Устройство для контроля знаний обучаемых

09 В 7/02 ГОСУД АРСПО ДЕЛ Ач. якти ТВЕННЦЙ КОМИТЕТ ОООРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРШОМУ СВИДЕ ГЕЛЬМУТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 763947, клС 09 В 7/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 830499, кл. С 09 В 7/02, 1979,3. Авторское свидетельство СССРИ 1 963064, кл. С 09 В 7/02, 981(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ, содержащеепоследовательно включенные регистратор правильных ответов и регистраторнеправильных ответов, выход которогосоединен с входом регистратора правильных ответов, блок ввода ответныхдействий обучаемого, первый элементзадержки и первый формирователь импульсов, последовательно включенныепервый генератор импульсов, первыйэлемент ИЛИ, элемент. И, первый распределитель импульсов и элементы Ипервой группы, последовательно соединенные второй формирователь импульсоввторой элемент ИЛИ, второй распределитель импульсов и элементы И второйгруппы, а также второй элемент задержки, первый выход которого соединен с вторым входом второго элементаИЛИ, второй выход - с вторыми входами элементов И первой группы, авход - с выходом первого формирователя импульсов, подключенным квторым входам элементов И второйгруппы, выходы которых соединены с соответствующими входами группы регистратора правильных ответов, а третьи входы - с вторыми выходами группы первого распределителя, импульсов, выход которого через первый элемент задержки подключен к второму входу элемента И, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И пеРвой группы подключены к входам группы регистратора неправильных ответов, второй вход первого распределителя импульсов соединен с выходом второго элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью расширения дида - Е ческих возможностей, в него введены второй генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ,.третья и четвертая группы элементов И, третий эле- д мент ИЛИ третий элемент задержки, счетный триггер, выходы блока ввода ответных действий обучаемого соедине ффффф ны непосредственно с первыми входа- Ь 9 ми элементов И третьей и четвертой 0 ф группь, а через последовательно Ьф соедиченные третий элемент ИЛИ, тре- ОЕ 1 тий элемент задержки, счетный триг- фф гер - с вторыми входами элементов И третьей и четвертой группы, при этом выходы элементов И третьей группы. соединены с входами группы первогс. генератора, а выходы элемен- фр тов И четвертой группы - с входами группы второго. генератора, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом счетного триггера.15 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к устройствам автоматизированного приема экзаменов, контрольных работ и закрепления знаний обучаемых при изучении нового материала,и может быть использовано приорганизации процессов обучения иконтроля знаний в различных учебныхзаведениях. 1 ОИзвестно устройство, содержащеепоследовательно включенные переключатель готовности ответа, кодирующее устройство, переключатель сменыбилетов, регистраторы правильныхи неправильных ответов, переклйчатель сброса ответов, шины питания,индикаторы правильных и неправильныхответов и элемент задержки времени Я.В этом устройстве предлагаетсявыбрать правильный ответ из 3-5альтернатив, воспринимается и осмысливается большое количество неправильных ответов. При этом не исключается возможность 11 запечатленияв памяти неправильного ответа,который может быть воспринят какправильный. Можно угадать правильныйответ, не понимая смысла вопроса.Это угадывание может произойти какслучайно, так и в результате анализаальтернативов по формалвным признакам,по длине ответа, по его правдоподобности, по его грамматической структуре. Можно прийти к правильному от- Ювету в результате неверных рассуждений, поскольку ответ фиксирует конечный результат мысли, а не процессее протекания. Учащийся привыкаетработать с готовыми формулировками 40что может за.руднить самостоятельноеконструирование ответа, связываетсобственное мышление учащегося.Правда, не все из перечисленныхнедостатков должны рассматриваться 45как неизбежные. Некоторые из нихэа счет рационального, методическипродуманного построения вопросови альтернативных ответов могут бытьсведены на нет, но для этого требует-.Я. ся высокое профессиональное мастерство в составлении выборочных ответов.Необходимо составление програм:мированных вопросов, на что уходитмного времени, обычно высококвалифицированных специалистов. Затруднен контроль знаний по вопросам,имеющим многозначные ответы. Наличие переключателя смены билетов значительно усложняет работу учащегося с устройством. Наличие механического переключателя снижает .надежность устройства и не позволяет выполнить его полностью в интегральном исполнении.Известно .устройство, содержащее блок ввода ответов, подключенный к коммутатору номера вопроса, соединенному с переключателем сигналов готовности ответа, блоком кодирования вопросов, блоком регистрации правильных ответов и блоком регистрации неправильных ответов, подключенных к блоку регистрации правильных ответов, блок фиксации сигналов правильности ответа, подключенный к выходам блока кодирования вопросов и к входам переключателя сигналов готовности ответа, при этом блок фиксации правильности сигналов отве"та содержит группу последовательновключенных первых ключей, соединенных через последовательно включенныевторой и третий ключ с одной шинойпитания, а через четвертый ключ -с другой шиной питания, котораяподключена непосредственно к второмуключу, а через элемент эадержки - к третьему ключу, входы группы первых ключей и второго ключа соединены с соответствующими входами блока, а выход четвертого ключа - с выходом блока 2 .Недостатком данного устройства является сложность технической реализации при большом информационном объеме ответаболее 7-О знаков).Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно включенные регистратор правильных ответов и регистратор неправильных ответов, выход которого соединен с входом регистратора правильных ответов, блок ввода ответныхдействий обучаемого, первый элементзадержки и первый формирователь импульсов, последовательно включенныепервый генератор импульсов, первыйэлемент ИЛИ, элемент И, первыйраспределитель импульсов и элементыИ первой группы, последовательносоединенные второй формировательимпульсов, второй элемент ИЛИ, второй распределитель импульсов и элементы И второй группы, а такжевторой элемент задержки, первыйвыход которого соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ,второй выход - с вторыми входамиэлементов И первой группы, а вход -с выходом первого формирователяимпульсов, подключенным к вторым 5входам элементов И второй группы,выходы которых соединены с соответствующими входами группы регистратора правильных ответов, а третьивходы - с вторыми выходами группы . рпервого распределителя импульсоввыход которого через первый элементзадержки подключен к второму входуэлемента И,второй вход второгораспределителя импульсов соединенс выходом второго элемента ИЛИ,выходы элементов И первой группыподключены к входам группы регистратора неправильных ответов, второйвход первого распределителя импульсов соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ 13.Недостатком известного устройства является ограниченная точностьконтроля, так. как оно не обеспечивает контроля последовательностивводимых символов ответа,Цель изобретения в .расширениедидактических возможностей устройства за счет обеспечения контроляЗОпоследовательности вводимых- символов.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для- контролязнаний обучаемых, содержащее последовательно включенные регистратор правильных ответов и регистратор непра- З 5вильных ответов, выход которогосоединен с входом регистратораправильных ответов, блок вводаответных действий обучаемого, первыйэлемент задержки и первый формирова Отель импульсов, последовательновключенные первый генератор импульсов, первый элемент ИЛИ, элемент И,первый распределитель импульсов иэлементы И первой группы, последовательно соединенные второй формирователь импульсов, второй элемент ИЛИ,второй распределитель импульсов иэлементы И второй группы, а такжевторой элемент задержки, первый 50выход которого соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ, второйвыход - с вторыми. входами элементовИ первой группы, а вход в . с выходомпервого формирователя импульсов, Мподключенным к вторым входам элементов .И второй группы, выходы которыхсоединены с соответствующими входами группы регистратора правильных отве тов, а третьи входы - с вторымивыходами группы первого распределителя импульсов, выход которого через первый элемент задержки подключен к второму входу элемента И, второй вход второго распределителя импульсов соединен с выходом первого эле.мента ИЛИ, выходы элементов И первой группы подключены к входам группы регистратора непра вильных ответов, второй вход первого распределителя импульсов соединен с выходом второго элемента ИЛИ, введены второй генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третья и четвертая группы элементов И, третий элемент ИЛИ, третий элемент задержки счетный триггер, выходы блока ввода ответных действий обучаемого соединены непосредственно с первыми входами. элементов И третьей и четвертой группы, а через последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, третий элемент задержки, счетный триггер - с вторыми входами элементов И третьей и четвертой группы, при этом выходы элементов И третьей группы соединены с. входами группы первого генератора, а выход элементов И четвертой группы - с входами группы второго генератора, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом счетного триггера,На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство для контроля знаний обучаемых содержит блок 1 ввода ответных действий обучаемого, состоящий из кнопок, количество которых равно количеству элементов, из которых могут быть составлены отве-ты на билет, генератор 2, элемент ИЛИ 3, распределители 4,и 5 импульсов элемент 6 задержки, элемент И 7, формирователь 8 импульсов, элемент 9 задержки, элемент ИЛИ 10, формирователь. 11 импульсов, группы элемен- тов И 12 и 3, регистратор 14 правильных ответов, регистратор 15 неправильных ответов, группы элементов И 16 и 17, элемент ИЮ 18, элемент 19 задержки, счетный триггер 20 и генератор 21.Каждой кнопке блока 1 присваивает.- ся определенный символ.работы генератора 2. Определенные выходы распределитед лей 4 и 5 соединены с входами элемен 10 9 10 0 Например, если ответы строятся только в цифровой форме, то число кнопок равно десяти, а каждой из них.присваивается один из символов числового ряда от 0 до 9; При нажатии на любую кнопку блока 1 начинает работатьв зависимости от .состояния триггера 20) генератор 2 или генератор 21, кзжцый иэ которых выполнен по схеме генератора-распределителя импульсов. Количество импульсов, выдаваемых генераторами, зависит.от символа кнопки, на которую произведено нажатие, и определяется,например, следующей таблицей. Количество выдаваемых импульсов 30 35 40 45 1 О 55 В исходное состояниепередначалом ввода шифра вопроса) триггер20 устанавливается в нулевое состоя"ние.На вторых входах элементов И 16есть сигнал. При каждом нажатиина любую из кнопок блока 1 состояниетриггера 20 меняется с задержкой,определяемой элементом 19. Времязадержки элемента 19 должно бытьбольше времени полного цикла работыкаждого из генераторов 2 и 21. С выхода элемента ИЛИ 3 импульсы подаются на тактовую шину распределителя 5, выполненного по схеме кольцевого распределителя, а через элемент И 7 - на тактовую шину распределителя 4. Минимальное число выходов распределителей 4 и 5 равно числу вопросов в билете плюс один. Например, максимальное число вопросов в билете равно десяти, значит количество выходов распределителей 4 и 5 должно быть не меньше одиннадцати,Па тактовую шину распределителя 4 поступают импульсы с элемента И 7 благодаря элементу 6, причем шина соединена с выходом распределителя 4 только при первом нажатии на какую-либо кнопку блока 1.Длительность задержки, осуществляемая элементом 6, должна быть не менее времени полного цикла тов И 12, а определенные выходыраспределителя 4 с входами элементов .И 13.Устройство работает следующимобразом.Учащемуся предлагается контрольный билет, например, из десятивопросов. Каждому вопросу в билетеприсваивается определенный номер.Например, одним из кэпросов являетсявопрос под номером 289: "Вычислитькорень кубический из числа 9261".Учащийся должен кнопками блока1 последовательно ввести числа 2,8 и9. После нажатия на кнопки с индексами "2", "8", "9" распределитель 4устанавливает в положение, котороесоответствует поступлению на еговход двух импульсов, а распределитель5 - в положение, которое соответствует поступлению на его вход двенадцати импульсов (2+1+9)=12,После ввода номера вопроса учащийся делает ответ. Ответ такженабирается кнопками блока 1.Если учащимся ответ сделан праьильно, т.е. последовательно били нажатыкнопки блока 1 с индексами "2" и"1", то распределитель 5 устанавливается в положение, ко.орое соответствует поступлению на его вход ещешести импульсов ( 5+1=6),Выход распределителя 4, соответствующий поступлению на его вход128 двух импульсов, и выход распределителя 5, соответствующий поступлению на его вход восемнадцати импульсов 12+6=18, соединены с входамиодного элемента И 12. При нажатии напереключатель готовности ответа,управляющего работой формирователя8, подается сигнал на вход элементаИ 2, с выхода которого сигнал поступает на регистр.тор 14, включающийиндикатор правильного ответа напоставленный вопрос.Регистраторы 14 и 15 в работевзаимосвязаны таким образом, чтопри правильном ответе на какой-либовопрос срабатывает регистратор.правильных ответов на этот вопроси исключает срабатывание в дальнейшем регистратора неправильных ответов на этот же вопрос, и наоборот, при неправильном ответе навопрос срабатывает регистраторнеправильных ответов на этот вопроси исключает в дальнейшем срабатывание регистратора правильных ответов на этот же вопрос.Если учащийся получает в результате решения неправильный ответ,например число 12, т.е. число в котором изменен порядок расположенияэлементов ответа, и вводит его в устройство, то сигнал с распределителя 5 поступает с выхода, не соответствующего поступлени на его вход восемнадцати импульсовна . вход распределителя 5 поступает35 дваВать один импульс - 12+7+2=21). При подаче сигнала с формирователя 8 сигнал в этом случае через элементы 9 и 13 подается на регистратор 15 неправильных ответов, который, срабатывая, включает индикатор неправильного ответа на данный вопрос.Элемент 9 задержки служит для исключения срабатывания регистратора 15 ри правильном ответе на вопрос. 45Одновременно с выхода формирователя 8 сигнал подается через элемент 9 и элемент ИЛИ 10 на шину установки в нулевое положение распрЕделителей 4 и 5 и триггера 20. 50В этом случае, когда учащийся выбирает ошибочный ответ, он может его исправить до нажатия на переключатель готовности ответа путем установки распределителей 4 и 5 и триг гера 20 в исходное положение при,Ф помощи переключателя, управляющего 285 8работой формирователя 11(переключатель не показан), После нажатия наэтот переключатель учащийся долженперенабрать номер вопроса и ответна этот вопрос, после чего нажать напереключатель готовности ответа.В предлагаемом устройстве для,контроля знаний обучаемых наиболеетрудоемкая операция - составлениепрограммируемых билетов - замененаоперацией шифрации номера вопросатаким образом, что после наборавопроса и ответа на негЬ кнопкамиблока 1 распределитель 5 устанавливается в заранее определенное положение,при котором на входы одногоиз элементов И 12 подается сигналкак с распределителя 4, так и сраспределителя 5.Операция шифрации номера вопросафактически является механической,не требует высокой квалификации иможет быть проведена в считанныеминуты для всего билета. При этомшифрация номера вопроса в предлагаемом устройстве может быть проведенане однозначно, а с бесконечным числом вариантов.Устройство для контроля знанийобучаемых обеспечивает исключительное. самостоятельное формулированиеучащимися ответоь и ввод ответов вустройство неограниченной длины,т,е, любого информационного обьема.Кроме того, устройство позволяетконтролировать знания пб вопросам,имеющим многозначные ответы,Ввиду отсутствия механическихпереключателей, устройство имеетвысокую надежность, удобно в работе1и может быть ивго овлено полностьюв интегральном исполнении.Кроме того, ввиду ввода шифравопроса самим учащимся значительносокращаются аппаратурные расходыдля реализации устройства, так какнет необходимости ввода и храненияв запоминающем устройстве кода всехэталонных ответов, что значительноупращает управление устройством ипозволяет производить контроль знаний по неограниченному числу вопросов. Предлагаемое устройство обладает высокой точностью за счет обеспечения возможности контроля последоватепьности вводимых символов.ктор С.Щек Подписное СССР Филиал ПП "Патент", г, Ужгород, ул тная,Заказ 9067/38 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москв