Обучающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G09B7/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных учебны заведениях для программированнЬго обучения.

Известно обучающее устройство, содержащее блок предъявления информации, блок считывания кодов, блок ввода ответов, блок сравнения и ответов, логический блок, блок индикации и оценки, блок управления и блок предварительногб анализа ответов СО.

Устройство позволяет оценивать ответы по характеру ошибок. Однако оно имеет ограниченныедидактические возможности из-за .отсутстви динамического формирования вопросов.

Известно обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, соединенный с логическим блоком, подключенным к блоку предъявления информации и блоку оценки, соединенному с блоком индикации и регистрации, подключенным к логическому блоку, соединенному с блоком последовательной выдачи вопросов, который соединен с блоком ввода вопросов и блоком предъявления информации 2 .

Однако такое устройство имеет также ограниченные дидактические возможности.

Наиболее близким к изобретению является обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, соединенный с логическим блокрм, подключенным к блоку предъявления информации и к блоку оценки, соединенному с блоком индикации и регистрации, подключенным к логическому блоку, соединенному с блоком последовательной/выдачи вопросов, который соединен с блоком ввода ответов и блоком предъявления информации, блок динамического формирования вопросов, входы которого соединены с выходами блока ввода ответов и логического блока, авыходы - с входами блока предъявления информации и логического блока.

В данном устройстве многоэлементный способ позволяет расширить дидактические возможности построения контролирующих программ, так как можно предъявлять не только правильный ответ,но и разъяснение (разъяснению выделяется целый кадр), во время контроля генерируются билеты с переменным составом вопросов, что не позволяет обучаемому заранее знать 5 его содержание. В устройстве упрощен ввод ответов, так как для этого требуется всего лишь одна кнопка З J. Однако такое устройство ввиду отсутствия возможности контроля усвоения программы по вопросам, имеющим многозначные ответы, имеет ограниченные дидактические возможности.

Цель изобретения - расширение 5 дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в обучающее устройство, содержащее блок ввода ответов, первый выход которого через первый распределитель импульсов соединен с первым входом блока регистрации результата ответов, второй выход через блок последовательной выдачи вопросов с первым входом блока предъявления учебной информации, третий выход через блок динамического формирования вопросов - с вторым входом блока предъявления учебной информации, третий вход и выход которого подключены соответственно к первому и второму входу первого распределителя импульсов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блоков последовательной выдачи вопросов и динамического формирования вопросов, вторые выходы которых подключены соответстветственно к третьему и четвертому входам первого ра спределителя импульсов, . и блок регистрации оценки, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации результата ответов, введен блок определения полноты ответа, выполненный из последовательно включенных трех счетчиков и второго распределителя импульсов, первый выход которого соединен с входом блока регистрации оценки, первые входы первого, второго и третьего счетчиков покдключены соответственно к четвертому, и шестому выходам первого распределителя импульсов, седьмой выход которого соединен с вторым входом второго распре делителя импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам первого, второго и третьего счетчиков. Второй распределитель импульсов содержит формирователь импульсов и последовательно включенные элемент ИЛИ, элемент задержки, реле времени и генератор, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторым входами распределителя , вход элемента ИЛИ и выходы генератора и формирователя импульсов являются соответственно вторым входом и первым и вторым выходами распределителя, вход формирователя импульсов соединен с выходом реле времени. На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 -построение контролирую«цей программы (билета) многоэлементным способом; на фиг. 3 - блоки, формирующие оценку. Обучающее устройство содержит блок 1. ввода ответов, соединенный с первым распределителем 2 импульсов, подключенным к узлу 3 ввода учебной информации и к блоку определения полноты ответа (на вопрос), соединенному с блоком 5 регистрации оценки, подключенным к блоку 6 регис . рации результата ответов,соединенному р распределителем 2,подключенным к блоку 7 последовательной выдачи вопросов, который соединен с блоком 1 ввода ответов и узлом 3, блок 8 динамического формирования во росов, входы которого соединены с вы ходами блока 1 ввода ответов и распределителя 2, а выходы - с входами узла 3 и распределителя 2, и инфорна ционное табло 9. Блок содержит счетчик 10 (количества правильных ответов на вопрос нанесенных на носитель информации), счетчики 11 и 12 (соответственно пра вильных и неправильных ответов на во рос, сделанных учащимся) и второй распределитель 13 импульсов, входы счетчиков 10-12 соединены с выходами распределителя, а входы распределителя 13- с выходами счетчиков 10 12 и с выходом распределителя 2. Распределитель 2 содержит (фиг.З фотопреобразователь 14, состоящий из фотоэлементов 15-17, элементы И 18 и 19, инвертор 20. Распределитель 13 содержит генератор 21, реле 22 вдемени, элемент 23 задержки, эле мент ИЛИ 2Ц, формирователь 25 импуль сов. Блок 5 содержит дешифратор 26 и счетчик 27. Узел 3 и табло 9 объ10-4 единены в блок 28 предъявления учебной информации. Вопросы по всему курсу (в зависимости от трудности ) группируются в определенном количестве зон, причем количество вопросов (п) в зоне 4 иксировано, имеет одинаковый весовой коэффициент трудности. На одном кадре из к-й зоны может находиться лцбо вопрос BKJ , либо ответ OjfJ, 1,2,...,п; либо разъяснение ,2m), причем максимально возможное число ответов ,узаранее известно, но учащийся не знает,, какое число ответов (т) предложено на этот вопрос. Поэтому каждый из предложенных ответов может оказаться последним, При этом правильные и неправильные ответы на вопрос располагаются в произвольном порядке. В режиме контроля обучающее устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки Пуск блока 1 запускается генератор случайной выборкй в блоке 8, который включает узел 3 и задает номер вопроса из делитель 2. Когда номер текущего вопроса с бдока 8 и выбранный номер вопроса станут равными, носитель останавливается на нужном кадре и на табло 9 высвечивается вопрос. Распределитель 2 расшифровывает количество предъявляемых ответов на данный вопрос, которое запоминается в блоке 7. Время формирования ответа на вопрос учащихся неограничено. При поступлении сигнала Готов из блока 1 блок 7 выдает сигнал узлу 3 для предъявления первого ютзета . и в то же время количество предлагаемых ответов уменьшается на единицу. Блок 7 ограничивает время экспонирования каждого ответа и по истечении этого времени выдает сигнал для предъявления следующего ответа. При продвижении носителя информации распределитель 2 выделяет сведения на счетчик 10 о количестве пр-авильных ответов на вопрос, нанесенных на носителе информации. Учащийся сравнивает свои .заранее сформированные ответы с поочереД но предъявляемыми на экране и при выявлении правильного по его мнению ответа вводит сигнал Ответ. При. этом распределитель 2 выдает сведения о правильности или неправильности ответа на соответствующий счетчик 11 или 12. При предъявлении всех ответов на вопрос с распределителя 2 на распределитель 13 подается сигнал о трудности вопроса.в блок 5, который запоминается . После этого по сигналу с распределителя 13 счетчики 10-12 обнуляются. Распределитель 2 сообщает через блок 7 узлу 3 о предъявлении разъяснения на вопрос, запускает генератор случайной выборки в блоке 7 для выбора номера вопроса из следующей зоны, выдает сигнал блоку 6 для индикации и регистрации текущей информации о ходе учебного процесса. В случае, когда учащийся не указал ни на один из предложенных ответов ( количество предъявляемых ответов в блоке последовательной выдачи вопросов стало равно нулю), блок 5 по сигналу с распределителя 13 фиксирует это как неправильный ответ. После прохождения всех зон получается, что в процессе контролясформировался билет, состав которого заранее не был известен. В зависимости от полноты ответов и трудности вопросов в блоке 5 вычисляется оценка учащегося, которая подается на индикацию и регистрацию в блок 6. На фиг. 3 раскрыто прохождение си налов через раскрытые до уровня стан дартных блоки формирования оценки. Для формирования оценки на каждом кадре ответа на вопрос содержится информация о правильности ответа на вопрос (не показано ),представляющая собой темные и прозрачные кодовые пя на, .проектируемые на фотоэлем(ент 15. Фотбпреобразователь k содержит такж фотоэлемент 16 для разрешения ввода оТ вета, сигнал на который поступает та же с кадров носителя информации (кодовые пятна этой информации не показаны). На последнем кадре ответов на вопрос нанесены коды трудности вопроса (не показано),которые проектируются на фотоэлементы 17. Сигнал с фотоэлемента 15 поступает непосредственно на счетчик 10 (ко личества правильных ответов на вопрос). На счетчик 11 сигнал поступает с выхода элемента И 18, входы которого соединены с фотоэлементами 1$ и 16, а также с блоком 1 ввода ответов. На счетчик 12 сигнал поступает с выхода элемента И 19, входы которого соединены с фотоэлементом 16, блоком 1 ввода ответов, инвертором 20, вход которого соединен с фотоэлементом 15. При этом при правильном ответе на вопрос сигнал с блока 1 проходит на счетчик 11 (правильных ответов), а при неправильном ответе на вопрос - на счетчик 12 (неправильных ответов). Распределитель 13 содержит генератор 21, реле 22 времени, элемент 23 задержки, элемент ИЛИ 24. При этом выходы фотоэлементов 17, счетчиков 10-12 соединены с генератором 21, определяющим его частоту. Частота генератора 21 является функцией содержимого счетчиков 10-12 и кода, поступарщего с фотоэлементов 17. Выходы фотоэлементов 17 соединены через элемент 23 задержки с реле 22 времени. По сигналу с одного из фотоэлементов 17 через элемент ИЛИ 2 и элемент 23 задержки запускается реле 22 времени, по сигналу которого начинает работать генератор 21. Выбор задающего генератора 21 в данном случае имеет принципиальное значение. Необходимо, чтобы этот генератор обеспечивал четкое формирование импульсов с постоянной их амплитудой. В качестве такого генератора может-быть использован, например, генератор импульсов, описанный в авт. 1 88318. Если сигналом запуска генератора 21 считать подачу питания с реле 22 времени, а источником импульсов считать срабатывание контактов реле, то генератор 21 обеспечит не только надежную работу вычисления, но и позволит снизить требования к точности выдержки реле 22 времени и стабильности частоты генератора 21. Таким образом, генератор 21 по данным счетчиков 10-12 выдает за время работы реле 22 времени строго определенное чи2ло импульсов, пропорциональное полноте ответа на вопрос с учетом трудности вопроса, в блок 5.. Обнуление счетчиков 10-12 производится импульсом, поступающим с форми рователя 25, работой которого управляет реле 22 времени. После прохождения всех зон в счетчик 27 запишется число, соответствующее качеству ответов. Благодаря дет шифратору 2б это число из двоичнойсистемы счисления преобразуется в десятичную и блоком 6 регистрируется. Предлагаемое обучающее устройство может быть использовано как для усво,ения нового теоретического материала с последующим контролем, так и для текущего контроля и приема экзаменов.

Обеспечение возможности контроля усво ения программы по вопросам, имеющим многозначные ответы, например при решении кубических .уравнений получается три ответа, позволяет расширить дидактические возможности построения контролирующих программ.

1. ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок ввода ответав, первый выход которого через первый распределитель импульсов соединен с первым входом блока регистрации результата ответов, второй выход через блок последовательной выдачи вопросов - с первым входом блока предъявления учебной информации, третий выход через блок динамического формирования вопросов - с вторым входом блока предъявления учебной информации, третий вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу и второму входу первого распределителя импульсов, второй и выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блоков последовательной вопросов и динамического формирования вопросов,вторые выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам первого распределителя импульсов, и блок регистра1 ии оценки, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации результата ответов, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расши ния дидактических возможностей устройства, в него введен блок определения полноты ответа, выполненный из последовательно включенных трех счетчиков и второго распределителя импульсов, первый выход которого соединен с входом блока регистрации сценки, первые входы первого, второго и третьего счетчиков подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому выходам первого распределителя импульсов, седьмой выход которого соединен с вторым входом второго распределителя импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам первого, второго и третьего счетчиков. -2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем второй распределитель импульсов соО держит формирователь импульсов и последовательно включенные элемент ИЛИ N3 элЪмент задержки; реле времени и 1 генератор, второй и третий входы которого являются соответственно СП первым и вторым входаьм распределителя, вход элемента ИЛИ и выходы генератора и формирователя импульсов являются соответственно вторым входом и первым и вторым выходами распределителя, вход формирователя импульсов соединен с выходом реле времени .

iHiFn - I

1-г--I J I

Ь.1

(H-tlt iOHff

1&1

Oft

Of.nt

xV/