Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1987 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к автомати - ке и вычислительной техгтике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний, проверки контрольных работ и закрепления знаний 5 обучаемых при изучении нового материала, и может быть использовано в учебном процессе для расширения воз- можнбстей преподавателя при обучении и контроле знаний обучаемых, fO

Цель изобретения - повьппение точности устройства.

На фиг. 1 изображена общая структура устройства; на фиг, 2 - варианты распределения вопросов по уровням; на 5 фиг. 3 - 6 - схемы соответственно генератора Случайной последовательности кодов, формирователя кодов вопроса, блока ввода ответов и делителя частоты.

Предлагаемое устройство содержит генератор 1 случайной последовательности кодов, формирователь 2 кодов

20

вопросы первого основного уровня. Пр неправильном ответе устройство форми рует 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 после дующих уровней задается вопрос из вы шестоящего уровня. Переход с первого к последующим уровням и наоборот про исходит без пропусков промежуточных уровней. Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы пер вого уровня, гфи этом оценка высвечи вается на индикаторе 11, либо при превьшении допустимой величины потерь, о чем можно судить по содержимому счетчика 10, высвечиваемому на индикаторе II..

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Начало работы устройства инициируется вводом сигнала Пуск с клави

вопроса, преобразователь 3 кодов, атуры блока 5, который поступает на роса, блок 4 сравнения, блок 5 ввода

вход формирователя 2, устанавливает его в исходное состояние, является импульсом начального пуска для генератора 1, а также, поступай на первы вход счетчика 10, устанавливает его в состояние, соответствующее максимальной оценке, которую можно получить при данной серии контрольных вопросов.

ответов, преобразователь 6 входов ответа, делитель 7 частоты, тактовый генератор 8, элемент 9 И, счетчик 10, ндикатор 1,

Генератор 1 содержит (фиг,3) генератор 12, дешифратор 13, триггеры 14, элемент 55 И, элемент 16 ИЛИ, элемент 17 И, регистры 18 и 19, элемент 20 ИЛИ, триггер 21.35

Формирователь 2 содержит (фиг,4) инвертор 22, элементы 23, 24 И, ре , версивный счетчик 25, элемент 26 И,, ешифратор 27, элемент 28 ИЛИ, элемент 29 задержки, элементы 30 и31 ИЛИ,40 инверторы 32 - 35, элементы 36- 38 И, триггеры 39 - 46, Блок 5 содержит (фиг.5) клавиатуру 47 шифратор 48, элемент 49 ИЛИ, элементы 50 - 52 задержки, кнопку 53. Делитель 7 содержит (фиг,6) элемент 54 И, счетчик 55, элемент 56 ИЛИ,

Сущность изобретения состоит в

40

45

том, что контролируемый курс представлен вопросами первого, второго и последующих уровней (фиг,2), причем последующий уровень вопросов является дополнением к вопросу предыдущего, вьш1естоящего уровня, соответственно распределяется в период подготовки курсами 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, гфи этом оценка высвечивается на индикаторе 11, либо при превьшении допустимой величины потерь, о чем можно судить по содержимому счетчика 10, высвечиваемому на индикаторе II..

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Начало работы устройства инициируется вводом сигнала Пуск с клавиатуры блока 5, который поступает на

атуры блока 5, который поступает на

вход формирователя 2, устанавливает его в исходное состояние, является импульсом начального пуска для генератора 1, а также, поступай на первы вход счетчика 10, устанавливает его в состояние, соответствующее максимальной оценке, которую можно получить при данной серии контрольных вопросов.

После этого на вход генератора 1 приходит СИГНШ1 с выхода блока 5, инициирующий формирование случайного числа по тактовому импульсу, поступ-ающему с выхода генератора 8 на вход генератора 1, Сформированное случайное число- подается затем на ; вход формирователя 2, с вьпсода 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 ПИЗУ большей емкости, чем необходимо для преобразователя 3, у которого адресные входы со стороны младших разрядов до полнены разрядами кода ответа. Причем это ППЗУ запрограммировано таким об. 3 1324051 разом, что при гтравильном ответе коды веса вопроса и код с выхода преобразователя 6 совпадают, и чем менее правильный ответ введен, тем на большую величину отличаются эти коды. Ее- j го счетчика 10 вычитается столько ли ответ верен и коды на входах блока 4 совпадают, на его выходе формируется сигнал логического О, который затем подается на вход формирователя 2. Дальше работа устройства f JO синхронизируется импульсами, поступающими с выходов блока 5. Импульсом, поступающим с выхода блока 5 на вход делителя 7, из блoka 4 записывается разность между кодом веса вопроса и кодом веса ответа. Если эта ра знрсть нулевая,то на выходе делителя 7 формируется логический О, который заединиц, на сколько единиц не совпа ет вес вопроса и ответа на него. С держимое счетчика 10 при этом непр рывно отображается на индикаторе I

Вторым управляющим .сигналом, вы работанным блоком 5, в формирователь 2 записывается результат, пол ченный на выходе блока 4. В случае неправильного ответа это будет лог 15 ческая I. Тогда старщие разряды да вопроса, по которым был извлече предыдущий вопрос, остаются без из нения, а в группу младщих разрядов записываются разряды случайного чи

Вторым управляющим .сигналом, выработанным блоком 5, в формирователь 2 записывается результат, полученный на выходе блока 4. В случае неправильного ответа это будет логи- 15 ческая I. Тогда старщие разряды кода вопроса, по которым был извлечен. предыдущий вопрос, остаются без изменения, а в группу младщих разрядов записываются разряды случайного чиспрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 9, при этом де- 20 ла, вьфаботанного по импульсу, сле- литель 7 не реагирует на импульсы ге- дующему в генератор 1 с выхода бло- нератора 8, а состояние счетчика 10 не изменяется, т.е. величина оценки за серию вопросов не уменьшается.

Следующий.импульс блока 5 поступа-25 разом, что при получении неправиль- ет на вход формирователя 2 и учитыва- ного ответа на вопрос основного уров- ет правильность предыдущего-ответа, что существенно для формирования кода следующего вопроса. Последний управляющий импульс формируется на выходе 30 младших разрядов записываются несколь- блока 5 и инициирует формирование но- ко разрядов следующего случайного чис- вого случайного числа, поступающего ла, которые в совокупности с уже за- на вход формирователя 2. В случае, фиксированным кодом определяют код если предыдущие ответы были верными, дополнительного вопроса второго уров- то на выходе формирователя 2 вьфаба- 35 Если и на этот вопрос получен не- тывается код вопроса, и процедура правильный ответ, то и коде вопроса повторяется аналогично вьшге описанному.. ,

ка 5.

Алгоритм работы формирователя 2 и устройства в целом построен таким обня код этого вопроса фиксируется, а при формировании следующего вопроса, уточняющего предыдущий, в группу

фиксируются все разряды, определяющие код последнего вопроса; в следующую группу младвшх разрядов кода воВ случае ввода неправильного отве-40 проса записываются разряды нового та коды на выходах преобразователей 3 и 6 не совпадают, вследствие чего на выходе блока 4 формируется

случайного числа, которые в совокупности с предыдущим кодом вопроса определяют код дополнительного третьего уровня и т.д. Первый же правильньй

логическая 1 . На другом выходе блока 4 появляется отличная от нуля, пропорциональная рассогласованию с правильным ответом разность этих кодов. Первый управляющий импульс, выработанный блоком 5, в этом случае записывает в делитель 7 код рассогласования между вопросом и ответом. На выхЮде делителя 7 (в связи с тем, что состояние его счетчика 55 отлично от нуля ) появляется логичесII 1 и

кая

, разрешающая прохождение им-

пульсов генератора 8 через элемент 9 на вычитание единиц из содержимого счетчика 55 делителя 7. По достижении счетчиком 55 состояния нулей во

1

всех разрядах, на его выходе появляется логический О, запрещающий прохождение импульсов генератора 8 на вход-счётчика Ю, т.е. из содержимого счетчика 10 вычитается столько

единиц, на сколько единиц не совпадает вес вопроса и ответа на него. Содержимое счетчика 10 при этом непрерывно отображается на индикаторе I 1 .

Вторым управляющим .сигналом, выработанным блоком 5, в формирователь 2 записывается результат, полученный на выходе блока 4. В случае неправильного ответа это будет логи- ческая I. Тогда старщие разряды кода вопроса, по которым был извлечен. предыдущий вопрос, остаются без изменения, а в группу младщих разрядов записываются разряды случайного числа, вьфаботанного по импульсу, сле- дующему в генератор 1 с выхода бло-

ла, вьфаботанного по импульсу, сле- дующему в генератор 1 с выхода бло-

ка 5.

Алгоритм работы формирователя 2 и устройства в целом построен таким образом, что при получении неправиль- ного ответа на вопрос основного уров- младших разрядов записываются несколь ко разрядов следующего случайного чис ла, которые в совокупности с уже за- фиксированным кодом определяют код дополнительного вопроса второго уров- Если и на этот вопрос получен не- правильный ответ, то и коде вопроса

ня код этого вопроса фиксируется, а при формировании следующего вопроса, уточняющего предыдущий, в группу

проса записываются разряды нового

случайного числа, которые в совокупности с предыдущим кодом вопроса определяют код дополнительного третьего уровня и т.д. Первый же правильньй

ответ позволяет исключить запись разрядов .случайного числа в соответствующую группу кодов вопроса. Эта группа разрядов при формировании следующего кода вопроса заполняется нулями, и таким образом осуществляется возврат на предьщущий, вышестоящий уровень вопросов. Такой возврат происходит последовательно вплоть до вопросов первогб основного уровня.

Каждый неправильный ответ уменьшает содержимое счетчика 10 на величину рассогласования кода веса вопроса и кода веса ответа, получаемую на вьгхо51 3240516

де преобразователя 6. Правильные от- Особенность формирования последуюветы содержимое счетчика 10 не изме-щих случайных чисел уровней, начиная

няют.со второго, состоит в том, что при

Отличительной особенностью генера-формировании в старшей группе разря- тора 1 является то, что группа его дов генератора 12 кода, который был старших разрядов работает как генера-уже ранее, импульс с выхода дешифратор полных наборов чисел, а группатора 13 через элементы 15 не прохо- мпадших разрядов - как обыкновенныйдит, так как соответствующий триг- генератор равномерно распределенныхгер 14 уже находится в нулевом сос- слуЧййных чисел. Такое решение необ- 10тоянии. Следующим тактовым импульсом ходимо для того, чтобы закончить ра-формируется новое случайное число, боту устройства (опрос обучаемых) пристаршая группа разрядов которого по- полном переборе вопросов первого ос-ступает на дешифратор 13 и т.д., до новного. уровня, при этом не повторяятех пор, пока не получают число, ко- эти вопросы. В каждом полном наборе f5торого в Наборе ранее не было. Если порядок следования случайный, т.е„это последнее число набора, о чем при повторном опросе по той же прог-свидетельствует комбинация Все нули рамме устройство спрашивает обучае-на выходе триггеров 14, то на выходе мого совсем в другой последовател1з-элемента 17 формируется сигнал логи- ности. . . 20ческая 1, свидетельствующий об

Генератор 1 работает следующим об-окончании опроси.

разом.Пусть на предыдущий, вопрос бьш получен неправильный ответ,

В начальный момент работы всего . В этом случае на вход генератора 1

устройства сигналом Сброс тригге-. 25подается логическая 1 и триггер 21

ры 14 устанавливаются в состояниенаходится в нулевом состоянии, что

Все единицы, Тактовые импульсы по-запрещает работу дешифратора 13 и

ступают на вход генератора 1 непре-прием нового кода в регистр 18, В

рывно, соответственно tio каждому так-этом случае старшая группа разрядов

товому импульсу на выходе генерато- 30Формируемого числа (регистр 18) осра 12 формируется новое случайное чис-тается постоянной, а новые случайные

ло, С выхода блока 5 разрешают дешиф-коды принимаются в младшую группу

рацию старшей группы разрядов дешиф-разрядов (регистр 19), После снятия

ратором 13 при условии, если триг-сигнала логическая 1 с входа генегер 21 находится в единичном состоя- схема продолжает работать

НИИ. На соответствующем выходе дешиф-согласно выше описанному алгоритму, ратора 13 появляется сигнал логичес- Сормирователь 2 работает следуюкая 1, который поступает далее наЩим образом, вход соответствующего элемента -IS,,

Логическая 1, появившаяся на выходе 40 3 исходном состоянии счетчик 25 последнего элемента 15,, проходит, во-установлен в О импульсом Пуск с первых, на вход элемента 16, разреша-блока 5. После ответа на вопрос реет прием случайного кода в регистр 18,зультат ответа - О, если Да, и сбрасывает триггер 21 в нулевое сое- 1 - если Нет, приходит на.вход тояние, работа депшфратора 13 защ)е- 45формирователя 2, Если ответ верей, то щается. При этом задним фронтом им-через элемент 24 на вьхчитающий вход пульса с выхода дешифратора 13 соот-счетчика 25 поступает импульс, умень- ветствующий триггер Г4 по С-входу ус-юающий его состояние в том случае, танавливается в О и запрещает приесли состояние счетчика 25 отлично от этом прохождение сигнала через свя- 50нуля. Если счетчик 25 находится в ну- занный с ним элемент 15, во-вторых,левом состоянии (это значит, что преподается на вход элемента 17, Слу-дьщущая серия ответов была верной чайный код в регистры 18 и 19 прини-или устройство только начинает свою мается задним фронтом импульсов с вы-работу), то нулевой потенциал (с выхода элемента 20. Следующее случайное 55хода элемента 28) запрещает прохожде- число формируется по импульсу, при-ние импульсов на вычитающий вход ходящему с выхода блока 5, Прием егосчетчика 25 через элемент 14 и счет- в регистры 18 и 19 происходит анало-чик 25 по-прежнему остается в нулевом гично, .состоянии, Еспи ответ был неверен и

713240518

на вход инвертора 23 поступила логн- мент 29 задерживает синхроимпульс ческая i, то через элемзнт 23 разрешается прохождение импульса, увеличивающего содержимое счетчика 25 на единицу в том случае, если он не находился в состоянии Все единицы Элемент 26 запрещает прохождение импульса на суммируюпцп вход счетчика 25, если он уже«заполнен.

время, необходимое для срабатыван счетчика 25, дешифратора 27, шифр ра на элементах 30 - 32 инверто- 5 РОБ 33 - 35.

Делитель 7 работает следующим о pasoM.

Код рассогласования, поступивш на его вход, принимается в счетчи сигналом, поступающим на вход эле та 54. Затем содержимое счетчика вычитается до тех пор, пока на ег выходе не появятся все нули, и ло ческий О с выхода элемента 56 з прещает прохождение импульсов ген тора 8 через элемент 54.

Содержимое счетчика 25 дешифрируется дешифратором 27. Информация с выхода дещифратора 27 используется для управления триггерами 39 - 46, Принцип управления следующий. Код вопроса основного уровня формируется с помощью триггеров 40, 39, 41 и 42, в которые импульсами принимаются коды с выхода генератора 1, В случае правильных ответов на вопросы новый воп- рос всегда формируется путем принятия кода в группу старщих разрядов триггеров 39 - 42. В этом случае на входы

Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода отводов, формирователь кодов вопроса, блок сравнения, тактовьй генератор.

младщих разрядов с выходов шифратора,

собранного на элементах 30, 31 и 32, 25 элемент И, выход которого соединен с

подаются логические нули. Первый не- информационным входом счетчика, о тправильный ответ увеличивает состояние счетчика 25 на единицу. В этом случае на выходе 1 дешифратора 27.поМ 1 М

личающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразователи кодов

является логическая 1 , которая за- 30 вопроса и ответа, делитель частоты.

прещает прохождение синхроимпульса приема на группу старших разрядов триггеров 39 - 42 и разрешает (путем снятия запрета) работу триггеров 43

генератор случайной последовательности кодов и индикатор, вход которого подключен к выходу счетчика, вход и первый и второй выходы синхронизаи 44. Таким образом, код вопроса ос- 1цш блока ввода ответов соединены соновного уровня, на который был получен неправильный ответ, остается в старших разрядах, а в часть младших разрядов записываются соответствующие разряды очередного случайного числа, что позволяет обеспечить адресацию (кодирование) дополнительных вопросов второго уровня к вопросу основного первого уровня. Если и следующий от ответственно с управляющим выходом, входом пуска и установочном входом генератора случайной последовательности кодов, второй выход синхрониза- 40 ции блока ввода ответов подключен к входу пуска формирователя кодов вопроса и установочному входу счетчика, третий выход синхронизации - к раз- решакяцему входу делителя частоты, а нет неверный, и содержимое счетчика информационный выход - к первому ин- увеличивается еще на одну единицу, то формацнонному входу преобразователя запись нового случайного числа уже кодов ответа, второй информационньй запрещается в. триггеры 39 - 44, При вход которого соединен с информацион- этом в триггер 45 разрешается прием ным выходом формирователя кодов во- случайного разряда, что позволяет вы- 50 проса, являющимся выходом устройства, бирать коды дополнительных вопросов выход делителя частоты сое-динен с следующего уровня и т.д.первым входом элемента И, второй вход

Правильный ответ после серии не- которого подключен к выходу тактового правильных уменьшает содержимое счет- генератора, соединенному с тактовыми- чика 25, при этом изменяется код на 55 входами делителя частоты и генерато- выходе дешифратора 27 и в обратном по- ра случайной последовательности ко- рядке. запрещается работа младших групп дов, вход запроса и информационный разрядов, разрешается прием новых слу- выход которого подключены соответст- чайных кодов в старшие группы. Эле- вешго к управляющему выходу и инфор мент 29 задерживает синхроимпульс

на

время, необходимое для срабатывания счетчика 25, дешифратора 27, шифратора на элементах 30 - 32 инверто- 5 РОБ 33 - 35.

Делитель 7 работает следующим об- pasoM.

мент 29 задерживает синхроимпульс

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 О с выхода элемента 56 запрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 54.

Формула изобретения

Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода отводов, формирователь кодов вопроса, блок сравнения, тактовьй генератор.

элемент И, выход которого соединен с

личающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразователи кодов

генератор случайной последовательности кодов и индикатор, вход которого подключен к выходу счетчика, вход и первый и второй выходы синхрониза1цш блока ввода ответов соединены со91324051

мационному входу форьшрователя кодов вопроса, вход результата ответа которого соединен с соответствующим выходом блока сравнения, выходы преобразователей кодов вопроса и ответа под- с частоты.

10

ключены к первому и второму входам соответственно блока сравнения, выход кода рассогласования которого соединен с информационным входом делителя

Изобретение относится к обучаю- ,ще-контролирующим устройствам, которые позволяют огранизовать вопросы контролируемого курса в виде многоуровневой системы, причем каждый последующий уровень вопросов является дополнением к вопросу предыдущего вышестоящего уровня. Вес каждого вопроса устанавливается в период подготовки курса. Порядок следования вопросов при опросе произвольный, случайный. Переход с первого к последующим уровням и наоборот происходит без пропусков промежуточных уровней. Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уровня, либо при превьшении.допустимой величины потерь. Целью изобретения является повьшение точности контроля знаний. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь 2 кодов вопроса, блок 4 сравне- .ния, блок 5 ввода отве тов, тактовый генератор 8, элемент И 9, счетчик 10, введены генератор 1 случайной последовательности кодов, преобразователи кодов вопроса 3 и ответа 6, делитель 7 частоты и индикатор 11, 6 ил. с S (Л оо кэ о ел

OOfyXKU J jBOf-j

f

Фа2.1

SlOfft

Дм/

dxodl

4a.O23

ii

вгодЗ

С

ч

r- 31

tz

ts

««

47

. Фиг.б

Составитель А.Карлов Редактор Л.Повхан Техред И.Попович Корректор И.Муска

Заказ 2968/53 Тираж 433Подписное

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,

да//

Вых.З

фиг. 5

(кЛ)