Устройство для контроля знаний обучаемых Советский патент 1988 года по МПК G09B7/07 

4

4;

00

СП

СО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к обучающе-контролирующим устройствам, и может быть использовано в различных учебных заведениях. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с унификацией классов программированного контроля знаний, например, в пятибалльной системе с уменьшением при этом габаритов и стоимости. Устройство содержит генератор 3 импульсов, формирователь 5 кодов команд, распределитель 4 импульсов, блок 6 ввода заданий, блок 7 шифраторов, блок 8 регистров, формирователь 12 кодов ответов обучаемого, дешифратор 20, формирователь 21 кода оценки, преобразователь 18 кодов и индикатор 19. Устройство построено на основе программируемого микрокалькулятора, сегменты индикаторов которого подключаются к внешнему индикатору пульта преподавателя. 1 ил. (Л

Изобретение относится к автоматике и .вычислительной технике, в частности к периферийным устройствам, к микрокалькуляторам, расширяющим их функциональные возможности, в данном случае на область программирования контроля знаний и обучения.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей уст- ройства с унификацией классов программированного контроля знаний, например, в пятибальной системе с уменьшением при этом их габаритов и стоимости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит пульт 1 преподавателя, пульты 2 обучаемых, генератор 3 импульсов, распределитель 4 импульсов, формирователь 5 кодов команд, блок 6 ввода заданий, выполненный на базе матричной клавиатуры, блок 7 шифраторов, блок 8 регистров, распределитель 9 кодов, блок 10 клю- чей, клавиатуру 11, входящую в соста формирователя 12 кодов ответов обучаемого (микрокалькулятора, которьй также содержит индикатор 13), согласующий блок 14, логический блок 15, 0ЛОК 16 фильтров, блок 17 регистров, преобразователь .18 кодов, индикатор 19. Блок 10 и распределитель 9 объединены в дешифратор 20, блоки 14-17 - в формирователь 2.1 кода оценки, а npe образователь 18 в индикатор 19 - в ячейки 22 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 3 импульсов вырабатыва- ет, например, прямоугольные импульсы частотой 100 кГц длительностью 5 MKQ и амплитудой 2,5 В, которые поступают на двоичный счетчик распределителя 4. Результат счета в двоичном код поступает на вход дешифратора распределителя 4. По мере увеличения числа импульсов на выходах распределителя последовательно появляются импульсы (в виде уровней логического нуля). Пауза между ними определяется числом пропущенных (неиспользуемых) вьшодов дешифратора в распределителе 4.

При нажатии одной из клавиш блока 6 в блоке 8 формируется код номера клавиши от 00 до 29. Это осуществляется раздельно для первого (младшего разряда и второго (старшего) разряда

номера клавиши. Содержимое старшего разряда определяется номером (0+2) горизонтальной клавиатуры блока 6. Содержимое мпадшего разряда определяется номером (0+9) вертикальной шины клавиатуры блока 6.

Код первого (младшего) разряда формируется следующим образом.

При нажатии любой клавиши блока 6 на соответствующей вертикальной шине появляется импульс О, который поступает на входы тех логических элементов блока 7, которые соединены с этой шиной. Поступление импульса на любой из входов каждого логического элемента блока 7 вызывает появление импульса 1 на его выходе. В результате на выходах блока 7 формируется двоичный четырехпозиционный код первого разряда номера нажатой клавиши блока 6. После инвертирования этот код поступает на входы блока 8. В результате на выходах блока 8 формируется тот же код в виде уровней О и 1.

Код второго разряда номера клавиши блока 6 формируется элементами блока 7, на которые поступают импульсы с горизонтальных шин 1 и 2, клавиатуры блока 6 после инвертирования элементами блока 7. Однако, поступают они не непосредственно, а через логические вентили блока 7, вторые входы которых подключены к выходу формирователя 5. На выходе формирователя 5 импульсы 1 появляются в те моменты времени, когда на любом его входе есть импульс О, т.е. когда нажата любая клавиша блока 6. i Таким образом, логические вентили блока 7 открываются только при временном совпадении импульсов,поступающих непосредственно с горизонтальных щин клавиатуры блока 6 и импульсов с выхода формирователя 5. Поэтому на логические элементы блока 7 поступают импульсы только с той горизонтальной шины клавиатуры блока 6, у которой нажата связанная с ней клавиша. В противном случае сканирование по горизонтальным шинам не позволяет блоку 7 вьделить второй разряд номера нажатой клавиши.

На выходах блока 7 формируется двоичный код второго разряда номера клавиши, который далее преобразуется так же, как и код первого разряда, т.е. инвертируется и затем поступает на

3

входы триггеров блока 8, на выходах

которых тот же код формируется в виде уровней

Г

Таким образом, на выходах блока 8 формируется общий шестипозиционный код номера клавиши, который гго линии связи передается на распределитель 9 пультов 2. Однако, ввод кода в распределитель 9 осуществляется только после того, как нажатая клавиша блока 6 отпущена (в противном случае возможны сбои информации из-за помех) С этой целью в формирователе 5 предусмотрена схема, которая по строби- рующим входам открывает распределители 9 только после отпускания клавиши блока 6. Распределитель 9 поразрядно преобразует двоично-десятичный код номера клавиши в десятичный,- т.е.

по

дый вопрос в В1аде, например, двухзначных чисел. Его задача состоит в том, чтобы из этих вариантов выбрать правильный и ввести его в соответствующий регистр формирователя 12,

Отвечая на вопрос, обучаемый должен ввести в калькулятор формирователя 12 указанный в скобках шифр той

Q формулы, которую он считает правильной, или просто порядковьй номер формулы (по указанию преподавателя).Номер регистров, в которые учащийся должен ввести шифры выбранных отве15 тов, сообщаются заранее.

На все эти операции отводится заданное время. По истечении этого времени работа учаир;хся на пультах 2 прекращается и преподаватель вводит

20 программу контроля, массив правильных ответов и запускает программу. По этой программе в формирователе 12 сравнивается содержимое регистров, соответствующих одним и тем же вопосуществляют операцию зеркальную отношению к цифрации в блоке 7. В дешифраторе 20 распределяется код по ключам блока 10, коммутирующим горизонтальные и вертикальные шины клави- 25 росам, и подсчитывает число правиль- атуры 11.ных ответов, введенных учащимся

Замыкание контактов реле в блоке (оценку). Результат появляется на ин- 10 приводит к замыканию пересечения дикаторе формирователя 12 (для самосоответствующих горизонтальной и вер- контроля) и передается на пульт 1 тикальной шин наборного поля формиро- зо посредством блоков 14-19. После завателя 12. Это эквивалентно нажатию клавиши тастатуры микрокалькулятора, расположенной точно также, как соответствующая ей клавиша в блоке 6.

Таким образом, последовательно за- является оценкой знаний мыкая клавиши блока 6, преподаватель осуществляет ввод информации для обучаемого с пульта 1. Эта информация содержит массив контролируемых данных и программу, по которой они в форми- 40 рователе 12 сравниваются с массивом данных, которые вводит обучаемый на пульте 2, пользуясь клавиатурой 11.

вершения программы индикатор микрокалькулятора в формирователе 12 пока зывает в первом разряде число правильно выбранных ответов, которое и

По окончании времени работы программы преподаватель нажимает клавишу Вызов оценки в формирователе 5. Эта клавиша замыкает третью горизонтальную и вторую вертикальную шины клавиатуры блока 6. Код этого номера формируется шифратором блока 7 и регистрами 8 и поступает на распреде- Операции по контролю знаний произ- 45 литель 9 пульта 2. При этом третий

вывод распределителя 9, соответствую первой цифре (старшему разряду) числа, ни подключен ни к одному из реле блока 10. Поэтому, несмотря на то, что от сигнала с первого вывода распределителя 9 срабатывает реле блока 10, никакая информация в формирователь 12 не вводится (для ввода информации нужно, чтобы одновременно сработало одно из реле блока 10, коммутируюших вертикальные щины клавиатуры 11, и одно из реле, коммутируюи их горизонтальные щины) . Сиг нал с выхода распределителя 9 пос-

водятся следующ 5м образом.

Преподаватель формулирует, например, пять вопросов, пользуясь голосом, доской, слайдами, карточками и т.п. На эти вопросы учащийся должен дать ответы в виде шифров, представляющих собой комбинацию цифр или (и) букв. Дпя этого используется тастатура или (и) съемные -накладки с необходимыми надписями, которые надевают на клавиши в формирователе 12. Например, при альтернативном опросе -учащемуся может быть сообщено несколько вариантов ответов на каж144А859

дый вопрос в В1аде, например, двухзначных чисел. Его задача состоит в том, чтобы из этих вариантов выбрать правильный и ввести его в соответствующий регистр формирователя 12,

Отвечая на вопрос, обучаемый должен ввести в калькулятор формирователя 12 указанный в скобках шифр той

формулы, которую он считает правильной, или просто порядковьй номер формулы (по указанию преподавателя).Номер регистров, в которые учащийся должен ввести шифры выбранных ответов, сообщаются заранее.

На все эти операции отводится заданное время. По истечении этого времени работа учаир;хся на пультах 2 прекращается и преподаватель вводит

программу контроля, массив правильных ответов и запускает программу. По этой программе в формирователе 12 сравнивается содержимое регистров, соответствующих одним и тем же вопросам, и подсчитывает число правиль- ных ответов, введенных учащимся

вершения программы индикатор микрокалькулятора в формирователе 12 показывает в первом разряде число правильно выбранных ответов, которое и

является оценкой знаний

По окончании времени работы программы преподаватель нажимает клавишу Вызов оценки в формирователе 5. Эта клавиша замыкает третью горизонтальную и вторую вертикальную шины клавиатуры блока 6. Код этого номера формируется шифратором блока 7 и регистрами 8 и поступает на распреде- 45 литель 9 пульта 2. При этом третий

50

55

вывод распределителя 9, соответствую- первой цифре (старшему разряду) числа, ни подключен ни к одному из реле блока 10. Поэтому, несмотря на то, что от сигнала с первого вывода распределителя 9 срабатывает реле блока 10, никакая информация в формирователь 12 не вводится (для ввода информации нужно, чтобы одновременно сработало одно из реле блока 10, коммутируюших вертикальные щины клавиатуры 11, и одно из реле, ком, мутируюи их горизонтальные щины) . Сигнал с выхода распределителя 9 пос-

тупает на входы логических элементов блока 15, открывая их для прохоязде- ния сигналов оценки с индикатора 13.

Сигналы оценки поступают с общего электрода (катода) и сегментов первого разряда индикатора 13 на согла- сующий блок 14. Схема сконструирована таким образом, что достаточно использовать три сегмен га.

Сигналы с шин управления каждым сегментом и катодом поступают на четыре идентичных согласующих каскада. Согласующий каскад каждого сегмента подключен к второму входу одного Из логических элементов блока 15, а согласующий каскад катода - к первым входам всех трех логических элементов блока 15, так как импульс на катоде имеется при засветке любого сегмента.

Если на третьих входах логических элементов блока 15 имеется 1 (сигнал Вызов оценки, поступающий с распределителя 9), то сигнал О появляется на выходе того элемента . блока 15, который подключен .(через согласую1ций каскад) к засвеченному сегменту.

С выходов логических элементов блока 15 сигналы поступают на три идентичных интегрирующих фильтра блока 16, Эти фильтры подавляют наносе- кундные помехи-импульсы, возникающие .иногда и при незасвеченных сегментах Такие импульсы заваливаются интегрирующей цепью блока 16. Каскад на транзисторе и резисторах в блоке 16 согласует сопротивление интегрирующей цепи и инвертора блока 16. В результате действия фильтров блока 16 импульсы О на выходе блока 16 возникают только с засвеченных сегментов и поступают на входы триггеров блока 17. На выходах блока 17, подключенных (через согласующие каскады и фильтры) к засвеченным сегментам, появляются уровни 1, которые по линии связи поступают на преобразователь 18, находящийся в соответствующей ячейке 22 индикадаи пульта Код оценки на выходах блока 17 определяется комбинацией уровней 1. Задачей преобразователя 18 является преобразование трекпозиционного кода

ВНИИПИ Заказ 6484/52 Тираж 459

Пронзв,-полигр, пр-тивл Го Ужгород, ул. Проектная, 4

в шестипозиционный код, соответствующий индикации цифр от нуля до пяти индикатором 19, Выявив оценки на пультах 2, преподаватель нажимает клавишу Сброс оценки в формирователе 5. После этого система подготовлена к новому вводу информации в калькулятор и съему результата с индикатора.

При отсутствии сигналов с клавиатуры блока 6 формирователь 12 может использоваться по прямому назначению , т.е. для текущих учебных расчетов, в том числе программируемых.

Формула изобретения

0

5

5

0

5

0

5

Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее генератор импульсов, формирователь кодов команд, информационный вход которого соединен с одним выходом блока шифраторов, а первый и второй выходы - соответственно с управляющим входом блока шифраторов, управляющим входом блока регистров, выход блока регистров и третий выход формирователя кодов команд подключены к входу дешифратора, ин- 0 Формационный вход блока регистров

соединен с другим выходом блока шифраторов, и формирователь кодов ответов обучаемого, отличающееся тем, что, с целью расширения дилак- тических возможностей устройства, в него введены распределитель импульсов, блок ввода заданий, формирователь кода оценки, преобразователь кодов и индикатор, вход которого соединен с выходом преобразователя кодов, выход формирователя кодов оценки подключен к входу преобразователя кодов, а его первый и второй управляющие входы и информационный вход подключены соответственно к первому и второму выходам дешифратора и выходу формирователя кодов ответов обучаемого, вход которого соединен с третьим выходом дешифратора, вход распределитет- ля импульсов подключен к выходу генератора импульсов, а выходы - к управляющему входу формирователя кодов команд, синхровходу блока шифраторов и входу блока ввода заданий, выход которого соединен с информационным входом блока шифраторов.

Подписное