Устройство для оценки ответов обучаемых Советский патент 1987 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к учебным устройствам, предназначенным для объективной оценки знаний учащихся, а именно к устройствам, оценивающим ответы на несколько вариантов задания с использованием указки, изображенной на плакатах, демонстрационных щитах, классных досках или спроецированных на экранах учебной информации, графиков, диаграмм, электрических, комбинированных и других схем различных изучаемых устройств.

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет автоматизации и объективности оценки ответов учащихся по знанию различных схем. Изображенных на плакатах, демонстрационных щитах или спроецированных н экранах.

На фиг. 1 изображено расположение элементов блока ввода учебной информации (с одной группой элементов коммутации); на фиг. 2 - взаимодействие магнитных потоков магнитных элементов и элементов подмагни- чивания; на фиг. 3 - общая структура.

Устройство для оценки ответов обучаемых состоит из считывающего узла, выполненного в виде указки 1, на одном конце которой размещены параллельно друг другу магнитоуправ- ляемь е элементы 2 и 3. На них надеты кольцевые элементы подмагничива- ния 4 и 5, одноименные полюса которых сориентированы в противоположных направлениях. Элементы подмагни- чивания размещены на магнитоуправляе мых элементах 2 и 3 таким образом, что магнитный поток от каждого элемента, проходя через контакты соответствующего магнитоуправляемо- го элемента 2 и 3 и воздушный зазор между ними,замыкается, но не вызывает замыкания самих контактов. В этом случае мапштная сила притяжения между контактами магнитоуправ- ляемого элемента 2(3) меньше, чем

сила упругости контактов. I

На лицевой стороне носителя информации , например, планшета 6, изображена изучаемая схема, а на

обратной закреплены группы магнитных ее тора 16, переключателя 17 выбора заэлементов 7 (на фиг. 1 показана одна из групп 7.1-7.10). Элементы 7 могут быть закреплены при помощи клея, пластилина или липкой ленты. Колидания, элемента 18 И-НЕ и переключателя 19 режима работы. К выходу элемента 18 подк лючены элемент 20 индикации ответа .и элемент 21 питания.

5

0

5

0

5

0

5

чество групп соответствует числу вариантов задаш1Я, а группы отличаются друг от друга различным числом элементов 7, которые в группах расположены последовательно вдоль линий изображения схемы. Указка 1 с магни- тоуправляемыми элементами 2 и 3, элементами подмагничивания 4 и 5 н магнитные элементы 7 служат для ввода учебной информации.

Магнитные элементы 7 сориентированы таким образом, что при перемещении конца указки по линиям изображенных схем полюса первого и двух последних элементов каждой группы, например, элементов 7.1, 7.9 и 7.10 являются одноименными по отношению к направленному навстречу им полюсу элемента подмагничивания 4, а полюса остальных магнитных элементов группы 7,2; 7.3 - 7.8 - одноименные к направленному навстречу им полюсу элемента 5. При такой ориентации полюсов в момент перемещения конца указки 1 над магнитными элементами 7.1, 7.9 и 7.10 на-, правление их магнитного потока Ф совпадает с направлением потока Ф, от элемента 4. Поэтому магнитное поле в точке срабатьшания магнито- управляемого элемента 2 усиливается и его контакты замыкаются. Контакты магнитоуправляемого элемента 3 в этом случае не замыкаются, так как потоки Ф магнитных элементов 7.1; 7,9 и 7.10 направлены встречно потоку Ф элемента 5 и происходит ослабление магнитного поля в точке срабатывания элемента 3.

При перемещении конца указки над другими магнитными элементами 7.2; 7.3 - 7.8 замыкаются контакты элемента 3 и остаются в прежнем состоянии контакты элемента 2.

Блок 8 оценки состоит из формирователя импульсов 9 и формирователя импульсов 10, которые при заьыкании контактов магнитоуправляемых элементов 2 и 3 формируют одиночный импульс определенной длительности, . триггера 11, логических элементов И 12, 13, счетчиков 14 и 15, дещифрадания, элемента 18 И-НЕ и переключателя 19 режима работы. К выходу элемента 18 подк лючены элемент 20 индикации ответа .и элемент 21 питания.

1трб;дставляю Ц1 й собой блок 22 индикации .

Все элементы блока 8, а также элемент 20 и элемент 21 размещены в рукоятке указки 1.

Элементы 2-5 вместе с планшетом 6 и элементами 7 представляют собой блок 23 ввода учебной информации.

Устройство работает следующим образом.

Замкнув контакты переключателя 19 и перемещая конец указки 1 вдоль линий электрических связей, изображенных на плакатах или щитах схемы, т.е. обозначая направление путей протекания токов в схемах, последовательно закрепляются с обратно й стороны носителей информации магнитные элементы 7. Правильная установка элементов 7 фиксируется включением элемента 20. В этом случае под действием поля магнитных элементов 7 замыкаются контакты магнитоуправляе- мых элементов 2 или 3 и сигнал логи- ческого нуля через элемент 3 и замкнутые контакты переключателя 19 поступает на элемент 20, вызывая его свечение.

После установки всех групп магнитных элементов 7 (каждая группа соответствует определенному варианту задания) контакты переключателя 19

30

Магнитные поля двух последних элементов группы 7.9 и 7.10 вызывают срабатывание магнитоуправляемого элемента 2 и переключение тригге ра 11. Счетчик 15 фиксирует замыкания контактов магнитоуправляемых элементов 2 и при третьем срабатывании триггера 11 на двух выходах счетчика 15 устанавливаются сигналы 1. Таким образом, по окончании правильного показа уча1цимся заданного пути протекания тока на всех входах элемента 18 устанавливаются

1. Поэтому на выходе элеуровни

мента 18 устанавливается уровень

О и включившийся при этом элемент размыкаются, а переключатапь 17 пере- -,,- ог, , 35 20 фиксирует правильный ответ на

водится в положение, соответствующее выбранному варианту задания. Например, скользящий контакт переключателя 17 соединяется с седьмым выходом дешифратора 16. Этому варианту зада- 0 ния в устройстве соответствует группа магнитных элементов 7.1; 7.2- 7.10.

При ответе учащийся перемещает конец указки 1 по изображенной схеме и обозначает им за;данный путь проте- кания тока, например, от источника к какому-либо потребителю. Если ответ правильный, то сначала замыкаются под действием поля магнитного элемента 7.1 контакты магнитоуправ- 50 ляемого элемента 2 и импульс с формирователя 9 фиксируется счетчиком 15 и также поступает на вход триг- гера 11, переключая его в единичное

поставленный вопрос.

Если учащийся неправильно покажет указкой 1 путь протекания тока в схеме, например, в обратном направлении ,магнитоуправляемый элемент 2 под действием полей магнитных элементов 7.10 и 7.9 сначала переключит триггер 11 в единичное, а затем в нулевое состояние, и в итоге на входе элемента 12 установится сиг-,. нал логического нуля, запрещающий прохождение импульсов от формирователя 10 на вход счетчика 14, В этом случа1е по окончании ответа элемент 20 не включается, что указывает на неправильный ответ учащегося.

Ответ будет оценен также как неправильный, если учащийся перемещает

состояние. Следующий магнитный эле- 55 Указку 1 с нарушением последователь- мент 7.2 вызывает срабатывание маг- ности показа пути протекания тока нитоуправляемого элемента 3 и поло- или ответит не на заданный вариант жительный импульс с формирователя вопроса. В последнем случае, так 10 поступает на вход элемента 12. Так i как количество магнитных элементов

0

5 0 5

0

как на другом входе элемента 12 уже установлена 1, с выхода триггера 11 импульс проходит на вход счетчика 1 4 и запоминается им. При дальнейшем правильном перемещении учащимся указки по схеме магнитные поля остальных магнитных элементов 7.3; 7.4 - 7.8 также вызывают срабатывание магнитоуправляемого элемента 3 и сформированные импульсы поступают на вход счетчика 14. В результате этого на седьмом выходе дешифратора 16 при срабатывании магнитоуправляемого элемента 3 от поля магнитного элемента 7.8 устанавливается сигнал 1, который через замкнутые контакты переключателя 17 поступает на один из входов элемента 18.

Магнитные поля двух последних элементов группы 7.9 и 7.10 вызывают срабатывание магнитоуправляемого элемента 2 и переключение триггера 11. Счетчик 15 фиксирует замыкания контактов магнитоуправляемых элементов 2 и при третьем срабатывании триггера 11 на двух выходах счетчика 15 устанавливаются сигналы 1. Таким образом, по окончании правильного показа уча1цимся заданного пути протекания тока на всех входах элемента 18 устанавливаются

1. Поэтому на выходе элеуровни

поставленный вопрос.

Если учащийся неправильно покажет указкой 1 путь протекания тока в схеме, например, в обратном направлении ,магнитоуправляемый элемент 2 под действием полей магнитных элементов 7.10 и 7.9 сначала переключит триггер 11 в единичное, а затем в нулевое состояние, и в итоге на . входе элемента 12 установится сиг-,. нал логического нуля, запрещающий прохождение импульсов от формирователя 10 на вход счетчика 14, В этом случа1е по окончании ответа элемент 20 не включается, что указывает на неправильный ответ учащегося.

Ответ будет оценен также как неправильный, если учащийся перемещает

7 в i-pyiinax для каждого варианта задания различно, на седьмом выходе дешифратора 16 устанавливается уровень О, и хотя на выходах счетчика 15 установлены сигнатгы i, элемент 20 не включится.

Для ответа на другой вариант задания необходимо установить переключатель 17 в соответствующее этому варианту положение.

При использовании в качестве носителя информации проекционного экрана магнитш ш элементы 7 закрепляются так же как и на плакатах или демонстрационном Щ1ге,

Если на экран проецируют последовательно несколько схем, магниты можно закрепить на листах ватмана или катона и устанавливать эти листы с обратной стороны экрана, причем каждый лист должен соответствовать проецируемой схеме. В этом случае- необходимо, чтобы масштабы изображения схем на экране во время ответов учащихся были такими же, как. и во время предварительной установки основных магнитов на листах. I

Использование устройства позво- ляет автоматизировать и объективно оценить ответы учащихся по знанию предъявленного учебного материала, например графиков, диаграмм, схем, изображенных на различных носителях информации, плакатах, демонстрационных щитах, в том числе уже используемых в учебном процессе, классных досках, проекционных экранах. Для этого применяется одна указка и набор магнитов. При закреплении магнитных элементов липкой лентой или пластилином можно использовать только один набор магнитов.

Элементы подмагничивания уменьшают намагничивающую силу срабатывания соответствующих магнитоуправляе- мых элементов, т.е. увеличивают их чувствительность. Поэтому толщина носителей информации может изменяться в значительных пределах - от толщины бумажного листа до толщины классной доски, что значительно расширяет область применения устройства.

Устройство просто в изготовлении, настройке и пользовании, не требует для установки элементов ком- .мутации ответа изменения и доработки лицевой поверхности носителей

3005356

информации. Его применение позволяет сократить время проверки зна- Ш1й- учащихся, например, во время экзамена или контрольных опросов, 5 и облегчает работу экзаменующего.

JO

t5

20

25

30

35

40

45

50

Формула цзобретени

1. Устройство для оценки ответов обучаемых, содержащее блок ввода учебной информации, переключатель вы бора задания, блок индикации,первый - .элемент , второй элемент И, элемент И-НЕ,0 тлич ающе ее я тем, что, с целью повышения точности устройст ва, в него введены первый и второй формирователи импульсов, триггер, первый и второй счетчики, дешифратор и переключатель режима работы, выход которого соединен с входом блока индикации, подключенным к выходу элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом переключателя выбора задания, а второй и третий входы - соответственно с первым и вторым информационными выходами второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу триггера, первый и второй входы вто рого элемента И соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода учебной информации, под ключенными к входам первого и второ го формирователей импульсов соответ ственно, выход первого формирователя импульсов соединен с входом триг гера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, а выход - со счетным входом первого счетчика, входы дешифратора соединены с соответствующими информационными выходами первого счет чика, а выходы - с соответствующими входами переключателя выбора задания, выход второго элемента И подкл чен к входу переключателя режимов работы.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок ввода учебной информации содержит планшет, состоящий из основания, на об- ратной стороне которого размещены магнитные элементы и считывающий узел, состоящий из элементов подмагничивания, индуктивно связанных с соответствующими магнитоуправляемыO

5

0

5

0

5

0

5

0

Формула цзобретения

1. Устройство для оценки ответов обучаемых, содержащее блок ввода учебной информации, переключатель вы-:, бора задания, блок индикации,первый - .элемент , второй элемент И, элемент И-НЕ,0 тлич ающе ее я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй формирователи импульсов, триггер, первый и второй счетчики, дешифратор и переключатель режима работы, выход которого соединен с входом блока индикации, подключенным к выходу элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом переключателя выбора задания, а второй и третий входы - соответственно с первым и вторым информационными выходами второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу триггера, первый и второй входы второго элемента И соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода учебной информации, подключенными к входам первого и второго формирователей импульсов соответственно, выход первого формирователя импульсов соединен с входом триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, а выход - со счетным входом первого счетчика, входы дешифратора соединены с соответствующими информационными выходами первого счетчика, а выходы - с соответствующими входами переключателя выбора задания, выход второго элемента И подключен к входу переключателя режимов работы.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок ввода учебной информации содержит планшет, состоящий из основания, на об- ратной стороне которого размещены магнитные элементы и считывающий узел, состоящий из элементов подмагничивания, индуктивно связанных с соответствующими магнитоуправляемы713005358

ми элементами, входы магнитоуправляе- тания, а выходы являются соответст- мых элементов соединены с шиной пи- вующими выходами блока.

Изобретение отиосится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к обучающим устройствам, и может.быть использовано для автоматизированной оценки ответов обучаемых. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет автоматизации и объективности оценки ответов учащихся по знанию различных схем, изображенных на плакатах, демонстрационных щитах или спроецированных на экранах. Устройство содержит два формирователя импульсов, триггер, два счетчика, два элемента И, элемент И-НЕ, переключатель выбора задания, дешифратор, переключатель режима работы, блок индикации и блок ввода учебной информации, состоящий из планшета с магнитными элементами и считывающего узла с элементами подмагничивания и магни- тоуправляемыми элементами. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. S ел Од СП

l -

/I 7 -I

..r

р

аг.2

ЧИН-СГЗН

Составитель А. Карлов Редактор Н. Горват Техред А.Кравчук Корректор Т. Колб

Заказ 1155/51 Тираж 434Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4