Устройство для контроля знаний обучаемого Советский патент 1984 года по МПК G09B7/02 

110

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем распределитель импульсов содержит узел элементов ИЛИ, вход которого является входом распределителя, И последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, формирователь импульсов, триггер, второй элемент задержки, узел элементов И, кольцевой распределитель, третий элемент задержки и второй элемент И, выход которого является первым выходом распределителя, вход второго элемента ИЛИ является входом распределителя, выход . формирователя импульсов является вторым выходом распределителя и подключен

к второму входу второго элемента И.

3. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем логический блоч содержит третий элемент И, выход которого является первым выходом блока, и последовательно соединенные четвертый элемент И, второй счетчик, дешифратор, четвертый эле-. мент задержки и инвертор, выход которого является вторым выходом блока, первые входы третьего и чертвертого элементов И являются входом блока, а вторые входы соединены с выходами четвертого элемента задержки и инвертора соответственно.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМОГО, содержащее последо вательно включенные переключатель готовности ответа, первый элемент ИЛИ, первый элемент задержки, первый счетчик и первый элемент И, выход которого является первым выходом регистрации ответов устройства, переключатель сигналов сброса, с епиненный с вторым HaSnoKpetucmрации jmltmat входом первого элемента ИЛИ, блок ввода . ответных действий обучаемого, блок элементов И, выход переключателя готовности ответа является вторьпй выходом регистрашю ответов устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные логический блок, распределитель импульсов и второй элемент ИЛИ, второй вход когорого соединен с вторым выходом логического блока, a выход с первым входом блока элементов И, выход которого подключен к второму входу первого счетчика, a второй вход - к выходу блока ввода ответных действий обучаемого, соединенному с вторым входом распределителя импульсов, второй выход которого под(Л ключен к входу логического блока. о 00 4 00 00

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техние и может быть использовано в устройствах автоматизированного приема экзаменов, контрольных работ и закрепления знаний обучаемых при изучении нового материала.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные с источником питания переключатель готовности ответа, блок ввода ответа, элемент кодирования и переключатель смены билетов 1.

Недос11§тками этого устройства являются . большая вероятность угадывания правильного ответа и необходимость составления программированнь1х билетов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блок ввода ответа и итфра вопроса, счетчик и элемент И, а также переключатель готовности ответа и п еключатель сброса наб ранного ответа и шифра вопроса, подключенные через элемент ИЛИ и элемент задержки ко второму входу счетчика (2.

Данное устройство обеспечивает возможност контроля ответов любого информадионного обьема. Однако даже при самой несущественной ошибке, допущенной учащимся, ответ относится к неправильным. Например, при переводе контрольного текста на родной язык учащийся допустил грамматическую ошибку в слове. Перевод - правильный, но формально устройством перевод будет квалифициро-. ван как неправильный. Однако любой преподаватель классифицирует перевод как правильньш, но с ошибкой.Таким образом, известное устройство из-эа отсутствия естественной классификации правильности введенных ответов, которую обеспечивает преподаватель, имеет низкую точность контроля знаний, что сужает дидактические возможности устройства.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет приближения классификации правильности введенных в устройство ответов обучаемых к естественному, обеспечиваемому преподавателем.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные переключатель готовности от)вета, первый элемент ИЛИ, первый элемент задержки, первый счетчик и первый элемент И, выход которого является первым выходом регистрации ответов устройства, переключатель сигналов сброса, соединенный со вторым вхо,дом первого элемента ИЛИ, блок ввода ответных действий обучаемого, блок элементов И, выход переключателя готовности ответа являем ся вторым выходом регистрации ответов устройства, в него введены последовательно включенные логический блок, распределитель импульсов и второй элемент ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым выходом логического блока, а выход - с первым входом блока элементов И, выход которого подключен ко второму входу первого счетчика, а второй вход - к выходу блока ввода ответных .действий обучаемого, соединенному со вторым входом распределителя импульсов, второй выход которого подключен ко входу ло/ического блока, а также тем, что в нем распределитель импульсов содержит узел элементов ИЛИ, вход которого является входом распредегштеля, и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, формирователь импульсов, триггер,- второй элемент эадержки, узел элементов И, «кольцевой распределитель, третий элемент задержки и второй элемент И, выход которого является первым выходом распределитедя. вход второго элемента ИЛИ является входом распределителя, выход формирователя импульсов является вторым выходом распреде лителя и подключен ко второму входу второго элемента И. Причем в нем логический блок содержит третий элемент И, выход которого является первым выходом блока, и последовательно соединенные четвертый элемент И, второй счетчик, дешифратор, четвертый эдемент задержки и инвертор, выход которого является BTOpbiM выходом блока, первые входы третье го и четвертого элементов И являются входом блока, а вторые входы соединены с выходами четвертого элемента задержки и инвертора соответственно. На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для классификации ответов обучае мого; на фиг. 2 - схема счетчика во взаимосвязи с блоками ввода информации; на фиг. 3 - узлы элементов И и ИЛИ распределителя импульсов, задающих контрольные , символы в ифномрационном сообщении фиксированной длины, во взаимосвязи с другими блоками. Устройство для контроля знаний обучаемого содержит блок 1 ввода ответных действий оператора (ответов и шифра вопросов), состоящий из кнопок, количество которых равно количеству различных элементов, из которых могут быть составлены ответы на билет, блок 2 элементов И, счетч1к 3, элемент И 4, распределитель 5 импульсов (задания контрольных символов в информационном сообщении фиксированной длины), логический блок 6, пере ключатель 7 готовности ответа, переключатель 8 сигналов сброса (набранного ответа и шифра вопроса), элемент ИЛИ 9, элемент 10 задержки, а также элементы ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов, элемент И 13 и элемент ИЛИ 14, входящие в состав распределителя 5 импульсов Блок 6 содержит элемент И 15, счетчик 16, дещифратор 17, элемент 18 задержки, инвертор 19, элемент 20 И. Распределитель 5 кроме элементов 11 ИЛИ, формирователя 12 импульсов, элемента И 13 и элемента ИЛИ 14 содержит также триггер 21, элемент 22 задержки, узел 23 элементов И, кольцевой распределитель 24, элемент 25 задерж ки и узел 26 элементов ИЛИ. Счетчик 3 состоит из триггеров 27. Блок 2 состоит из элементов И 28. Узел 26 состоит из элементов ИЛИ 29. Узел 23 состоит к: элементов ИЛИ 29. Узел 23иостоит из элементов И 30. Переключатель 7 готовности ответа и Переключатель 8 сигналов через последовательно соединенные элементы 9 ИЛИ и элемент 10 задержки подключены к шине установки О счетчика 3, счетчика 16, триггера 21 и распределителя 24 (связь элемента 10 со счетчиком 16, триггером 21 и распределителем 24 на фиг. 1 не показана). Принцип работы устройства для контроля знаний обучаемого основан на том, что все информационное сообщение (ответ) обучаемого разбивается на блоки фиксированной длины. Длина этих блоков (число символов в сообщении) определяется числом разрядов распределителя 24. В информационном блоке фиксированной длины назначаются контрольные элементы, например первый, второй, третий и чертвертый, и по совпадению назначенных контрольных элементов в ответе обучаемого с эталонными выносится суждение о правильности ответа обучаемого. Положение контрольных сигналов в информационном сообщении фиксированной длины определяется первоначальной записью информации в распределитель 24. Например, запись единицы в первую, вторую, третью и .четвертую ячейку распределителя 24означает, что проверка ответа обучаемого будет происходить только по первому, второму, третьему и четвертому элементам в информационном сообщении фиксированной длины. Если, например, записана единица только в первую ячейку распределителя 24, то это означает что ответа обучаемого будет происходить только по первому элементу в информационном сообщена фиксированной длины. Ячейки распределителя 24, в которые должна быть записана информация, определяются первым элементом шифра номера вопроса. Последующими элементами шифра вопроса определяется ус- тановка элементов (триггеров) счетчика 3 в положение, при котором при правильном ответе обучаемого на выходе элемента И 4 появляется сигнал (один из выходов каждого триггера 27 соединен со входом элемента И 4 - на фиг. 1 эта связь изображена условно). Логический блок 6 обеспечивает включение в работу распределителя 5 для задания контрольных символов в информационном сообщении фиксированной длины после ввода шифра вопроса (длина шифра вопроса - количество элементов в шифре вопроса - является постоянной). При включении устройства (при подаче питания на устройство) все элементы схемы автоматически устанавливаются в исходное (нулевое) положение (устройство автоматической установки элементов схемы при подаче на ее питание не показано). Устройство для контроля знаний обучаемого работает спедуюшим образом. 51108 О чаемый получает билет, каждый вопрос которого зашифрован определенным номером, например номером 30148: вычислить площадь i круга, радиус которого равен 100 м. Учащийся должен последовательно нажать кнопки блока 1 (если ввод ответов осуществля ся только в цифровой форме, то число кнопок равно десяти) с индексами 3 . О, 1, 4. 8. При нажатии на кнопку с индексом 3 благо даря тому, что с элемента ИЛИ 14 подается сигнал на входы элементов И 28, третий триггер 27 устанавливается в единичное состояние. П этом сигналом, подаваемым с кнопки блока 1 с индексом 3 на вход элементов ИЛИ 29 через элементы И 30 (число элементов И 30 определяется числом ячейки распределителя 24 и может быть как равно числу ячеек распределителя 24, так и меньше числа его ячеек), в первую, вторую, третью и четвертую ячейки распределителя 24 записывается информация (эти ячейки устанавливаются в состояние, при котором на их выходах есть сигнал). Первью четыре элемента И 30 открываются так, как на их входы подается сигнал с элемента 22 зЛдержки. При этом при нажатии на любую конпку блока 1 через элемент ИЛИ 11 на формирователь 12 подается сигнал. Первым импульсом с формирователя 12 триггер 21 устанавливается в единичкое состояние. Через время определяемое элементом входов элементов И 28 сигнал снимается, в результате дальнейшая запись информаши в распределитель 24 исключается. Одн временно с этим с формирователя 12 через элемент И 15 в счетчик 16 записывается один импульс (единица). При вводе последующих чисел шифра вопроса, т. е. чисел 0,1,4,8 (при нажатии на кнопки с индексами О, 1,, 8) с элемента ИЛИ 14 подается сигнал на входы элементов И 28 через которые первые четыре триггера 27 устанавливаются в единичное состояние. При этом при каждом нажатии на кнопку блока 1 с та/бым индексом с формирователя 12 подается импульс на первый вход элемента И 15. При вводе в устройство чисел 0,1,4,8 в счетчик 16 записывается еще четыре единицы. После ввода в устройство числа 8 на выходе дешифратора 17 Появляется сигнал (при вводе всех элементов шифра вопроса в устройство на выходе дешифратора 17 появляется сигнал). Через время, определяемое элементом 18, которое должно быть больше времени импульса получаемрго с выхода формирователя 12, на вход элемента И 20 подает ся сигнал, а с выхода инвертора 19 сигнал снима ется. Со входа элемента И 15 сигнал также снимается и дальнейшая запись информации в счетчи 16 становится невозможной.. После ввода шифра вопроса обучаемый вводит в устройство ответ. При вводе первого, второго, третьего и четвертого элементов ответа триггеры 27, связанные через соответствующие элементы И 28 с нажимаемыми кнопками блока 1, изменят свое состояние благодаря тому, что с выхода распре- делителя 24 через элемент 25, элемент И 13, элемент ИЛИ 14 подается сигнал на входы элементов И 28. Элемент И 13 открывается потому, что на его вход с формирователя 12 при нажатии на любую кнопку подается сигнал. С выхода распределителя 24 (выходом распределителя 24 является выход первой ячейки) формируется сигнал при вводе первого, второго, третьего и чертвертого элементов ответа потому, что в первой, второй, третьей и четвертой ячейках записаны единицы. При вводе любого элемента с формирователя 12 через элемент И 20 на т ктовую шину распределителя 24 подается сигнал. При поступления на TaKTOBjTO шину импульса происходит продвижение информации (информация первой яуейки записывается в последнюю, со второй ячейки - в первую, с третьей ячейки - во вторую и т. д.). При числе ячеек распределителя 24, большем четырех, например, при числе ячеек распределителя равном десяти, при поступлении четырех импульсов на тактовую шину распредели теля 24 первая, вторая, третья и четвертая ячейки распределителя обнуляются. И при вводе пятого злемента ответа сигнал на вход счетчика 3 не может пройти, так как с выхода распределителя 24 через злементы25, 13 и 14 сигнал на входы элементов И 28 не подается. После ввода ответа обзчаемый нажимает на переключатель 7 готовности ответа. Если пер ; вые четыре элемента ответа были набраны правильно, т. е. бьши набраны числа 3,1,4,1, то иа выходах элемента И 4 (входы элеметта И 4 соединены с выходами триггеров 27, на которых есть открывающий элемент И 4 сигаала) и переключателя 7 готовности ответа будут сигналы. По наличию этих сигналов блок регистрации (не показан) ответ иа вопрос зафикедрует в качестве правильного. Если ответ на вопрос сделан неправильно, например набрано число 4141, то с выхода элемента И 4 сигнал не будет подаваться и блок регистрации ответ на вопрос зафиксирует в качестве неправильного. Наиболее трудоемкая операция составления программированных билетов в устройстве заменена операцией шифрами номера билета, таким образом, чтобы после набора шифра вопроса и ответа на вопрос кнопками блока 1 триггеры 27 счетчика 3 устанавливались ы в такое положение, в котором после нажатия на переключатель 7 с выхода элемента И 4 подавался бы сигнал на блок регистрации. Операция шифрации фактически является механической, не требует высокой квалификации и может быть проведена в считанные минуты для всего билета.

Для расширения функциональных возможностей. устр йства, например обеспечения ввода ответов, в буквенном виде, количество кнопок в блоке 1 может быть увеличено за счет их параллельного соединения или дополнительного введения триггеров в счетчик 3.

Достоинством предлагаемого устройства явлляется то, что при увеличении емкости счетчика 16, при увеличении длины шифра вопроса, шифраоия вопроса может быть произведена не одаоэначно, а с бесчисленным числом вариантов. Это исключает ситуацию: Знаю номер вопроса . Знаю ответ.

Число элементов И 4 (на фиг.1 показан лишь один элемент) определяется числом вопросов в &1лете.

Для регистрации номеров вопросов и ответов кнопки блока 1 ввода могут быть соединены с пишущей машинкой (не показано).

(риг. 2

После нажатия на переключатель 7 через время, определяемое элементом 10, все элементы схелш устанавливаются в нулевое состояние, и устрой-л ство готово к вводу шифра вопроса и ответа следующего вопроса.

Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве вьшесенне решения о правильности ответов производится лишь поконтрольным символам, значительно повышена достоверность классификации ответов обучаемого при перепутьшании элементов ответа, а также появилась возможность контроля ответов на вопросы, на которые не может быть дан точный ответ, например назовите (р математике) значение числа е.

Прт ошибочном вводе ответа обучаемый может ишравить ответ путем нажатия на переключатель 8, при этом все элементы схемы устанавливаются в нулевое состояние. После этого шифр вопроса и ответ необходимо в устройство ввести вновь.