемых матриц, в которые при изготовлений устройства записываются таблицы обратного преобразования четырехразрядных двоична-десятичных кодов, записываемых в регистры блока 12 (цифры кода задания) в двоичный код триад, В выходном коде блока 13 распределение единиц полностью характеризует те ответы, 10 15 20 40 своих заданий 45 зом Пусть устройство находится в режиме 50 55 25 30 35 которые должны быть введены в устройство через блок 25. Структура этого кода идентична структуре кода, получаемого с выходов регистра 2, после ввода правильных ответов.Необходимость в наличии блока 13 объясняется следующим образом. Любому ответу, вводимому при помощи блока 25, соответствует свое единственное выходное число блока 5, а при контроле в регистры блока 12 могут быть записаны различные числа благодаря избыточности, возникающей при кодировании заданий, Поэтому блок 13 необходим для того, чтобы все коды задания, характеризующие один и тот же ответ, представить в виде единственного выходного числа, совпадающего с выходным числом регистра 2, в который введены правильные ответы,Регистраторы 17 и 18 осуществляют фиксацию сигнала с выходов блока 14. Основным элементом регистраторов 17 и 18 является триггер. Регистраторы взаимосвязаны друг с другом таким образом, что срабатывание одного регистратора на данный вопрос исключает срабатывание другого регистратора. Благодаря такому построению схемы исключен подбор ответов при набранном коде задания. Сорос регистраторов 17 и 18, т,е. перевод их в активное состояние, производится формирователем 21 импульса общего сброса).Переключатель 19 используется только преподавателем при кодировании заданий, а поэтому его желательно располагать на задней панели устройства в недоступном для учащегося месте, Состояние этого переключателя определяет два режима работы устройства. Первый режим - это кодирование заданий, а второй - это режим контроля знаний учащегося. Первый режим используется преподавателем на этапе кодирования Устройство работает следующим обракодирования, С переключателя 19 сигнал поступает на управляющие входы блока 6 и коммутатора 9. Коммутатор 9 открывается для прохождения импульсов с генератора 7 на вход распределителя 10. В этом режиме идет постоянное сканирование импульса записи последовательно по всем регистрам блока 12.Преподаватель с помощью кнопок блока 25 вводит в устройство ответы на вопросы билета. Ответом может быть любое множество нажатых кнопок, Пусть, например, кнопки блока 25 пронумерованы в последовательности от 0 до20 и ответом на задание. является ряд чисел 5; 11; 18; 2, Преподаватель нажатием соответствующих кнопок блока 25 вводит в устройство весь перечень правильных ответов на данное задание, При этом на выходе регистра 2 формируется двоичный код, условно разбитый на триады, Формируемый код поступает на входы блока 5, Каждый преобразователь блока 5 преобразует индивидуальную триаду кода ответа в четырехразрядный двоично-десятичный код, На входах блока 5 образуется четырехразрядный двоична-десятичный код, который через коммутаторы блока 6 поступает на входы соответствующих регистров блока 12. Код блока 5 является только основой для формирования кода задания, Формируемый код фиксируется в регистрах блока 12 импульсами с распределителя 10 и поступает на индикаторы блока 11, где и происходит десятичная индикация кода задания, соответствующего введенным ответам.На некоторых индикаторах блока 11 вместо цифр может высветится особый знак будем называть его знаком доопределения), Наличие этого знака в одном или нескольких разрядных кода задания свидетельствует о том, что не нажата ни одна из трех кнопок блока 25, отнесенных к данному разряду кода задания, При формировании кода задания преподаватель должен вместо этих знаков записать конкретные цифры, значение которых выбирается из трех цифр кодовой избыточности, желательно индивидуальных для каждого разряда кода задания. Провести доопределение несложно, имея перед собой перечень цифр доопределения для каждого разряда кода задания. На этом кодирование закончено и сформированный код записывается на билет.Создав достаточный фонд кодированных заданий, преподаватель может с помощью предлагаемого устройства осуществить контроль знаний учащихся по своей специальности, Контроль знаний осуществляется на этом же устройстве, для чего переключатель 19 переводят в соответствующее положение. С помощью кнопки формирователя 21 устройство приводится в исходное состояние и кнопками блока 28 в регистры блока 12 поразрядно вводится код задания, который отображается на индикаторах блока 11. Эти действия уже осуществляет учащийся, проверяя правильность своих ответов на вопросы задания. Вводимые цифры в шифраторе 4 преобразуются в четырехразрядный двоично-десятичный код, который через коммутаторы блока 6 поступает на входы всех регистров блока 12 5 10 15 20 25 30 35 и по импульсу записи с распределителя 10,поступающему синхронно с нажатием кноп- .ки блока 28, записывается в требуемый регистр блока 12, т.е. импульс записиопределяет номер регистра блока 12, куданеобходимо записать текущий разряд кодазадания, Вводимый код задания последовательно разряд за разрядом отображается наиндикаторах блока 11,Каждая десятичная цифра кода задания,записанного в регистры блока 12 четырехразрядным кодом, поступает в преобразователь 13, где происходит индивидуальноепреобразование данного кода в код триады,Этим преобразованием происходит как быобратное выделение из кода задания всейсовокупности правильных ответов на задание с данным кодом. На выходе блока 13формируется двоичный код, который поступает на входы блока 14. Полученный на выходе блока 13 код полностью настраиваетустройство на систему правильных ответовдля данного кода.Затем с помощью клавиатуры блока 25учащийся вводит в устройство ответы, которые запоминаются в регистре 2 и поступаютна входы блока 14. Если коды полностьюсовпадают, то формируется сигнал на первом выходе, если. нет, то на втором. Принажатии кнопки готовности ответа формирователя 22 сигнал с первого или второговыхода блока 14 через элементы 15 и 16поступает на вход блока 24, Срабатываниерегистраторов 17 и 18 приводит к загораниюсоответственно лампочки "Правильно" или"Неправильно". Формула изобретения Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода ответныхдействий обучаемого, блок регистрации, первый и второй элементы И, генератор импульсов и распределитель импульсов, о тл ича ющеес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок ввода кода задания, блок преобразователей кодов ответов, формирователь импульсов, коммутатор импульсов, блок коммутаторов кодов, переключатель режимов работы, блок индикации кодов заданий, блок регистров кода задания, блок преобразователей кодов задания, блок сравнения, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, входы первой группы - с соответствующими информационными выходами блОка ввода ответных действий обучаемого, а входы второй группы - с соот1631567 10 А.Карлогентал Составит Техред М орректор С.Шевку едактор А,Лежни Заказ 548 Тираж 277 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Я Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина ветствующими выходами блока преобразователей кодов задания, входы которого подключены к соответствующим выходам блока регистров задания, соединенным с соответствующими входами блока индикации кодов задания, информационные выходы блока ввода ответных действий обучаемого соединены с соответствующими входами блока преобразователей кодов ответов, первый управляющий выход - с вторыми входами первого и второгоэлементов И, а второй управляющий выход- с установочными входами распределителя импульсов, блока регистров кодов задания и блока регистрации, первый .и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, информационный вход распределителя импульсов соединен с выходом коммутатора импульсов, а выходы - с соответствующими управляющими входами блока регистров кодов заданий, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока коммутаторов кодов, 5 управляющий вход которого соединен с выходом переключателя режимов работы, информационные входы первой группы - с соответствующими информационными выходами блока ввода кода задания, информа ционные входы второй группы - ссоответствующими выходами блока преобразователей кодов ответов, вход формирователя импульсов подключен к управляющему выходу блока ввода кода за дания, а выход - к первому управляющемувходу коммутатора импульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом переключателя выбора режимов работы, а информационный вход - с выхо дом генератора импульсов,