Устройство для контроля знаний обучаемого

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл, С, 09 В 7/02 3 Ьеударетекииый комитет СССР по долам иэобрвтвиий и открытий(53) УДК 681.Э. ,07 1(088.8) В. А. Бойко, О. В. Журавлев, В. И, КорнейчукЛ. Н. Мозговая.и В. Н. Сороко3Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50 летия Великой Октябрьской социалнсинеской революции(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМОГОИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для программированного контроля знаний учащихся.Известно устройство, содержащее элементы памяти и ответов учащихся, эталонных ответов, пульты учащихся, блок преподавателя Г 13Данное устройство имеет ограничен.ные дидактические характеристики и низкую точность контроля знаний.Известно также устройство, содержащее блок ввода ответов, соединенный с узлом сравнения, блок памяти, генератор, распределитель, коммутатор, табло предьявлений и табло оценок 23 .Укаэанное устройство имеет низкую точность контроля знаний, ограниченные дидактические характеристики.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее элементы памяти ответов учащихся и эталонных ответов, схемы сравнения, счетчики количества вводов ответов и вводов эталона, триггер опроса 31Устройство позволяет говысить точность контроля знаний, однако обладаетограниченными дидактическими воэможностями,Бель изобретения - расширение дидактических воэможностей устройстваза счет распознавания устройством содержательного ответа, независимо от10 формы его представления,Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно включенные блок ввода ответов,первый элемент ИЛИ, первый счетчик,первый коммутатор, блок памяти, входкоторого соединен со вторым выходомблока ввода ответов, а выход - со вторым входом первого коммутатора, триггер и блок сравнения, введены второй,третий, четвертый и пятый счетчики,второйтретий и четвертый элементыИЛИ, три регистра, дешифратор, четыреблока элементов И, второй коммутатор, 896659,задержки, выход которого через первыйэлемент И соединен с первыми входамивторого, третьего и четвертого элементов И, вход - непосредственно с выходомблока сравнения, подключенным черезвторой элемент ИЛИ к первому входувторого счетчика, второму входу первого элемента ИЛИ, первому входу триггера, первому входу третьего счетчикаи входу инвертора, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, входы регистров являются входамиустройства, выход первого регистра соединен с первыми входами первого и второго блоков элементов И и четвертогосчетчика, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ,а выход - к первым входам второгокоммутатора и третьего блока элементовИ, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, а выход - спервым входом блока сравнения, второйвход которого через дешифратор подключен к выходу первого коммутатора, первый вход третьего элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока ввода ответов, а второй вход - с выходом второгоэлемента И, подключенным ко второмувходу второго счетчика, выход которогосоединен со вторым входом второго бло. ка элементов И, виход которого подключен ко второму входу третьего элементаИ,. первый и второй выходы триггерасоединены со вторыми входами второгои четвертого элементов И соответственно,а второй вход - с выходом четвертогоблока элементов И, подключенным ковходу пятого счетчика и второму входутретьего счетчика, выход которого соединен с первым входом четвертого блока элементов И, второй вход которогоподключен к выходу второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом третьего регистра, выход пятогосчетчика подключен ко второму входупервого блока элементов И, выход которого является первым выходом устройства, первый и второй входы четвертогоэлемента ИЛИ соединен с выходами треть.его и четвертого "элементов И соответственно, а выход - со вторым выходомусъройства,На чертеже изображена схема устройства для контроля знаний обучаемых.Уетройство содержит блок 1 вводаответов, связанный непосредственно сблоком 2 памяти ответов учашихся ичерез элемент ИЛИ 3 со счетчиком 4Конструктируемый ответ на вопросможно представить в виде:5 О йлтП Л," ФтФ )Ч(тпрр) ЛЛттъО)Ч "С 1 търЛЛ 1 тъ)р)где щ. 1 Ф 1) - элементы ответа (слова знаки буквы ю 1 фры),объединенйые скобками ,55 в группы;операция Л -означает, что элементы могут занимать любое местов группе; 5 1 О 15 20 25 ЭО 35 40 45 количества элементов ответа, выходыкоторого и выходы блока 2 соединеныс коммутатором 5, регистр 6 числа групп,регистр 7 числа элементов в группе,регистр 8 кода группы каждого элемента ответа, входы которых являются входами 9 устройства, причем входы регистра 8 через блок 10 элементов И подключены к блокУ 11 сравнения, другиевходы которых через дешифратор 12связаны с коммутатором 5. Выходы блока 11 через элемент ИЛИ 13 связанысо счетчиком 14 совпавших элементов,нулевым входом триггера 15, элементомИЛИ 3, счетчиком 16 несовпавших группи инвертором 17. Выход инвертора 17и выход элемента 18 задержки, связанного с выходами блока 11, подключенык элементу И 29, соединенному с первыми входами элементов И 20-22.Второй вход элемента И 22 связан синверснь 1 м входом триггера 15, прямойвход которого соединен со вторым входом элемента И 21, выходом связаннымсо счетным входом счетчика 16 и входом элемента ИЛИ 23Элемент ИЛИ 23подключен вторым входом к блоку 1, авыходом - к счетчику 24 групп элементов, выходом соединенному с блоком 10и коммутатором 25, другим входом связанным с регистром 7, а выходом - сблоком 26 элементов И, Блок 26 подключен к выходу счетчика 14, а выходомк единичному входу триггера 15, счетчику 14 и счетчику 27 совпавших групп.Выходы счетчика 27 и регистра 6 подключены через блок 28 элементов И квыходу 29 устройства, вю 1 даюшему сигнал "Правильный ответ". Кроме того,регистр 6 связан со счетчиком 24 иблоком 30 элементов И, с входом кото-рого соединен счетчик 26, а выход подключен ко второму входу элемента И20. Выходы элементов И 20 и 22 соединены с элементом ИЛИ 31, выходкоторого является выходом 32 устройства, выдающим сигнал фОшибка",6659 1 Ф Э 1 Ф 1 Ф Эф 5 89операция 7-означает, что группа может занимать любое место в ответе.Для анализа правильности ответа, который может быть представлен в виде(1), необходимо иметь информацию опринадлежности элемента к группе, очисле элементов в группе и числе групп,которая вводится иэ пульта преподавателя(не показан) по соответствующим шинам9 в регистры 8, 7 и 6. Причем, длякаждого элемента используемого алфавита символов в регистре 8 отводится соответствующая ячейка, в которую заносится номер группы, которой принадлежитэлемент в данный момент. В регистре 7для каждой группы элементов отводитсяячейка, в которой записывается числоэлементов. Число, записанное, например,в первой ячейке должно совпадать с числом ячеек в регистре 8, в которых записана "1, т. е. номер условий 1-й группы.Устройство работает следующим образом,Иэ блока 1 учащийся вводит последовательно коды элементов ответа в элементы памяти блока 2, каждый элементв очередную ячейку. После окончанияввода ответа из блока 1 поступает сигнал готовности (по которому начинаетсяконтроль правильности ответа) черезэлементы ИЛИ 3 и 23 на счетчики 4и 24. По этому сигналу в счетчики 4и 24 записывается 1". Через блок 10на блоке 11 коммутируются направлениятех элементов, у которых номер группысовпадает с записанным на счетчике 24,Одновременно, через коммутатор 5, управляемый счетчиком 4, на дешифратор12 поступает код элемента, записанногов элементах памяти блока 2 первым,Этот код расшифровывается дешифратором12 и поступает на вторые входы блока11. Если направление от дешифратора 12совпадает хотя бы с одним из направлений от блока 10, то, следовательно, обнаружена группа, содержащая данныйэлемент. Сигнал совпадения с блока 11через элемент ИЛИ 13 поступает насчетчик 14, взводит триггер 15, сбрасывает счетчик 16 и как счетныйчерезэлемент ИЛИ 3 поступает на счетчик 4чем обеспечивается подключение к дешифратору 12 следующего элемента ответа, При этом, если содержимое счетчика 14 не равно числу в ячейке регистра 7 (анализ условия обеспечивают блок36 и коммутатор 25), то операция по 2% ЭФ ЭЗ 40 4 Э 0 И вторяется. Если при этом обнаруживаетсянесовпадение, то через открытый триггером 15 элемент И 22 на выход 32 (через элемент ИЛИ 31) поступает сигналфОшнбкаф, означающий, что в даннойгруппе ответа содержание элементовотличается от эталона. Если же числосовпавших элементов при очередном сигнале совпадения с блока 11 равно числуэлементов в данной группе, записанномув соответствующей ячейке регистра 7,поступающему на вход блока 26 черезкоммутатор 25, то с выхода блока 26снимают сигнал, переводящий триггер15 в исходное состояние, сбрасывающийсчетчик 14 и поступающий на счетныйвход счетчика 27, Если все элементыво всех группах совпадают, содержимоесчетчика 27 равно содержимому регистра 6, что фиксируется блоком 28, с выхода которого на выход 29 устройства поступает сигнал Правильный ответ".Если в момент анализа следующего элемента ответа с блока 11 снимается сигнал несовпадения через элементы 17 и 18 при исходном состоянии триггера 15, то на вход счетчиков 24 и 16 поступает единичный сигнал. При этом элемент ответа анализируется на наличие в следующей группе до тех пор, пока не будет обнаружено совпадение либо на счетчике 16 накопится число, равное ссдержимому регистра 6, что фиксирует- ся блоком 30 и означает, что анализяруемого элемента нет в составе эталона, Сигнал об ошибке при очередном несовпадении через элементы И 20, ИЛИ 31 поступает на выход 32 устройства как сигнал фОшибка".Если же в процессе анализа зафикси ровано совпадение элемента с эталонными элементами группы, то этот сигнал с блока 11 поступает на счетный вход счетчика 4 и сбрасывает в исходное состояние счетчик 16. Устройство по-. вторяет описанные выше операцииУстройство позволяет анализировать также ответы типаФЛФЛ "Лйк 1 где каждый элемент щ 1 распознается как группа из одного элемента.Если схемой анализируется выборочный ответ. т. е. один элемент щ иэ ряда предложенных учащимся, то приэтом эталонный код ( е ) содержится в первой группе, в которой только один, элемент.Устройство может контролировать и результативный ответ, который для по96659 7 . 8лвьппения надежности его контроля можетбыть представлен в виде (Ф 1 Ч 4 ) ЧЧ(О у Ка 4,) ЧЧ(а ,Л а),где с - цифры в ответе, а скобки означают объединение в произвольныеГруппы цифр результативного ответа.Устройство позволяет контролироватьответ, представленный свободно конструируемой форме, что расширяет дидактические возможности устройства, а именно представляет обучаемому возможностьформировать ответ по существу, не ограничивая его формой ответа, Устройствопозволяет также повысить объективностьи надежность контроля знаний за счетраспознавания информации, представленной в форме, приближенной к естественной, что устраняет необходимость контроля синтаксических ошибок, не имеющихотношения к содержанию ответа,формула изобретения Устройство для контроля знаний обучаемого, содержащее последовательно включенные блок ввода ответов, первый элемент ИЛИ, первый счетчик и первый коммутатор, блок памяти, вход которого соединен со вторым выходом блока ввода ответов, а выход - со вторым Входом первого коммутатора, триггер и блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит второй, третий, четвертый и пятый счетчики, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, три регистра, дешифратор, четыре блока элементов И, второй коммутатор, четыре элемента И, инвертор и элемент задержки, выход которого через первый элемент И соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, вход - непосред ственно с выходом блока сравнения, подключенным через второй элемент ИЛИ к первому входу второго счетчика, второму входу первого элемента ИЛИ, первому входу триггера, первому входу третьего счетчика и входу иивертора, выход которого соединен со вторым вхо 5 1 О 15 20 25 за 35 40 45 56 дом первого элемента И, входы регистров являются входами устройства, выходпервого регистра соединен с. первымивходами первого и второго блоков элементов И и четвертого счетчика, второйвход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а выход - к первымвходам второго коммутатора и третьегоблока элементов И, второй вход которогосоединен с выходом второго регистра,а выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого через дешифратор подключен к выходу первого коммутатора, первый вход третьего элементаИЛИ соединен с первым выходом блокаввода ответов, а второй вход - с выходом второго элемента И, подключеннымко второму входу второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом второго блока элементов И, выходкоторого подключен ко второму входутретьего элемента И, первый и второйвыходы триггера соединены со вторымивходами второго и четвертого элементовИ соответственно, а второй вход - свыходом четвертого блока элементов И,подключенным ко входу пятого счетчикаи второму входу третьего счетчика, выход которого соединен с первым входомчетвертого блока элементов И, второйвход которого подключен к выходу второго коммутатора, второй вход которогосоединен с выходом третьего регистра,выход пятого счетчика подключен ковторому входу первого блока элементовИ, выход которого является первым выходом устройства, первый и второй входы четвертого элемента ИЛИ соединеныс выходами третьего и четвертого элементов И соответственно, а выход - совторым выходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское .свидетельство СССР402902, кл. 6 01 В 7/02, 1973.2, Авторское свидетельство СССР486294, кл. Я 09 В 7/00, 1975.3. Авторсков свидетельство СССР6133611 кл. 5 09 В 7/02, 1978