Устройство для контроля знаний обучаемых

(51) 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САН ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ 4017803/24-2406.02.8615.07.87. Бюл. У 26В,С,Курманов, Л,А.Кузьмич Ю.Юрасова681,3.071 (088.8)Авторское свидетельство СССР 01152, кл, С 09 В 7/02, 1983Авторское свидетельство СССР 27750, кл. С 09 В /00, 1983. вторское свидетельство СССР 1478, кл. С 09 В 7/02, 1983.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ЧАЕИЫХИзобретение относится к обучаюонтролирующим устройствам, кото- позволяют огранизовать вопросы ролируемого курса в виде много- невой системы, причем каждый по- дующий уровень вопросов является лнением к вопросу предыдущего вы(21) (22) (46) и Н. (53) (56) В 10 У 9 (54 ОБУ (57 , щерые кон сле доп К АВТОРСКОМУ шестоящего уровняВес каждого вопроса устанавливается в период подготовки курса, Порядок следования вопросов при опросе произвольный, случайный, Переход с первого к последующимуровням и наоборот происходит безпропусков промежуточных уровней.Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уроня, либо при превышении. допустимойвеличины потерь. Целью изобретенияявляется повышение точности контролязнаний, Цель достигается тем, что вустройство, содержащее формирователь 2 кодов вопроса,. блок 4 сравнения, блок 5 ввода ответов, тактовыйгенератор 8, элемент И 9,. счетчик 10введены генератор 1 случайной последовательности кодов, преобразователикодов вопроса 3 и ответа 6, делительчастоты и индикатор 11, 6 ил.1 13240Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний, проверки контрольных работ и закрепления знаний обучаемых при изучении нового материала, и может быть использовано в учебном процессе для расширения возможнбстей преподавателя при обучении и контроле знаний обучаемых. 10Цель изобретения - повьппение точности устройства.На фиг. 1 изображена общая структура устройства; на фиг. 2 - варианты распределения вопросов по уровням; на 15 фиг. 3 - 6 - схемы соответственно генератора случайной последовательности кодов, формирователя кодов вопроса, блока ввода ответов и делителя час" тоты. 20Предлагаемое устройство содержитгенератор 1 случайной последовательности кодов, формирователь 2 кодоввопроса, преобразователь 3 кодов,вопроса, блок 4 сравнения, блок 5 вводаответов, преобразователь 6 входов от"вета, делитель 7 частоты, тактовыйгенератор 8, элемент 9 И, счетчик 10,индикатор 11. 30Генератор 1 содержит (фиг,3) генератор 12, дешифратор 13, триггеры 14,элемент 15 И, элемент 16 ИЛИ, элемент 17 И, регистры 18 и 19, элемент 20 ИЛИ, триггер 21. 35Формирователь 2 содержит (Фиг.4)инвертор 22, элементы 23, 24 И, ре"версивный счетчик 25, элемент 26 Идешифратор 27, элемент 28 ИЛИ, эле- .мент 29 задержки, элементы 30 и 31 ИПИ, 40инверторы 32 - 35, элементы 36 - 38 И,триггеры 39 - 46, Блок 5 содержит(фиг.5) клавиатуру 47 шифратор 48,элемент 49 Ю 1 И, элементы 50 - 52 задержки, кнопку 53, Делитель 7 содержит (Фиг.6 ) элемент 54 И, счетчик 55,элемент 56 ИЛИ,Сущность изобретения состоит втом, что контролируемый курс представлен вопросами первого, второго ипоследующих уровней (фиг,2, причемкаждый последующий уровень вопросовявляется дополнением к вопросу предыдущего, вьппестоящего уровня, соответственно распределяется в период подготовки курса и вес каждого вопроса.Порядок следования вопросов или спроса произвольный, случайный. Опрос,заканчивается в случае ответа на все вопросы первого основного уровня, При неправильном ответе устройство Формирует код вопроса соответствующего, второго уровня и при получении вновь неправильного ответа далее переходит к соответствующему более низкому уровню вопросов и т,д. При правильном ответе на вопрос второго и последующих уровней задается вопрос из вышестоящего уровня. Переход с первого к последующим уровням и наоборот происходит без пропусков промежуточных уровней. Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уровня, при этом оценка высвечивается на индикаторе 11, либо при превышении допустимой величины потерь, о чем можно судить по содержимому счетчика 1 О, высвечиваемому наиндикаторе 11Предлагаемое устройство работает следующим образом. Начало работы устройства инициируется вводом сигнала "Пуск" с клавиатуры блока 5, который поступает на вход формирователя 2, устанавливаетего в исходное состояние, являетсяимпульсом начального пуска для генератора 1, а также, поступая на первый вход счетчика 1 О, устанавливает его в состояние, соответствующее максимальной оценке, которую можно получить при данной серии контрольных вопросов. После этого на вход генератора 1. приходит сигнал с выхода блока 5, инициирующий Формирование случайного числа по тактовому импульсу, поступающему с выхода генератора 8 на вход генератора 1, Сформированное случайное число подается затем на; вход Формирова.теля 2, с выхода которого код вопроса поступает на устройство отображения и на вход преобразователя 3. Далее устройство ожидает ввод ответа на данный вопрос. Ответ, вводимый с клавиатуры блока 5, сопровождается сигналами, формируемыми им же для управления дальнейшей работой устройства. Код ответа поступает на вход преобразователя 6, на который уже подан код вопроса, Преобразователь 6 представляет собой ППЗУ большей емкости, чем необходимо для преобразователя 3, у которого адресные входы со стороны младших разрядов дополнены разрядами кода ответа. Причем это ППЗУ запрограммировано таким об31324051 10 5 35 45 50 55 разом, что при правильном ответе коды веса вопроса и код с выхода преобразователя 6 совпадают, и чем менее правильный ответ введен, тем на большую величину отличаются эти коды. Ес ли ответ верен и коды на входах блока 4 совпадают, на его выходе формируется сигнал логического "0", который затем подается на вход формирователя 2, Дальше работа устройствасинхронизируется импульсами, поступающими с выходов блока 5. Импульсом, поступающим с выхода блока 5 на вход делителя 7, из блоКа 4 записывается разность между кодом веса вопроса и кодом веса ответа. Если эта разность нулевая,то на выходе делителя 7 формируется логический "0", который запрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 9, при этом делитель 7 не реагирует на импульсы генератора 8, а состояние счетчика 10не изменяется, т,е, величина оценкиза серию вопросов не уменьшается. Следующий. импульс блока 5 поступает на вход формирователя 2 и учитывает правильность предыдущего ответа,что существенно для формирования кода следующего вопроса. Последний управляющий импульс формируется на выходе блока 5 и инициирует формирование нового случайного числа, поступающегона вход формирователя 2. В случае,если предыдущие ответы были верными,то на выходе формирователя 2 вырабатывается код вопроса, и процедураповторяется аналогично вьппе описанному. В случае ввода неправильного ответа коды на выходахпреобразователей 3 и 6 не совпадают, вследствиечего на выходе блока 4 формируется логическая "1", На другом выходе блока 4 появляется отличная от нуля,пропорциональная рассогласованию справильным ответом разность этих кодов. Первый управляющий импульс, выработанный блоком 5, в этом случаезаписывает в делитель 7 код рассогласования между вопросом и ответом. На выходе делителя 7 (в связис тем, что состояние его счетчика 55отлично от нуля ) появляется логическая "1", разрешающая прохождение импульсов генератора 8 через элемент 9на вычитание единиц из содержимогосчетчика 55 делителя 7. По достижении счетчиком 55 состояния нулей во всех разРядах, на его выходе появляется логический "0", запрещающий прохождение импульсов генератора 8 на вход счетчика О, т.е, из содержимоЬго счетчика О вычитается столько единиц, на сколько единиц нЕ совпадает вес вопроса и ответа на него, Содержимое счетчика 1 О при этом непрерывно отображается на индикаторе 11,Вторым управляющим .сигналом, выработанным блоком 5, в формирователь 2 записывается результат, полученный на выходе блока 4. В случае неправильного ответа это будет логическая "1", Тогда старшие разряды кода вопроса, по которым был извлечен предыдущий вопрос, остаются без изменения, а в группу младших разрядов записываются разряды случайного числа, выработанного по импульсу, следующему в генератор 1 с выхода блока 5.Алгоритм работы формирователя 2 и устройства в целом построен таким образом, что при получении неправильного ответа на вопрос основного уровня код этого вопроса фиксируется, а при формировании следующего вопроса, уточняющего предыдущий, в группу младших разрядов записываются несколько разрядов следующего случайного числа, которые в совокупности с уже зафиксированным кодом определяют код дополнительного вопроса второго уровня. Если и на этот вопрос получен неправильный ответ, то в коде вопроса фиксируются все разряды, определяющие код последнего вопроса, в следующую группу младших разрядов кода вопроса записываются разряды нового случайного числа, которые в совокупности с предыдущим кодом вопроса определяют код дополнительного третьего уровня и т.д, Первый же правильный ответ позволяет исключить запись разрядов .случайного числа в соответствующуюгруппу кодов вопроса, Эта группа разрядов при формировании следующего кода вопроса заполняется нулями, и таким образом осуществляется возврат на предыдущий, вьппестоящий уровень вопросов. Такой возврат происходит последовательно вплоть до вопросов первогб основного уровня. Калдьл неправилЬный ответ уменьшает содержимое счетчика 10 на величину рассогласования кода веса вопроса и кода веса ответа, получаемую на выхо 5 13240 де преобразователя 6. Правильные ответы содержимое счетчика 10 не изменяют.Отличительной особенностью генератора 1 является то, что группа его старших разрядов работает как генератор полных наборов чисел, а группа младших разрядов - как обыкновенный генератор равномерно распределенных случайных чисел. Такое решение необ ходимо для того, чтобы закончить работу устройства ( опрос обучаемых 1 при полном переборе вопросов первого основного. уровня, при этом не повторяя эти вопросы, В каждом полном наборе 15 порядок следования случайный, т.е при повторном опросе по той же программе устройство "спрашивает" обучаемого совсем в другойпоследовательности. 20Генератор 1 работает следующим образом. В начальный момент работы всегоустройства сигналом "Сброс" тригге-. 25ры 14 устанавливаются и состояние"Все единицы". Тактовые импульсы поступают на вход генератора 1 непрерывно, соответственно по каждому тактовому импульсу на выходе генерато- ЗСра 12 Формируется новое случайное число, С выхода блока 5 разрешают дешифрацию старшей группы разрядов дешифратором 13 при условии, если триггер 21 находится в единичном состоянии. На соответствующем выходе дешифратора 13 появляется сигнал логичес-,Ъкая "1", который поступает далее навход соответствующего элемента 15Логическая "1", появившаяся на выходе 40последнего элемента 15, проходит, вопервых, на вход элемента 16, разрешает прием случайного кода в регистр 18,сбрасывает триггер 21 в нулевое состояние, работа дешифратора 13 запрещается. При этом задним Фронтом импульса с выхода дешифратора 13 соответствующий триггер 14 по С-входу устанавливается в "О" и запрещает приэтом прохождение сигнала через свяванный с ним элемент 15, во-вторых,подается на вход элемента 17. Случайный код в регистры 18 и 19 принимается задним фронтом импульсов с выхода элемента 20, Следующее случайное 55число Формируется по импульсу, приходящему с выхода блока 5, Прием егов регистры 18 и 19 происходит аналогично,51 6Особенность формирования последующих случайных чисел уровней, начиная со второго, состоит в том, что при формировании в старшей группе разрядов генератора 12 кода, который был уже ранее, импульс с выхода дешифратора 13 через элементы 15 не проходит, так как соответствующий триггер 14 уже находится в нулевом состоянии. Следующим тактовым импульсом формируется новое случайное число, старшая группа разрядов которого поступает на дешифратор 13 и т,д до тех пор, пока не получают число, которого в наборе ранее не было. Если это последнее число набора, о чем свидетельствует комбинация "Все нули" на выходе триггеров 14, то на выходе элемента 17 формируется сигнал логическая "1", свидетельствующий об окончании опроса.Пусть на предыдущий вопрос был получен неправильный ответ.В этом случае на вход генератора 1 подается логическая "1" и триггер 21 находится в нулевом состоянии, что запрещает работу дешифратора 13 и прием нового кода в регистр 18. В этом случае старшая группа разрядов формируемого числа (регистр 18) остается постоянной, а новые случайные коды принимаются в младшую группу разрядов (регистр 19) . После снятия сигнала логическая "1" с входа генератора 1. схема продолжает работать согласно выше описанному алгоритму.Сормнрователь 2 работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик 25установлен в "0" импульсом "Пуск" сблока 5. После ответа на вопрос результат ответа - "О", если "Да", и "1" - если "Нет", приходит на, входФормирователя 2. Если ответ верей, точерез элемент 24 на вычитающий входсчетчика 25 поступает импульс, уменьшающий его состояние в том случае, если состояние счетчика 25 отлично от нуля. Если счетчик 25 находится в нулевом состоянии (это значит, что предыдущая серия ответов была верной или устройство только начинает свою работу), то нулевой потенциал (с выхода элемента 28) запрещает прохождение импульсов на вычитающий вход счетчика 25 через элемент 14 и счетчик 25 по-прежнему остается н нулевом состоянии. Если ответ бьцч неверен и7 1324051 ,8на вход инвертора 23 поступила логи- мент 29 задерживает синхроимпульс наческая "1", то через элемент 23 раз- время, необходимое для срабатываниярешается прохождение импульса, увели- счетчика 25, дешифратора 27, шифраточивающего содержимое счетчика 25 на ра на элементах 30 - 32 инвертоединицу в том случае, если он на на ров 33 - 35,ходился в состоянии "Все единицы 1. Делитель 7 работает следующим обЭлемент 26 запрещает прохождение им- разом,пульса на суммирующий вход счетчика 25, если он уже заполнен,Код рассогласования, поступивший на его вход, принимается в счетчик 55 сигналом, поступающим на вход элемента 54. Затем содержимое счетчика 55 вычитается до тех пор, пока на его выходе не появятся все нули, и логический "0" с выхода элемента 56 запрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 54; формула изобретения 0Содержимое счетчика 25 дешифрируется дешифратором 27, Информация свыхода дешифратора 27 используетсядля управления триггерами 39 - 46,Принцип управления следующий. Код 15вопроса основного уровня формируетсяс помощью триггеров 40, 39, 41 и 42,в которые импульсами принймаются кодыс выхода генератора 1, В случае правильных ответов на вопросы новый воп- Л 1рос всегда формируется путем принятиякода в группу старших разрядов триггеров 39 - 42. В этом случае на входымладших разрядов с выходов шифратора,собранного на элементах 30, 31 и 32, 25подаются логические нули. Первый неправильный ответ увеличивает состояние счетчика 25 на единицу. В этомслучае на выходе 1 дешифратора 27.появляется логическая "1", которая эапрещает прохождение синхроимпульсаприема на группу старших разрядовтриггеров 39 - 42 и разрешает (путем, снятия запрета) работу триггеров 43и 44, Таким образом, код вопроса основного уровня, на который был получен неправильный ответ, остается встарших разрядах, а в часть младшихразрядов записываются соответствующиеразряды очередного случайного числа, 40что позволяет обеспечить адресацию(кодирование) дополнительных вопросоввторого уровня к вопросу основногопервого уровня. Если и следующий ответ неверный, и содержимое счетчика 25 15увеличивается еще на одну единицу, тозапись нового случайного числа ужезапрещается в,триггеры 39 - 44, Приэтом в триггер 45 разрешается приемслучайного Разряда, что позволяет вы Обирать коды дополнительных вопросовследующего уровня и т,д,Правильный ответ после серии неправильных уменьшает содержимое счетчика 25, при этом изменяется код на 55выходе дешифратора 2 и в обратном порядке, запрещается работа младших группразрядов, разрешается прием новых случайных кодов в старшие группы. ЭлеУстройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода отводов, формирователь кодов вопроса, блок сравнения, тактовый генератор, элемент И, выход которого соединен с информационным входом счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразователи кодов вопроса и ответа, делитель частоты, генератор случайной последовательности кодов и индикатор, вход которого подключен к выходу счетчика, вход и первый и второй выходы синхронизации блока ввода ответов соединены соответственно с управляющим выходом, входом пуска и установочным входом генератора случайной последовательности кодов, второй выход синхронизации блока ввода ответов подключен к входу пуска формирователя кодов вопроса и установочному входу счетчика, третий выход синхронизации - к разрешающему входу делителя частоты, а информационный выход - к первому информационному входу преобразователя кодов ответа, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом формирователя кодов вопроса, являющимся выходом устройства, выход делителя частоты соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора, соединенному с тактовыми входами делителя частоты и генератора случайной последовательности кодов, вход запроса и информационный выход которого подключены соответственно к управляющему выходу и инфор 9 1324051Омационному входу Формирователя кодов ключены к первому и второму входам вопроса, вход результата ответа кото- соответственно блока сравнения, выход рого соединен с соответствующим выхо- кода рассогласования которого соедндом блока сравнения, выходы преобра- нен с информационным входом делителя зователей кодов вопроса и ответа под частоты.1324051Составитель А.Карлов Редактор Л.Повхан Техред И.Попович Корректор И,Муска Заказ 2968/53 Тираж 433 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делах изобретений: и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,