Автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся Советский патент 1986 года по МПК G09B7/02 

11

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при групповом обучении и контроле знаний уча щихся.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена функционал ная схема устройства; на фиг. 2 - схема логического блока; на фиг. 3 - схема Ълока анализа запросов; на фиг. 4 - схема коммутатора; на фиг.5 схема блока памяти.

Автоматизированный класс (фиг. 1) содержит пульты 1 учащихся, объединенные магистралью 2 ввода-вьшода информации, пульт 3 преподавателя, включающий блок 4 ввода информации и блок 5 индикации, блок 6 регистрации содержащий таймер 7 и узел 8 вывода информации, коммутатор 9, блок 10 памяти, логический блок 11 и блок 12 анализа запросов.

Логический блок 11 (фиг. 2) содержит первьй регистр 13, элемент 14 сравнения, формирователь 15 импульсов запроса, второй регистр 16,формирователь 17 импульсов истории обу- чения и третий регистр 18.

Регистр 13 содержит злементы 19- 22 памяти.

Формирователь 15 содержит группу элементов ИЛИ 23, элемент ИЛИ 24, инвертор 25, группу элементов И 26, элементы И 27, 28 и 29, группу элементов ИЛИ 30, включающую элементы ИЛИ 31 - 33, шифратор 34.

Регистр 16 содержит элементы 35- 39 памяти.

Формирователь 17 содержит элементы ИЛИ 40 |. 41., элементы И 42 и 43, инвертор 44, дешифратор 45, группу элементов И 46, шифратор 47 и группу элементов ИЛИ 48.

Регистр 18 содержит элементы 49, 50 и 51 памяти.

Блок 12 анализа запросов (фиг.З) содержит элементы ИЛИ 52 - 55, дешифраторы 56 и 57, первую группу элементов И 58, группу элементов ИЛИ 59, элемент 60 задержки, вторую группу элементов И 61.

Блок 10 памяти (фиг. 4) содержит элементы 62, 63 и 64 памяти, элементы И 65 - 69.

372

Коммутатор 9 Сфиг . 5) соде.ржит элемент 70 задержки, г енератор 71 импульсов, триггер 72, счетчик 73, дешифратор 74, элементы И 75,76 vi 77.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом занятий преподаватель вводит программу, представляющую собой набор векторов задач. С клавиатуры блока 4 ввода информации код запроса Запись вектора, номер задачи и вектор задачи поступают соответственно на входы блока 12 анализа запросов. Код запроса поступает на вход дешифратора 57.Команда Запись вектора с выхода дешифратора 57 поступает на один вход группы элементов ИЛИ 59, вьфабатывающей команду ЗУ1, которая поступает на второй вход блока 10 памяти. Кроме того, команда Запись вектора поступает на другой вход группы элементов ИЛИ 59, вырабатывающей команду Запись, которая поступает на вход блока 10 памяти. Команда Запись вектора поступает также на один вход группы элементов И 58, разрешающая прохождение вектора задачи, поступающего на другой ее вход и на информационный вход блока 10 памяти. Вместе с тем, код запроса поступает на вход элемента ИЛИ 54, выходной сигнал которого поступает на один вход коммутатора 9 в качестве команды Запрет и разрешает прохождение номера задачи через группу элементов И 58, и на вход группы элементов ИЛИ 59, с выхода которой номер задачи поступает на адресный вход блока 10 памяти. Таким образом, обеспечивается запись введенного преподавателем вектора задачи в элемент 63 памяти по адресу, соответствующему введенному номеру задачи.

Для проверки введенной программы преподаватель набирает на клавиатуре блока 4 ввода информации номер задач и запрос Чтение вектора. В этом случае дешифратор 57 вьфабатьшает команду Чтение вектора, которая с первого его выхода поступает на входы группы элементов ИЛИ 59, вырабатывающих соответственно команды Чтение и ЗУ1, поступающие соответственно на входы блока 10 памяти. Номер задачи так же, как и в обработке запроса Запись вектора, поступает на адресный вход блока 10 памяти. За

счет этого из элемента 63 памяти вектор указанной задачи поступает на вход блока 5 индикации и отображается на индикационном табло.

Для оперативного контроля работы учеников преподаватель набирает на клавиатуре блока 4 номер пульта ученика и запрос История обучения. В этом случае дешифратор 57 вырабатывает команду Чтение истории обучения которая с выхода дешифратора 57 поступает на входы группы элементов ИЛИ 59, вырабатывающих соответственно команды Чтение и ЗУ2, поступающие соответственно на входы блока 10 памяти. Номер пульта поступает на вход блока 10 по тем же линиям, что и номер задачи в рассмотренных запросах преподавателя. За счет этого история обучения указанного пульта ученика с выхода элемента 64 памяти поступает на вход блока 5 индикации и отображается на индикационном :.. табло.

Во всех перечисленных случаях набираемая преподавателем информация поступает также на вход блока 5 для визуального контроля.

Информация с пульта 1 учеников, снимается следующим образом.

Генератор 71 импульсов опроса вы- рабатьтает с заданной частотой сигнал опроса, поступающий на первый вход элемента И 75, и пропускается ею в том случае, если триггер 72 разрешения опроса находится в единичном состоянии. Перевод триггера 72 в нулевое состояние осуществляется командой Запрет, поступающей из блока 12 анализа запросов при наличии запроса преподавателя. Кроме того, команда Запрет поступает на вход элемента 70 задержки, выходной сигнал которой возвращает триггер 72 в единичное состояние. Таким образом,на время обработки блоком 12 опрос пультов учеников приостанавливается.

Выходной сигнал элемента И 75 поступает на вход кольцевого счетчика 73, вьфабатывающего текущий номер пульта, а также на входы блока 10 памяти в качестве команд Чтение и. ЗУ2 соответственно. Текущий номер пульта с выхода счетчика 73 поступает на адресный вход блока 10, за счет чего история обучения данного пульта ученика из элемента 64 памяти поступает на вход логического блока 11 и далее через элементы

ИЛИ 48 - на запись в регистр 18.Код номера пульта поступает также на вход дешифратора 74, вырабатывающего сигнал разрешения опроса дан- 5 ного пульта ученика (РАЗРк, где к - номер пульта), который обеспечивает коммутацию данного пульта через магистраль 2 ввода-вывода информации с коммутатором 9 на все время

0 обработки запроса.

Набранные учеником на клавиатуре число и код запроса поступают на вход элемента И 76 совместно с сигна лом опроса с выхода элемента 75 И

5 и далее - на вход элемента ИЛИ 55 (число) и выход элемента ИЛИ 52 (код запроса) блока 12 анализа запросов. При наборе учеником запроса Задача дешифратор 56 вьфабатывает на

0 втором выходе команду Задача, которая разрешает прохождение набранного числа через группу элементов И 61 на входы логического блока 11 в качестве команды Номер задачи. В

5 этом случае номер задачи с выхода элемента И 42 поступает на запись в регистр 16, а также через элемент ИЛИ 48 - на запись в элемент 49 памяти. Для данной задачи обеспечива0 ется установка состояния Решается в регистре 18 следующим образом.

Команда Номер задачи поступает на вход шифратора 47, вьфабатьтаю- щего код состояния Решается. Номер задачи с вькода элемента И 42 через элемент ИЛИ 41 поступает на вход дешифратора 45, которьй разрешает прохождение кода состояния с выхода шифратора 47 через соответствующие элементы И 46, элементы ИЛИ 48 на запись в соответствующий элемент 51 памяти.

Запись нового содержимого регистра 18 в блок 10 памяти производится следующим образом.

Команда Задача с выхода дешифратора 56 через элемент ИЛИ 53 и элемент 60 задержки поступает на входы элементов ИПИ 59, выходные сигналы которых поступают на входы блока 10 памяти в качестве команд ЗУ2 и Запись соответственно.Информация из регистра 18 поступает на информационный вход, а номер пуль та из кольцевого счетчика 73 - на адресный вход блока 10, за счет чего новая история обучения записывается по адресу данного пульта в элемент 64 памяти.

5

0

5

0

Вывод учебной информации из регистра 16 на пульт 1 ученика производится следующим образом.

Выходной сигнал с элемента 60 задержки в качестве команды Вывод . поступает на вход элемента И 77, разрешая прохождение содержимого регистра 16 через магистраль 2 ввода-вывода информации на выбранный дешифратором 74 пульт 1 ученика. На индика- ционное табло пульта ученика выводится сообщение Задача НН, где НН - номер задачи, введенный учеником.

При наборе учеником запроса Консультация дешифратор 56 вырабатывае на третьем выходе команду Консультация, которая разрешает прохождение набранного учеником числа через элемент И 58 на вход элементов ИЛИ 59, с выхода которых набранный учеником шифр консультации поступает на вход блока. 10, Кроме того, команда Консультация поступает на первый вход блока 10 в качестве команды ЗУО и через группу элементов ИЛИ 59 - на вход блока 10 в качестве команды Чтение. В результате с выхода элемента 62 памяти запрос консультации, соответствующий набранному шифру,по- ступает на запись в регистр 16. Счи- тьшание информации из регистра 16 и передача ее на пульт ученика производится, как указано. На индикационное табло пульта 1 ученика выводится сообщение Страница НН, зона М, где НН и М - адрес соответствующей консультации в пособии (учебнике).

При наборе учеником запроса Ответ дешифратор 56 вырабатывает на первом выходе команду Ответ, кото- рая разрешает прохождение набранного учеником числа через элемент И 61 на второй вход элемента 14 сравнения а также поступает через элементы ИЛИ 59 в качестве команд Чтение и ЗУ на входы блока 10 памяти соответственно. При этом на адресный вход блока 10 поступает номер текущей задачи из элемента 49 памяти, за счет чего соответствукячий вектор задачи считывается из элемента 63 памяти в регистр 13. Эталонный ответ задачи поступает из элемента 22 памяти на первый вход элемента 14 сравнения, где выполняется сравнение введенного учеником ответа с эталонным и вырабатывается команда Верно на прямом или Неверно на инверсном выходах.

В случае верного ответа код Зада- ча+ поступает из регистра 18 на вход элемента ИЛИ 23. Если код Зада- jia-t- равен НУЛЮ, сигнал с инверсного выхода элемента ИЛИ 23 разрешает прохождение команды Верно через элемент И 26 и далее - через элемент ИЛИ 32 и вьфабатьшается команда Вывод 1, поступающая на первый вход элемента ИЛИ 53 блока 12 анализа запросов для выработки команды Вывод . Учебная информация из регистра 16 поступает, как указано, на пульт 1 ученика. На индикационное табло пульта 1 ученика вьшодится сообщение Верно . Конец работы.

Если код Задачам не равен нулю, сигнал с прямого выхода элемента ИЛИ 23 разрешает прохождение команды Верно через элемент И 26, выходной сигнал которого разрешает прохождение кода Задача+ с выхода регистра 19 через элемент И 27 на элемент ИЛИ 33 и через элемент ШШ 31 поступает на первый вход шифратора 34. В этом случае шифратор 34 вьфабатьюает код запроса Задача, поступающий на элемент ИЛИ 52, а код Задача- - с выхода элемента ИЛИ 33 - на вход элемента Или 55. Вьфаботанный логическим блоком 11 запрос Задача обра- батьшается аналогично запросу ученика. На индикационное табло пульта 1 ученика вьшодится сообщение Верно. Задача НН, где НН - номер За- дачи+.

В обоих рассмотренных случаях производится установка состояния Верно для данной задачи в регистре 18 следуюш;им образом.

Сигнал с первого выхода элемента 14 сравнения, проходя через элемент ИЛИ 40, разрешает прохождение номера текущей задачи из элемента 49 памяти через элемент И 43, элемент ИЛИ 41 на вход дешифратора 47, обеспечивает выработку на выходе шифратора 45 кода состояния Верно, запись которого в регистр 18 происходит аналогично записи кода состояния Решается.

В случае неверного ответа код Консультация поступает с выхода элемента 20 памяти на вход элемента ИЛИ 23, а признак консультации с выхода регистра 18 - на вход инвертора 25 и второй вход элемента ИЛИ 24. Если одновременно код консультации

1

не равен нулю и признак консультации установлен н О, сигналы с прямого выхода элемента ИЛИ 23 и с выхода инвертора 25 разрешают прохождение команды Неверно с инверсного выход элемента 14 сравнения, через элемент И 26, выходной сигнал которой через элемент ИЛИ 48 поступает в элемент 50 памяти в качестве признака консултации, разрешает прохождение кода Консультация с выхода элемента 20 памяти через элемент И 28 и элемент ИЛИ 33 на вход блока 12 анализа запросов, а также поступает на второй вход шифратора 34, с выхода которого код запроса Консультация поступает на третий вход блока 12 анализа запросов. Сформированный таким образом запрос Консультация обраба- тьшается аналогично. На индикацион- ное табло пульта ученика вьшодится сообщение Неверно. Страница НИ, зона М, где НН и М - адрес соответ- ветствующей консультации.

Если код консультации равен нулю или признак консультации установлен в 1, анализируется код Задача-, поступающий с выхода элемента 21 памяти на вход элемента ИЛИ 23 группы. Если код Задача- равен нулю,сигнал с инверсного выхода элемента ИЛИ 23 и выходной сигнал элемента ИЛИ 24 разрешают прохождение команды Неверно с инверсного выхода элемента t4 сравнения через элемент И 26, выходной сигнал которой поступает на вход элемента ИЛИ 53 в качестве команды Вывод 1. Содержимое регистра 16 поступает аналогично на пульт 1 ученика. На индикационное табло пуль та ученика вьшодится сообщение Неверно. Конец работы.

Если код Задача- не равен нулю, сигнал с прямого выхода элемента ИЛИ 23 и выходной сигнал элемента ИЛИ 24 разрешают прохождение команды Неверно с инверсного выхода элемента 14 сравнения через элемент И 26, выходной сигнал которой разрешает прохождение кода Задача- с выхода элемента 21 памяти через элемент И 29 на элемент ИЛИ 33 и далее - на вход блока 12 анализа запросов, а также через элемент ИЛИ 31, на вход шифратора 34, вырабатывающего код запро- са Задача, поступающего на блок 12 анализа запросов. Сформированный таким образом запрос Задача обраба

5 1015 20

25 о

О 5

5

378

тывается аналогично. На индикационное табло пульта ученика вьшодится сообщение Неверно. Задача НН,где НН - номер Задачи-.

При обработке всех перечисленных запросов (Ответ, Задача, Консультация) учебная информация из регистра 16 поступает также на узел 8 вывода информации блока 6 регистрации через элемент И 77 совместно с кодом номера пульта, вьфабатываемым кольцевым счетчиком 73, кроме того, на узел.8 поступает текущее значение времени, вьфабатьшаемое таймером 7. Поступающие в узел 8 данные вьшо- дятся на машинный носитель информации (перфоленту), образуя так назы- ваемьй протокол урока, который может быть обработан на ЭВМ.

Если при опросе очередного пульта ученика отсутствует любой из описанных запросов (Ответ, Задача, Консультация), команда Вьшод,формируемая блоком 12 запросов, не выра- батьгеается и никакие сообщения на пульт 1 ученика и в блок 6 регистрации не поступают.

Формула изобретения

1. Автоматизированный класс для обучения и контроля знаний учащихся, содержащий пульт преподавателя,пульты учащихся, блок регистрации, блок памяти и логический блок, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно соединенные коммутатор и блок анализа запросов, выходы группы которого подключены к входам группы блока памяти, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму,третьему и четвертому выходам коммутатора, ды первой группы которого подключены к блоку регистрации, выходы второй группы и первый вход через магистраль ввода - к пультам учащихся,второй вход коммутатора подключен к первому выходу логического блока, а третий и четвертый входы - к первому и второму выходам блока анализа запросов, третий,.четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим, входами логического блока, второй/третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами блока анализа запросов, пятый и шестой выходы логического блока подключены к четвертому и пятому входам блока памяти, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами логи- ческого блока, а четвертьм и пятый выходы -. с первым и вторым входами пульта преподавателя, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами блока анализа запросов.

2. Автоматизированньй класс по п. 1, отличающийся тем, что логический блок содержит последовательно соединенные первый регистр, первый формирователь импуль- сов и второй регистр, последовательно соединенный элемент сравнения, второй формирователь импульсов и третий регистр, первый выход которого соединен с вторым входом второго формирователя импульсов, третий вход которого соединен с вторым вьпсодом первого формирователя импульсов,второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента сравнения, подключенными соответственно к второму-и третьему входам второго регистра, четвертый вход которого соединен с четвертым выходом второго формирова- теля импульсов, четвертый вход первого формирователя-импульсов соединен с вторым вькодом третьего регистра, при этом второй выход первого регистра соединен с первьм вхо- дом элемента сравнения, второй вход которого является первЬ1м входом блока, четвертый и пятый входы второго формирователяимпульсов являются вторым и третьим входами блока соот- ветственно, входы первого регистра объединены и являются четвертым входом блока, пятый вход второго регистра является пятым входом блока, шестой вход второго формирователя импульсов - шестым входом блока, выходы второго регистра объединены и являются первым выходом блока, третий, четвертый и пятый выходы первого формирователя импульсов являются вторым, третьим и четвертым выходами блока соответственно, первый вход третьего регистра - пятым выходом

j ю 15

20 5 о д ,

5

блока, а объединенные первый, второй, третий и четвертый выходы третьего регистра - шестым выходом блока.

3. Автоматизированный класс по П.1, отличающийся тем,что блок анализа запросов содержит первый дешифратор, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, второй дешифратор, второй элемент ИЛИ и элемент задержки, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, первую группу элементов И и группу элементов ИЛИ, последовательно соединенные четвертьй элемент ИЛИ и вторую группу элементов И, первый выход первого дешифратора соединен с третьим и вторым входами группы элементов ИЛИ и с вторым входом первой группы элементов И, второй выход - с четвертым и пятым входами группы элементов ИЛИ, шестой вход которой соединен с третьим выходом дешифратора, седьмой вход - с выходом элемента задержки, а восьмой вход группы элементов ИЛИ подключен к .второму выходу первой группы элементов И, третий вход которой подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, а четвертьй вход - к второму выходу второго дешифратора, соединенному с вторым входом второго элемента ИЛИ, при этом третий выход второго дешифратора подключен к девятому входу группы элементов ИЛИ, выходы группы которого, третий выход первой группы элементов И и второй выход второго дешифратора являются выходами группы блока, первые входы первого и четвертого элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым входами блока, выходы элемента задержки и третьего элемента ИЛИ - первьв4 и вторым выходами блока соответственно, пер- вьй и второй выходы второй группы элементов И являются соответственно третьим и четвертым выходами блока, перв|.й выход второго дешифратора - пятым выходом блока, третий вход второго элемента ИЛИ - четвертым входом блока, а второй вход четвертого элемента ИЛИ - пятым входом блока, причем входы первого дешифратора и третьего элемента ИЛИ объединены и являются шестым входом блока, а пятый и шестой входы первой группы элементов И - седьмым и восьмым входами соответственно.

Изобретение относится к техническим средствам обучения. Целью изобретения является расширение -ди дактических возможностей. Расширение дидактических возможностей достигается тем, что в устройство, содержащее пульт преподавателя, пульты учащихся, блок регистрации, блок памяти и логический блок, введены последовательно соединенные коммутатор и блок анализа запросов. Логический блок содержит последовательно соединенные первьй узел регистров, первый формирователь импульсов и второй узел регистров, последовательно соединенные элемент сравнения, второй формирователь импульсов и третий узел регистров. Блок анализа запросов со-, держит первый дешифратор, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, второй дешифратор, второй элемент ИЛИ и элемент задержки, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, первую группу элементов И и группу элементов ИЛИ, последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ и вторую группу элементов ИЛИ. 5 ил. g

йехторШ зоаачи г

0/яда -г

Т 22 кодет-

Лг/т Ltr

Г ЖзоЗШ

g/77Jg t

is B ito3J

KtO

втГГ

От9- ОтН

Om3( Ire Отп

,,,,

Omi:i

fltoJS

8veaf

К9

ni

8n,1i

Bmtl

Aif.mHi

i-КП

КЗ

9ut.

An

я . Jiueat.nSадпвоея

. ..w«P. ftff/f

ffffrff

.,

.tf

TOSHb irf

.ffl4;g СЖТ

MI

ttr

«