Устройство для контроля знаний при обучении

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 714 19) (11) СПУБЛИН 594 609 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТ ьство СССР 00, 1973. тво СССР 07, 1978(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПРИ ОБУЧЕНИИ(57) Изобретение оттике и вычислитела именно к средстваного обучения и кон КОНТР осится к автом ной технике, программирова роля знаний,.п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВ(46) 30.07.87. Бюл. В (72) М.Е.Волков (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидет У 467395, кл. С 09 ВАвторское свидетел У 698039, кл. С 09 В назначенным для автоматизации процесса обучения и контроля на различныхэтапах работы с материалом в учебныхзаведениях любого типа. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей с увелйчениембыстродействия устройства путем сокращения затрат времени на операции,непосредственно не относящиеся кучебному процессу. Устройство дляконтроля знаний при обучении содержитблок 1 кодирования эталонных ответов,в который встроен узел 2 кодирования,выполненный в виде контактных плас"тинчатых пружин 10, укрепленных нарамкодержателе 11 диапроектора, итокопроводящего элемента 12, закрепленного на рамке 13 со слайдом. Устройство также соцержит блок 3 индикации, блок 4 задания времени анализарешений, пульты 5 обучаемых, блокиб сравнения, блоки 7 памяти. Устройство позволяет получить через деталь 7146ный контроль учебной деятельностикаждого учащегося высокое качествоего знаний и облегчить труд преподавателя, освобоцив его от малоквалифицированной работы по предъявлениюзаданий и выставлению эталонных кодов,3 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике а именно к средствам программированного обучения и контроля знаний, предназначенным для автоматизации процесса обучения и контроля на различных этапах работы с материалом в учебных заведениях любого типа,Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства при увеличении быстродействия устройства путем сокращения затрат времени на операции, непосредственно не относящиеся к учебному процессу.1На Фиг. 1 изображена Функциональная схема устройства; на фиг. 2схема памяти блока кодирования эталонных ответов и пультов обучаемых спространственным размещением узловустройства; на фиг. 3 - функциональная схема блоков памяти и заданиявремени анализа решений и передняяпанель блока индикации,Устройство для контроля знаний приобучении содержит (Фиг, 1) блок 1кодирования эталонных ответов, например, диапрогктор "Альфа",встроенный в него узел 2 кодирования,блок 3 индикации, блок 4 задания времени анализа решений, пульты 5 обучаемых, блоки 6 сравнения, блоки 7памяти.Блок 1 (фиг. 2) предназначен дляпроектирования на экран 8 со слайда9 задания, трех (и более) ответов кнему, а. также для смены слайдов 9 приподаче на его вход (разъем дистанционного пульта) импульса. Задание рас.положено в верхней части проекциислайда 9 на экран 8. Оно может представлять собой числовые данные для подстановки в Формулу, знание которойконтролируется устройством,Например, по известным току и напряжению требуется найти величину5 сопротивления, Возможные варианты ответов к заданию расположены снизу влевой, центральной и правсй частяхпроекции на экран.Смена слайдов 9 осуществляется ав 1 О томатически посредством элементов,входящих в состав блока, который показан на Фиг. 2, таким образом, чтобь 1 пояснить пространственное расположение источника света слайда 9, экра 15 на 8 и изображения слайда 9 на экране 8.Узел 2 предназначен для автомати-ческой установки эталонного кода (безвмешательства преподавателя) на воп 20 рос, содержащийся в изображении счевредного слайда 9 на экране 8. Узел2 встроен в диапроектор и представляет собой переключатель, выполеннныйв виде контактных пластинчатых пружин25 10, укрепленных на рамкодержателе 11диапроектора, и токопроводящего элемента 12, например фольги, расположенного на Фиксирующей сла.:"щ 9 рамке 13, Токопроводящий элемент 12 предЗ 0 назначен для замыкания контактныхпружин 10, соответствующих правильному ответу на вопрос, изображенный напроекции слайда. 9 (позиции 10, 11,13 вынесены с тем, чтобы показать видсверху узла 2),Блок 3 предназначен для отображенияинформации о результатах решения очередного задания каждым учащимся и егоитоговой оценке по серия заданий, Блок4 О 3 представляет собой таоло, на котором парами установлены лампочки 1 ч и15, окрашенные в желтый и красныйцвет, и на некотором отдалении одназеленая лампочка 16. Пары лампочек 14 и 15 располагаются так же как рабочие места учащихся в классе и пронумерованы согласно номерам на их пультах 5. Зеленая лампочка 16 предназначена для индикации временного интервала, в течение которого учащийся должен выбрать правильный ответ из ряда возможных вариантов, представленных на экране. Желтая лампочка 14 предназначена для индикации ошибок, а красная 15 - для индикации неудовлетворительной оценки, которой соответствуют две и более ошибок. Табло блока 3 устанавливается рядом с экраном 8 на месте, наиболее удобном для обозрения всеми учащимися.Блок 4 предназначен для обеспечения синхронной работы диапроектора блока 1 и блока 6 и установки необходимых временных сдвигов в их работе. В состав блока 4 входит (фиг. 3)элемент 17 дифференцирования, мультивибратор 18 с переменными емкостями, ве личина которых изменяется с помощью двух переключателей (не показано), выведенных на переднюю панель блока. Первым переключателем устанавливается время на решение задания учащимся, З 0 вторым - время для микропаузы перед следующим заданием, Выход б мультивибратора 18 подключен к зеленой лампочке 16 блока 3, к входу диапроектора блока 1 (через разъем дистанцион 35 ного пульта) и через элемент 17 к входу блоков 6. На передней панели блока 4 находится переключатель 19 для выключения мультивибратора .18. Блок 4 расположен недалеко оу блока 3 на месте, удобном для работы с ним преподавателя.Пульт 5 предназначен для фиксации направления на выбранный ответ и представляет собой переключатель на три45 (и более) положения, закрепленный на рабочем месте ученика. На ручке переключателя нанесена стрелка. Ручка установлена так, чтобы в среднем положении переключателя стрелка была расположена перпендикулярно плоскости50 экрана и направлена к нему.Блок б предназначен для оценки правильности ответа на вопрос в момент времени, задаваемым преподавателем посредством первого переключателя блока 4,Блок 7 предназначен для хранения информации об одной или двух ошибках каждого учащегося. Блок 7 состоит(фиг. 3) из последовательно соединенных триггера 20, логического элементаИ-НЕ 21 и триггера 22,Устройство работает следующим образом,Перед началом занятий, в зависимости от сложности материала и уровняподготовленности учащихся, преподаватель посредством двух переключателей на блоке 4 задает необходимый временной режим работы устройства. С помощью первого переключателя устанавливается время на обдумывание учащимся задания и выбора им ответа из ряда возможных вариантов, а с помощью второго переключателя - время для микропаузы перед следующим заданием. Во время микропаузы учащийся отдыхает, а также получает информацию с блока 3 о правильности выбранного ответа. В случае неверного ответа микропауза предоставляет возможность учащемуся пропанализировать свое решение, чтобы в дальнейшем не повторять подобных ошибок.Преподаватель подает команду "Внимание" и включает тумблер 19 на передней панели блока 4. На выходе мультивибратора 18 появляется импульс, который поступает на вход диапроектора блока 1. Передним фронтом импульса диапроектор запускается. Рамкодержатель 1 (фиг. 2) захватывает первый слайд 9 и подает его в проекционную систему. На экране 8 возникает вопрос и несколько вариантов ответов на него. С выхода мультивибратора 18 напряжение поступает также на зеленую лампочку 16 блока 3 и включает ее. Лампочка 16 горит, пока длится импульс. Длительность импульса задается преподавателем с помощью первого переключателя блока 4. Свечение зеленой лампочки 16 информирует учащегося, что ему предоставляется возможность принять решение по данному заданию. Отвечая на вопрос, учащийся поворачивает ручку переключателя на своем пульте 5 так, чтобы стрелка на ней была направлена в сторону выбранного ответа (влево, перпендикулярно плоскости экрана или вправо).При правильном решении, когда стрелка на ручке К-го пульта 5 направлена в сторону верного ответа, на вход К-го блока б подается напряже 1327146ние по цепи: плюс источника, перваяконтактная пружина 10 (,считая сверху),токопроводящий элемент 12, четвертаяконтактная пружина 10, переключательпульта 5, вход К-го блока б.По окончании действия импульса напряжения на выходе мультивибратара 18гаснет зеленая лампочка 16 и проиэвоводится оценка решения. Оценка производится с помощью импульса ошибки, 1 Цполученного в результате,цифференцирования на элементе 17 заднего Фронтаимпульса, снимаемого с мультивибратора 18. Импульс ошибки поступает с выхода блока 4 на входы всех блоков б. 15Наличие напряжения на входе К-го блока б запрещает прохождение импульсаошибки на вход К-го блока 7. Триггер20 К-го блока 7 остается в исходномсостоянии Обе лампочки 14, 15 К-й 20пары блока 3 не горят, Отсутствие изменения состояния желтой лампочки14 в момент прекращения свечения зе леной лампочки 16 информирует К-гоУчащегося о правильном решении задания. Ознакомившись с оценкой своегоответа, учащийся отдыхает и ждет следующего вопросаВремя на оценку результата принятого решения и микроотдыха перед очередным заданием апределяется интервалом между импульсамина выходе мультивибратора 18 и устанавливается с помощью второго переключателя на блоке 4. С приходом очередного импульса. описанный процессповторяется. При проекции последнего слайда преподаватель тумблером19 на блоке 4 отключает мультивибратор 18 и выставляет оценку "Отлично" тем учащимся, у которых отсутствует свечение одновременно желтой14 и красной 15 лампочек,При неправильном решении, когда,стрелка ручки переключателя К-го пульта 5 показывает в сторону неверногоответа, напряжение на вход К-го блокане поступает. В момент окончания действия импульса на выходе мупьтивибратора 18 зеленая лампочка 16 на таблоблока 3 гаснет, а на элементе 17 блока 4 Формируется импульс ошибки, который поступает на вход К-го блока6. Так как на входе К-го блока 6 отсутствует напряжение, импульс ошибкипроходит на вход К-го блока 7 и за 55. пускает триггер 20. Триггер 20 перебрасывается, включается желтая лампочка 14, которая информирует учащегосяо совершенной ошибке. Получив отрицательную оценку своего решения, учащийся использует о"тазшееся до прихода следующего слайда 9 с заданием время для анализа решения, чтобы не допустить в дальнейшем подобных ошибок. После прохождения всего диамагазина, в котором находятся рамки 13 со слайдами 9, преподаватель тумбле" ром 19 отключает мультивибратор 18 и выставляет оценку "Хорошо" тем учащимсяу которых горит толька жел тая лампочка 14, т,е. дов:устивших только одну ошибку в серии заданий.В случае второго неверного ответа импульс ошибки перебрасывает триггер 20 блока, 7 в исходное состояние и взводит трктггер 22, Гаснет желтая лампочка 14 и загорается красная лампочка 15. Напряжение с выхода триггера 22 подается на вход элемента 2 1 и отключает вход триггера 22 от выхода триггера 20, Красная лампочка 15 горит до конца работы с диамагазином, содержащим рамки 13 со слайдами 9, Учащийся получает сценку "Неудовлетворительно" оцнако продолжает отвечать на вопросы и тем самым готовится к следующей проверке по заданиям, находящимся в том же диамагаэине. Триггер 20 продолжает реагировать на каждый импугьс ошибки. Желтая лампочка 14 изменяет степень свечения (включается или выключается) всякий раз как только учащийся находит неверное решение. Большое число горящих, красных лампочек 15 сигнализирует преподавателю, что класс с заданием не справляется и необходимо либо увеличить время на принятие решения, либо заменить задания на более простые, либо дать возможность учащимся работать с вопросами в одном диамагазине сталькс раз, сколько необходима для безошибочного ответа на вопросы большинствсм класса.Данное изобретение позволяет увеличить быстродейстгие устройства, что достигается за счет исключения операций, непосредственно не связанных с учебным процессом, исключения выдачи заданий преподавателем и набора им эталонного кода пэ каждому вопросу, а также необходимости кодирования полученного ответа учащимся и использовани:е им конопки готовнос-ти ответа,1(онструкция блока 3 индикации позволяет повысить оперативность вос132714 б аю/мне ул 2 приятия преподавателем информации оработе каждого учащегося и всего класса в целом. Это достигается за счетуменьшения числа индикаторов до двух(желтого и красного цвета) на каждое 5рабочее место. В предлагаемом устройстве пара лампочек 14 и 15 позво"ляет информировать учащегося и преподавателя одновременно как о совершаемых ошибках, так и об общей сценке за серию вопросов, Отсутствие свечения пары индикаторов, номер которой совпадает с номером рабочегоместа учащегося, сигнализирует одновременно об отсутствии ошибок и об 15оценке "Отлично" за работу учащегосянад серией вопросов. Свечение только,об одной ошибке, так и об оценке "Хо-.рошо". Горящая красная лампочка 15 20сигнализирует как о двух и болееошибках, так и об оценке "Неудовлетворительно"Общее количество горящих красных лампочек 15 информируетпреподавателя о результатах работы сзаданием всего класса. Использование предлагаемого устройства позволяет получить через детальный контроль учебной деятельнос-ти каждого учащегося высокое качество его знаний за более короткое время и облегчить труд преподавателя,освободив его от малоквалифицированной работы по предъявлениюзаданий и выставлению эталонных кодов,Формула изобретенияУстройство для контроля знаний при обучении, содержащее блок кодирования эталонных ответов, пульты обучаемых, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих блоков сравнения, блоки памяти и блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен блок задания времени анализа решений, состоящий из переключателя, мультивибратора и элемента дифференцирования, а блок памяти содержит первый и второй триг - геры и элемент И-НЕ, первый и второй входы которого соединены с инверсными выходами соответственно первого и второго триггеров, а выход - с установочным входом второго триггера, вход первого триггера подключен к выходу соответствующего блока сравнения, выходы первого и второго триггеров соединены с соответствующими входами первой и второй групп блока индикации соответственно, вход мультивибратора подключен к выходу переключателя, первый информационный выход - к входу блока кодирования эталонных ответов, второй информационный выход - к входу элемента дифференцирования, а сигнальный выход - к соответствующему входу блока индикации, выход элемента дифференцирования соединен с управляющими входами блоков сравнения, выход блока кодирования эталонных ответов подключен к входам пультов обучаемых./5 б.,роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оектная 3392/47 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москв