Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1988 года по МПК G09B7/02 

15

Изобретение относится к с1втомати- ке и вычислительнсй технике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний обучаемых.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства за счет приближения классификации правильности введения в устройство ответов обучаемых к естественно- 0 му, обеспечиваемому преподавателем.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для контроля знаний обучаемых содержит блок 1 ввода ответных действий обучаемого, состоящий из кнопок, количество которых равно количеству элементов, из которых могут быть составлены ответы на билет, генератор 2 импульсов, первьш элемент ИЛИ 3, первый 4 и второй 5 распределители импульсов первый элемент 6 задержки, первьм элемент И 7, первый формирователь 8 импульсов, второй элемент 9 задержки, второй элемент ИЛИ 10, второй формирователь 11 импульсов, первую группу элементов И 12, вторую группу элемен- -.. гов И 13, блок 14 регистрации правильных ответов, блок 15 регистрации неправильных ответов, третий элемент 16 задержки, второй элемент И 17, третий элемент ИЛИ 18, третий элемент

20

25

при нажатии на кнопку с символом О - десять импульсов.

С выхода элемента ИЛИ 3 импульсы через элемент И 7 подаются на тактовую шину распределителя 4, выполненного по схеме кольцевого распределителя. Тактовая шина распределителя 5J выполненного также по схеме кольцевого распределителя, соединена с выходом элемента ИЛИ 18. Минимальное число выходов распределителей 4 и 5 определяется числом вопросов в билете и не должно быть меньше их числа, например, максимальное число вопросов в билете равно десяти, значит количество выходов распределителей 4 и 5 должно быть не меньше десяти.

На тактовую шину распределителя 4 поступают импульсы с элемента И 7 благодаря элементу 6, причем шина соединена с выходом распределителя 4 только при первом нажатик на какую- либо кнопку блока 1. Длительность задержки, осуществляемая элементом 6, должна быть не менее времени полного цикла работы генератора 2.

Определенные выходы распределителя 5 соединены с входами элементов И 12, определенные выходы распределителя 4 - с входами элементов И 13.

В зависимости от состояния триггера 27 на тактовую шину распределителя 5 подаются импульсы или с выхода элемента ИЛИ 3 через элемент 16 заИ 19, четвертьш элемент ИЛИ 20, счет-35 держки, элемент И 17 и элемент ИЛИ 18, чик 21, дешифратор 22, первый триггер 23, третий формирователь 24 импульсов, четвертый 25 и пятый 26 элементы И и второй триггер 27.

40

или с формирователя 24 импульсов через элемент И 23. В зависимости от состояния триггера 27 на счетный вход счетчика 21 подаются импульсы или с выхода элемента 16 задержки через элементы И 19 и ИЛИ 20, или с выхода формирователя 24 импульсов через элементы И 26 и ИЛИ 20.

Каждой кнопке блока 1 присваивается определенный символ. Например, если ответы строятся только в цифровой форме, то число кнопок равно десяти, а каждой из них присвоен один из символов числового ряда от О до 9. При нажатии на любую из кнопок блока 1 начинает работу генератор 2,- выполненный по схеме генератора распределителя импульсов. Количество импульсов, выдаваемых генератором 2, зависит от символа кнопки, на которую произведено нажатие. Так, например, при нажатии на кнопку с символом 1 с выхода элемента ШШ 3 снимается один импульс, при нажатии на кнопку с символом 2 с выхода элемента ШШ 3 снимаются два импульса и т.д..

5

0

.. 0

5

при нажатии на кнопку с символом О - десять импульсов.

С выхода элемента ИЛИ 3 импульсы через элемент И 7 подаются на тактовую шину распределителя 4, выполненного по схеме кольцевого распределителя. Тактовая шина распределителя 5J выполненного также по схеме кольцевого распределителя, соединена с выходом элемента ИЛИ 18. Минимальное число выходов распределителей 4 и 5 определяется числом вопросов в билете и не должно быть меньше их числа, например, максимальное число вопросов в билете равно десяти, значит количество выходов распределителей 4 и 5 должно быть не меньше десяти.

На тактовую шину распределителя 4 поступают импульсы с элемента И 7 благодаря элементу 6, причем шина соединена с выходом распределителя 4 только при первом нажатик на какую- либо кнопку блока 1. Длительность задержки, осуществляемая элементом 6, должна быть не менее времени полного цикла работы генератора 2.

Определенные выходы распределителя 5 соединены с входами элементов И 12, определенные выходы распределителя 4 - с входами элементов И 13.

В зависимости от состояния триггера 27 на тактовую шину распределителя 5 подаются импульсы или с выхода элемента ИЛИ 3 через элемент 16 за5 держки, элемент И 17 и элемент ИЛИ 18,

держки, элемент И 17 и элемент ИЛИ 18,

или с формирователя 24 импульсов через элемент И 23. В зависимости от состояния триггера 27 на счетный вход счетчика 21 подаются импульсы или с выхода элемента 16 задержки через элементы И 19 и ИЛИ 20, или с выхода формирователя 24 импульсов через элементы И 26 и ИЛИ 20.

Вход формирователя 24 импульсов для исключения закорачивания выходов блока 1 должен содержать элемент ИЛ/ (не показано) .

Запись первоначальной информации в распределители 4 и 5 должна осуше- ствляться в ячейки, выходы которых связаны с разными элементами И 12.

При подаче питания на устройство все его элементь автоматически устанавливаются в исходное положение (устройство автоматической установки элементов схемы в искоцкос положение при включении питания не показано).

Устройство для контроля знаний обучаемых работает следующим образом

Учащемуся предлагается контрольный билет, например, из десяти вопросов. Каждому вопросу в, билете присвоен определенный номер. Например, одним из вопросов является вопрос под номером 27346: Вычислить площадь круга, длина радиуса которого равна 1 единицы длины. Учащийся должен кнопками блока 1 последовательно ввести числа 2,7,3,4,6. При этом первый элемент шифра вопроса, в данном случае число 2, используется для установки распределителя 4 в положение, необходимое для включения соответствующего элемента И 12 при правильном ответе на вопрос. Второй и третий элементы шифра вопроса, в данном случае числа 7 и 3, используются ДЛЯ записи в счетчик 21 числа, определяющего контролируемую длину ответа, по которой производят квалификагшю ответа. Последующие элементы шифра вопроса, в данном случае это числа 4 и 6, используются для установки распределителя 5 в положение, необходимое для включения соответствующего элемента И 12 при правильном ответе на вопрос.

Проследим работу устройство на примере указанного номера вопроса (27346).

После нажатия на кнопку с индексом 2 с формирователя 24 через элемент И 25 (на второй вход элемента И 25 подается сигнал с триггера 27) и элемент ИЛИ 18 поступает один импульс на тактовую шину распределителя 3,. и он устанавливается в положение, соответствующее поступлению на его вход одного импульса (при нажатии на любую из кнопок 4 устанавливается в положение, которое соответствует поступлению на его вход двух импульсов, а через время, определяемое временем за- держки элемента 16, с элемента ИЛИ 3 .через элемент 16 задержки, элемент И 19 (сигнал на второй вход элемента И

Пусть для отнесения ответа к правильному достаточно ввести число 3,14 Ответ набирается кнопками блока 1. Если обучаемый набрал ответ 3,14, т.е. последовательно нажаты кнопки блока 1 с индексами 3,Г и 4. то распределитель устанавливается в положение, которое соответствует поступлению на его вход 14+3+1+4 22 им пульсов. При этом в счетчик 21 записываются еще три импульса (в счетчик

19 поступает с триггера 27) и элемент ШШ 20 поступают два импульса на счет-50 21 записано импульсов). Знак ный вход счетчика 21. Импульсы с выхо- , да элемента 16 задержки через элемент И 17 не могут пройти, так как на его второй вход с триггера 27 сигнал не поступает.После ввода первого эле- 55 мента шифра вопроса элемент И 7 закрывается и состояние распределителя 4 измениться не может.

разделения не рассматривается. Если обучаемый решил ответить

на вопрос более точно, т.е. ответ представить в виде числа 3,141, то

после нажатия на кнопку с индексом 1 в счетчик 21 с формирователя 24 записывается еще один импульс (в счет чик 2,1 записано 16+1 17 импульсов).

0

5

0

5

5 -

0

Аналогичным образом после нажатия на кнопки с индексом 7 и 3 распределитель 5 устанавливается в положение, соответствующее поступлению на его вход трех импульсов (один импульс подан ранее), а в счетчик 21 к записанным двум импульсам добавляются импульсов (всего в счетчик 21 записано 2+7+3 12 импульсов).

При вводе в устройство четвертого элемента шифра вопроса распределитель 5 устанавливается в положение, соответствующее поступлению на его вход четьфех импульсов. С выхода распределителя 5 на вход триггера 27 подается сигнал, при этом триггер 27 изменяет свое состояние (с элементов И 19 и 25 сигнал снимается, а на :..чс- менты И 17 и 26 подается). После этого с выхода элемента 16 задержки через элементы И 17 и ИЛИ 18 поступают четыре импульса на вход распределителя 5, он устанавливается в положе- ние,соответствующее поступлению на его вход импульсов. И, наконец, при вводе в устройство последнего числа шифра вопроса распределитель 5 устанавливается в положение, соответствующее поступлению на его вход (4+4) импульсов. При этом через элемент И 26 (на второй вход элемента И 26 подается сигнал с триггера 27) и элемент ИЛИ 20 на вход счетчика 21 поступает еще один импульс, в счетчике 21 записано (2+7+3) импульсов.

После ввода номера вопроса обучаемый делает ответ.

Пусть для отнесения ответа к правильному достаточно ввести число 3,14, Ответ набирается кнопками блока 1. Если обучаемый набрал ответ 3,14, т.е. последовательно нажаты кнопки блока 1 с индексами 3,Г и 4. то распределитель устанавливается в положение, которое соответствует поступлению на его вход 14+3+1+4 22 импульсов. При этом в счетчик 21 записываются еще три импульса (в счетчик

0 21 записано импульсов). Знак ,

21 записано импульсов). Знак ,

разделения не рассматривается. Если обучаемый решил ответить

на вопрос более точно, т.е. ответ представить в виде числа 3,141, то

после нажатия на кнопку с индексом 1 в счетчик 21 с формирователя 24 записывается еще один импульс (в счетчик 2,1 записано 16+1 17 импульсов).

С выхода дешифратора 22 на вход триггера 23 подается сигнал, ион изменяет свое состояние - с третьего входа элемента И 17 сигнал снимается. После этого импульсы с выхода элемента 16 задержки через элемент И 17 пройти не могут (состояние распределителя 5 при дальнейшем уточнении ответа остается неизменным).

Выход распределителя 4, соответствующий поступлению на его вход двух импульсов, и выход распределителя 5, соответствующий поступлению на его вход двадцати двух импульсов, соеди - нены в входами одного элемента И 12. При нажатии на переключатель готовности ответа, управляющий работой формирователя 8, на вход элемента И 12с выхода формирователя 8 подается сигнал. С выхода элемента И 12 сигнал поступает на регистратор правильного ответа блока 14, который включает индикатор правильного ответа на поставленный врпрос.

Блоки 14 и 15 в работе взаимосвязаны таким образом, что при правильном ответе на какой-либо вопрос срабатывает регистратор правильных ответов на этот вопрос и исключает срабатывание в дальнейшем регистратора неправильных ответов на этот вопрос, и наоборот, при неправильном ответе на вопрос срабатывает регистратор неправильных ответов на вопрос и исключает в дальнейшем срабатывание регистратора правильных ответов на этот же вопрос.

Если обучаемьш получил в результате решения неправильный ответ, например число 4, и ввел его в устройство, то сигнал с распределителя 5 поступает с выхода, не соответствующего поступлению на вход распределителя двадцати двух импульсов. При подаче сигнала с формирователя 8 сигнал в этом случае через задержку времени элемента 9 и элемента И 13 подается на регистратор неправильньк ответов блока 15, который, срабатывая, включает индикатор неправильного ответа на данный вопрос.

Элемент 9 задержки служит для исключения срабатывания регистраторов блока 15 при правильном ответе на вопрос.

Одновременно с выхода фopмиt)oвaтe- ля 8 сигнал подается через элемент 9 задержки и элемент ИЛИ 10 на шину установки в нулевое положение распределителей 4 и 5, триггеров 23 и 27 и счетчика 21,

. В случае, когда обучаемый выбрал ошибочный ответ, он может его исправить до нажатия на переключатель готовности ответа путем установки . распределителей, триггеров и счетчика

в исходное положение при помощи переключателя, управляющего работой формирователя 11 (переключатель не показан) . После нажатия на этот переключатель учащийся должен перенабрать

5 номер вопроса и ответ на этот вопрос, после чего нажать на переключатель готовности ответа.

Устройство для контроля знаний обучаемых обеспечивает контроль знаQ НИИ по вопросам, длина ответов на которые является переменной величиной.

Формула изобре тения

5 Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода от- ветньпс действий обучаемого, генератор импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй распредеQ лнтели импульсов, первый и второй элементы задержки, первый элемент И, первьм и второй формирователи импульсов, первую и вторую группь элементов И, блок регистрации правильных ответов и блок регистрации неправильных ответов, выход которого соединен с входом блокировки блока регистрации правильных ответов, выход которого соединен с входом блокировки блока регистрации неправильных ответов, а информационные входы соединены с выходами первой группы элементов И, первые входы которых соединены с первой группой выходов первого распределителя импульсов, вторая группа выходов которого соединена с первыми входами второй группы элементов И, а вьгход соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первьм входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а вьгход соединен с тактовым входом первого распределителя импульсов, вход сброса которого соединен с вьгхо5

0

5

0

5

дом второго элемента ПТИ и входом сброса второго распределителя импульсов, группа выходов которого соединена с вторыми входами первой группы

7

элементов И, третьи входы которых соединены с выходом первого формирователя импульсов и входом второго элемента задержки, первый вьпсод которог соединен с вторыми входами второй группы элементов И, а второй выход сединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, информационные входы блока регистрации неправильных ответов соединены с выходами второй группы элементов И, группа выходов блока ввода ответных действий обучаемого соединена с входами генератора импульсов, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, отличающееся

тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены четыре элемента И, два элемента ИЛИ, два триггера, третий формирователь импульсов, счетчик, дешифратор и третий элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход соединен с первым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И выход первого элемента И соединен с

8

0

5

0

5

0

первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовьм входом второго распределителя импульсов, а второй вход соединен с выходом четвертого элемента И, первьш вход которого соединен с выходом третьего формирователя импульсов и первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, -с R-входами первого и второго триггеров, а выход соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с S-входом первого триггера, обратный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с обратным выходом второго триггера и вторым входом пятого элемента И, вькод второго распределителя импульсов сое.пинен с S- входом второго триггера, прямой вход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, входы третьего формирователя импульсов соединены с группой выходов блока ввода ответных действий о бучаемого.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний обучаемых. Цель изобретения - -расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит блок 1 ввода ответных действий обучаемого, гене- ратот 2 импульсов, четьфе элемента ИЛИ 3, 10, 18 и 20, пять элементов И 7, 17, 19, 25 и 26, два распределителя импульсов 4,5, три элемента задержки 6,9,16, две группы элементов И 12, 13, блок 14 регистрации правильных ответов, блок 15 регистрации неправильных ответов, два триггера 23, 27, три формирователя импульсов 8,11,24, счетчик 21 и дешифратор 22. Устройство обеспечивает контроль знаний по вопросам, длина ответов на которые является плавающей величиной. 2 ил. с Ci (Л

/ дход эл. 25

ЭЛ.5. А связанный

f- эл. 27

6/хоЭ зл. т

5шод эл.2Ъ

связанный

с эл. 11

-