Устройство для обучения Советский патент 1988 года по МПК G09B7/00 

4

оо

1

Изобретение относится к устройствам для обучения и контроля знаний и может быть использовано в учебных заведениях для повышения эффективности обучения и контроля знаний учащихся.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока регистрации результатов ответа; на фиг. 3 - принципиальная схема блока ввода ответа; на фиг. 4 - принциниаль- ная схема блока сравнения; на фиг. 5 - принципиальная схема блока кодирования верхних ответов; на фиг. 6 - принципиальная схе.ма распределителя сигналов; на фиг. 7 - принципиальная схема блока па.мяти; на фиг. 8 - принципиальная схема блока формирования оценки; на фиг. 9 - принципиальная схема блока анализа ответа; на фиг. 0 - принципиальная схема дешифратора матричного типа; на фиг. 11 - принципиальная схема блока индикации; на фиг. 12 - принципиальная схема узла блокировки ответов.

Устройство содержит блок 1 ввода ответа, блок 2 сравнения, блок 3 кодирования верхних ответов, распределитель 4 сигналов, блок 5 памяти ответов, блок 6 формирования оценки, блок 7 анализа ответа, дешифратор 8 матричного типа, блок 9 индикации, узел 10 блокировки и сигнализации ложных ответов, блок 11 регистрации результатов ответа.

Блок 11 регистрации результатов ответов содержит элементы ИЛИ 12, счетчики 13 и индикаторы 14, количество которых соответствует количеству вопросов, введен 1ых в устройство (в данном случае десять).

Блок 1 ввода .ответа содержит первую 15, вторую 16, третью 17, четвертую 18 кнопки номеров ответа, кнопку 19 «Не знаю, кнопку 20 «Оценка и кнопку 21 «Сброс, причем второй выход данного блока через нормально замкнутые контакты первой 15, второй 16, третьей 17 и четвертой 18 кнопок номеров ответов, кнопки 19 «Не знаю и кнонки 21 «Сброс соединены с плюсовой шиной, которая через нормально разомкнутые контакты первой 15, второй 16,третьей 17 и четвертой 18 кнопок номеров ответов, кнопки 19 «Не знаю, кнопки 20 «Оценка и кнопки 21 «Сброс - соединена с первы.ч выходом данного блока, к которому подключен его вход, третий и четвертый выходы данного блока соединены через нормально разомкнутые контакты, соответственно кнопки 20 «Оценка и кнопки 21 «Сброс с плюсовой шиной.

Блок 2 сравнения содержит несколько пар первых 22, вторых 23, третьих 24 и четвертых 25 элемептов И, количество пар которых равно возможно.му количеству вонро- сов, вводимых в устройство, причем первый

15

187972

вход данного блока соединен с первыми и вторыми входами первых элементов И 22, выходы которых соединены с первыми входами вторых элементов И 23 данной пары, вторые входы вторых элементов И 23 соединены с вторы.м входом данного блока, выходы вторых элементов И 23 соединены с первым выходом данного блока и вторым входом четвертого элемента И 25, выход которого соединен с вторым входом третьего

10 эле.мента И 24, первый вход которого соединен с вторым входом данного блока, выход третьего эле.мента И 24 соединен с первым входо.м четвертого элемента И 25, а также вторым и третьим выходами данно- |-о блока.

Блок 3 кодирования верных ответов содержит узлы 26 кодирования верных ответов и контакты 27 кнопок, количество которых равно возможному количеству вопросов вводимых в машину, причем контакты 27 кнопок

20 соединены через узлы 26 кодирования верных ответов с выходом данного блока.

Распределитель 4 сигналов содержит несколько первых 28, вторых 29, третьего 30 и четвертого 31 логических элементов, причем вход данного блока соединен с входами нер- вых 28 и вторых 29 логических элементов, выходы первых логических элементов 28 соединены с входом третьего логического эле.мента 30, выход которого соединен с вторым выходом данного блока, вход четвертого логического элемента 31 соединен с выходами вторых логических элементов 29, а выход - с первым выходом данного блока.

Блок 5 памяти содержит первый 32 и вторые 33 триггеры, причем первый вход

J2 данного блока соединен со сбросом первого 32 и вторых 33 триггеров, а также с входом первого триггера 32, выход которого соединен с последовательно соединенными вторыми триггерами 33, второй вход данного блока соединен со счетными входами

40 первого 32 и вторых 33 триггеров, выход последнего второго триггера 33 соединен с выходом данного блока.

Блок 6 формирования оценки содержит пятый 34, шестой 35, седьмой 36, восьмой 37, девятый 38, десятый 39, одиннадцатый 40, двенадцатый 41 логические элементы, третий 42, четвертый 43 и пятые 44 триггеры, причем первый вход данного блока соединен с первыми входами пятого 34. седьмого 36, девятых 38 логических элементов, а также со

п счетным входом третьего 42, четвертого 43 и пятых 44 триггеров, второй вход данного блока соединен с вторы.м входом пятого 34, четвертым седьмого 36 и третьими входами девятых 38 логических элементов, выход пятогр логического элемента 34 сое;и нен

55 с входами niecToro логического элемента 35, вь.|ход которого соединен с входами третьего триггера 42, первый выход которого соединен с вторым входом седь. Юго логического эле30

45

3

мента 36 и вторым входом десятого логического элемента 39, первый вход которого соединен с первым выходом четвертого триггера 43, второй выход третьего триггера 42 соединен с третьим входом седьмого логического элемента 36, а также с чет- вертым входом десятого логического элемента 39, третий вход которого соединен. с вторым выходом четвертого триггера 43, выход- седьмого логического элемента 36 соединен с входами восьмого логического элемента 37, выход которого соединен с входами четвертого триггера 43, первый выход десятого логического элемента 39 соединен с первым входом одиннадцатых логических элементов 40, вторые входы которых соединены с вторым выходом десятого логического элемента 39, первые выходы одиннадцатых логических элементов 40 соединены с вторыми входами девятого логического элемента 38, а также с вторым входом двенадцатых логических элементов 41, вторые выходы одиннадцатых логических элементов 40 соединены с четвертыми входами двенадцатых логических элементов 41, а также с четвертыми входами девятых логических элементов 38, выходы которых соединены с входами восьмых логических элементов 37, выход данного блока соединен с первыми выходами третьего 42, четвертого 43 и пятых 44 триггеров.

Блок 7 анализа ответа содержит тринадцатые логические элементы 45, шестой 46 я седьмой 47 триггеры, причем первый вход данного блока соединен со счетным входом шестого триггера 46, выход которого соединен с входом седьмых последовательно соединенных триггеров 47, количество которых соответствует возможному количеству вопро- сов, вводимых в машину, а также с вторыми входами тринадцатых логических элементов 45, первые входы которых соединены с вторым входом данного блока, а выходы - с выходом данного блока.

Дешифратор 8 матричного типа содержит четырнадцатые логические элементы 48, причем вход данного блока соединен с входами четырнадцатых логических элементов 48, выходы которых соединены с выходом данного блока.

Блок 9 индикации содержит электрические лампочки 49, причем вход данного блока через электрические лампочки 49 соединен с .минусовой шиной.

Узел 10 блокировки и сигнализации ложных ответов содержит пятнадцатые 50, шестнадцатые 51, семнадцатые 52 и восемнадцатые 53 логические элементы, причем входы пятнадцатых логических элементов 50 соединены с вторым выходом данного блока, а выходы соединены с первыми входами семнадцатых логических элементов 52, вы- ходы которых соединены с первым выходом данного блока, а также с первыми входами восемнадцатых логич еских элементов

141«797

5

5

0 0

s

0

5

0

5

0

53. выходы к-оторых соединены с вторым входом семнадцатых логических элементов 52, а также с вторьп выходом данного блока, вторые вход) вооемна;1иатых :i;) ческих элементов 53 соедшге-гы с )д;пи1 шестнадцатых /loi M iocb .iix - /юмеитов 51, входы которых ccx 4ii;ien ii г оходом данного блока.

Устройство д.чя обучения работает с.че- дующим образом.

При включении устройства производится установка блока 6 в исходное состояние. После изучения пред.юженного вопроса обучающийся нажимает одну из кнопок 15- 18 первый, второй, третий или четвертый номер ответа, выбранного им, или кнопку 19 «Не знаю. При этом напряжение ii3 блока 1 поступает на второй вход блока 2 через соот- ветствуюш,ие цени, которые ком.мутируются блоком 3 путем соединения узлов 26 кодирования верных ответов и контактов 27 кнопок.

При этом в блоке 2 элементами И 22 и 23 происходит определение правильности ответа и при правильном ответе происходит запоминание его триггером, собранным на элементах И 24 и 25, одновременно сигнал через первый и второй выходы поступает в распределитель 4 я блок 5, а также в блок 11 через третью группу выходов. В распределителе элементами 28 и 30 вырабатывается сигнал «Сложение, который пает на вход блока 6 формирования оценки). В блоке 5 с помощью, триггеров 32 и 33 верный ответ запоминается и подготавливается цепь пассивного сумматора блока 7 анализа. При поступлении напряжения в блок 11 на первый вход элемента ИЛИ 12 с его выхода логическая «1 поступает па первый вход счетчика 13 соответствующего номеру вопроса, который отсчитывает один импульс.

При неверном ответе напряжение с блока 2 поступает на распределитель 4, где элементами 29 и 31 вырабатывается сигнал «Вычитание. На первый вход элемента ИЛИ 12 напряжение пе поступает . и счетчшч 13 данного вопроса остается в нулевом положении. Сигнал «Вь;читание« поступает па вход блока 7, где с помощью триггеров 46 и 47 запоминается и выдается на вторые входы элементов 45. На выходе блока этот сигнал появляется после пяти верных ответов, отсчитанных TpHrt-epaMH 32 и 33, когда из блока 5 tio второму входу бока 7 поступает cnrnaji, разрешающий его прохождение на вход блока 6. Это соответствует количественно необходимому уровню знаний обучающегося. После пяти верных ответов блок 6 работает как реверсивный счетчик, на его выходе в В1 :де уровней потенциалов по.чучается алгебраическая сумма сигналов «Сложение и «Вычитание. Эта сумма с выхода блока 6 Г10ступает на дешифратор 8, r.ie с помощью элементов

48двоичный код оценки преобразуется в десятичный и выдается на блок 9 индикации, где с помощью электрических ламп

49высвечивается одна из оценок: «Отлично, «Хорошо, «Удовлетворительно или «Неудовлетворительно.

Цифровая сигнализация оценки высвечивается только нри нажатии кнопки 20 «Оценка. При этом напряжение через нее поступает на блокировку кнопки 21 «Сброс, а также с третьего входа блока 1 ввода ответа поступает на вторые входы элементов ИЛИ 12, а с их выходов вторые логические единицы поступают на первые входы счет- 13. При поступлении с элемента ИЛИ 112 второй логической «Ь загорается ин- д икатор 14, что соответствует правильному oh-вету на данный вопрос. Таким образом, загораются только те индикаторы 14, ко- тЬрые соответствуют правильным ответам. I В случае одновре1менного нажатия в бло- к 1 двух и более ответных кнопок, в брюке 10 осуш,ествляется блокировка за сЦет наличия обратных связей с нулевых вЫходов каждого из соответствующих триг- , собранных на элементах 50-53. Срабатывает только один из триггеров, а остальные устанавливаются в «Ь и с его второго выхода через вход и первый выход блока 1 поступает команда «Сбой, запрещающая учет данного ответа и его сравнение.

Для сброса оценки и информации о правильных ответах необходимо ключом преподавателя снять блокировку с кнопки 21 «Сброс и нажать ее. При нажатии кнопки 21 «Сброс гаснет цифровая сигнализация оценки и одновременно напряжение поступает по третьему входу блока 11 регистрации результатов ответов на вторые входы счетчика 13, это приводит к обнулению счета и индикаторов 14.

При верном ответе логическая «I пос- гупае т по первому входу блока 6 на последовательно соединенные элементы 34 и 35, где запоминается, при поступлении следующей «1 происходит сдвиг на единицу и запоминание триггером 42, в последующем схема работает аналогичным образом. При неверном ответе «-1, поступающая

по второму входу блока 6 на второй вход элемента 34, вычитает единицу из памяти блока 6.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность процесса контроля знаний и обучения.

Формула изобретения

Устройство для обучения, содержащее

0 блок ввода ответов, блок сравнения, блок кодирования, распределитель сигналов, блок памяти, блок оценки, блок анализа ответов, дешифратор, узел блокировки ложных ответов и блок индикации, вход которого соединен с выходом дешифратора, вход которого соединен с выходом формирователя оценки, управляющий вход которого соединен с выходом блока анализ ответов, первый вход которого соединен с первым выходом формирователя сигналов, а второй

0 вход соединен с выходом блока памяти, S-вход которого соединен с первым выходом узла блокировки ложных ответов, второй выход которого соединен с входом блока ввода ответов, первый выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока кодирования, первый выход соединен с входом распределителя сигналов, а второй выход соединен с информационным входом блока памяти, второй выход блока ввода ответов соединен с входом узла блокировки, второй выход формирователя сигналов соединен с информационным входом блока оценки, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен

с регистратор результатов ответа, содержащий элементы ИЛИ, индикаторы, счетчики, выходы которых соединены с индикаторами, а входы обнуления соединены .между собой и с третьим выходо.м блока ввода ответов, а счетные входы соединены с выхо0 дами элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с третьей группой выходов блока сравнения, а вторые входы соединены между собой и с четвертым выходо.м б;1ока звода ответов.

5

0

I

Фиг.г

Изобретение относится к устройствам для обучения и контроля знаний и может быть использовано в учебных заведениях для повышения эффективности обучения и контроля знаний учащихся. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Обучаюихая машина содержит блок ввода ответа, блок сравнения, блок кодирования, распределитель сигналов, блок памяти, блок формирования оценки, блок анализа ответа, деи,1ифратор матричного типа, блок индикации, узел блокировки ложных ответов, блок регистрации результатов ответов, содержащий эле.менты ИЛИ, счетчики и индикаторы, количество которых равно количеству вопросов, вводимых в обучающую мащину. Устройство обеспечивает расширение дидактических возможностей за счет получения информации обучающим о знании каждого вопроса обучаемым. 12 ил.

17

ггfg

«-«I .f

J9 20

- -

2

.Ж

.ff

Физ.З

Д

Г

27

27

Д. Д,

Д. 25

27

L..

л

27

-о

27 -о

27 -о

27 -о

7

5 Фи.5

Г

с

R

52

С R

п

ж

F

- С

,

JJ

J3f

.7

JL

W

J

J

wM

|гау|л

-JWLr

5

-We

Ш

in

J5

36

W

5-5

if

аь

35

U

S

W

7

/ /

Фие.Ю

9

49

ФигЛ

Фи,.12

J