Устройство для обучения и контроля знаний учащихся Советский патент 1980 года по МПК G09B7/02 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано при организации программированного обучения в различных учебных заведениях.

Известно устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блоки управления, ввода ответов в форме цифр, индексов и символов, блоки выбора программ (на логических схемах),непрерывного считывания верных ответов и номеров билетов, переключения режимов работы, информационнце табло обучаемых и преподавателя 1.

Однако задача обучения и контроля в данном устройстве усложняется за счет введения блоков памяти, и сравнения, разрещения, фиксации и формирования. Быстродействие устройства снижается из-за того, что вначале обучаемый набирает информацию о номере билета, а уже далее происходит поразрядное сравнение ответов на вопросы только по номеру билета, сообщенного с рабочего пульта, что снижает эффективность устройства.

Известно также устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блоки ввода ответов, индикации памяти и выдачи информации, переключения режимов работы, центральный логический блок, регистрации, решающий блок, пульт преподавателя и табло на цифровых индикаторах и коммутационных кнопках 2.

Однако в данном устройстве отсутствует как автоматизация управлящих сигналов, так и световая индикация правильных и неправильных ответов на пультах учащегося и преподавателя, что снижает быстродействие устройства, его надежность и контакт между обучаемым и преподавателем. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блоки ввода ответов, сравнения введенной информации и ее выдачи, подсчета и выдачи оценки, памяти ответов, кодирования по каждому из билетов, переключения режимов работы, сброса и кнопку «Не знаю 3, где, как и в предложенном устройстве, после ввода ответов сигнал поступает в блок сравнения, который сравнивает введенную и закодированную информацию.

Недостатком известного устройства для обучения и контроля знаний учащихся является отсутствие автоматизации при включении и выключении машины и световой индикации правильных и неправильных ответов как на месте обучения, так и на пульте преподавателя. Кроме того, грубая выдача оценок «хорошо и «плохо снижает достоверность контроля ответов учащихся, что в свою очередь сказывается на эффективности учебного процесса. В данном устройстве имеет место метод бессознательного, случайного угадывания правильного ответа на поставленный вопрос, что сужает дидактические возможности устройства.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки ввода ответов учащихся и эталонных ответов, подключенные к блоку анализа ответов, соединенному с блоком управления и блоком регистрации, который подключен к блоку управления и блоку сигнализации, соединенному с коммутатором задания режимов работы, подключенным к блоку управления и счетчику ответов, введены блок адаптивного формирования оценки, коммутатор программ обучения, формирователь сигналов вызова преподавателя и узел блокировки, подключенный к блокам ввода ответов учащихся, управления, регистрации и сигнализации, формирователю сигналов вызова преподавателя и счетчику ответов, соединенному с формирователем сигналов вызова преподавателя, блоком адаптивного формирования оценки и коммутатором программ обучения, который подключен к формирователю сигналов вызова преподавателя, блоку управления, блоку регистрации, блоку сигнали. зации, блоку ввода эталонных ответов и к коммутатору задания режимов работы, соединенному с блоком адаптивного формирования оценки, подключенным к блокам управления и регистрации.

На чертеже схематически изображено устройство для обучения и контроля знаний учащихся.

Устройство содержит блок 1 ввода ответов учащихся, блок 2 анализа ответов, блок 3 ввода эталонных ответов, блок 4 управления, блок 5 регистрации, коммутатор б программ обучения, счетчик 7 ответов, блок 8 адаптивного формирования оценки, блок 9 сигнализации, формирователь 10 сигналов вызова преподавателя, коммутатор 11 задания режимов работы, узел 12 блокировки.

Блоки устройства выполнены на основе использования ионных ламп с холодным катодом, которые позволяют путем прикосновения к их сеткам (т. е. сенсорно, используя прикосновение пальцев руки к неподвижным металлическим контакта.м, закрепленным на столе учащегося и на пульте преподавателя, и соединенных с сетками ламп с холодным катодом вызывать световую индикацию, которая фиксирует факт

прикосновения к конкретному металлическому неподвижному контакту и срабатывание всех или части упомянутых блоков авто.матики. Это позволяет учащемуся и преподавателю быть уверенными, что введенная ими информация соответствует той, которую они

0 хотели ввести. При этом повышается надежность устройства и его быстродействие.

Блок 1 ввода ответов учащихся содержит контакты касания со световой индикацией, с помощью которых учащийся непосредствен, но общается с устройством и вводит ответы на поставленные вопросы в виде кодов. Коды могут быть обозначены числами, буквами, формулами и т. п. Блок 3 ввода эталонных ответов содержит систему контактов касания со световой индикацией, с помощью которых вводятся коды эталонных ответов для всех мест учащихся, где установлены блоки 1. Коды могут быть индивидуальны для каждого учащегося или общими для всех. Блок 2 анализирует ответ учащегося и сранивает его с кодом блока 3 ввода эталонных ответов. Результаты анализа поступают в блок 5 регистрации, который выдает световые сигналы правильных или неправильных ответов на поставленные вопросы, как на стол учащегося, так и на пульт

а преподавателя. Одновременно с блока 5 подаются импульсы в блок 8 адаптивного формирования оценки и в блок 9 сигнализации. Блок 9 сигнализации в каждый момент работы устройства выдает один из следующих управляющих световых сигналов: «Ожидайте, «Отвечайте, «Повторите, «Продолжайте, которые автоматически возникают на столе учащегося.

По сигналам узла 12 блокировки блок 9 выдает сигнал «Ожидайте или «Отвечай0 те.

В режиме обучения с коммутатора 6 программ обучения в блок 9 подается переключающий импульс, формирующий сигнал «Продолжайте, если на все вопросы были даны учащимся правильные ответы, б противном случае с блока 5 на блок 9 поступает импульс, формирующий сигнал «Повторите. Сигнал «Повторите появляется на столе учащегося при неправильном ответе хотя бы на один из поставленных вопросов.

Блок 4 управления осуществляет автоматическое управление функциональными блокамИ устройства. Он соединен с «Общим контактом касания (на чертеже не показан), установленным на столе учащегося и автоматически подает на него потенциал

60 В - устройство выключено и 120 В - устройство готово к работе. «Общий контакт касания разделен с блоком 4 резистором 5 мег. (на чертеже не показан).

Блок 4 автоматически включается, когда учащийся вводит коды ответов на все поставленные вопросы (одновременно касается пальцами рук контакта касания «Ответ и «Общего контакта касания). По сигналу блока 4 включается блок 2 анализа ответов, который вырабатывает сигнал для блока

5регистрации. При правильном ответе блок

6не заперт сигналом с блока 5, и тогда под действием блока 4 он формирует сигнал блоку 3, который автоматически переключает эталоны ответов по заранее составленной программе.

Одновременно блок 6 воздействует на блок 9, который вырабатывает сигнал «Продолжайте. При неправильном ответе хотя бы на один вопрос блок 5 запирает блок 6 и одновременно подает сигнал на блок 9, который вырабатывает сигнал «Повторите.

В режиме «Обучение, когда счетчик 7 неправильных ответов и блок 8 адаптивного формирования оценки не заперты коммутатором 11 задания режимов работы, то при неправильном ответе сигнал с блока

4готовит блок 8 к работе, а сигнал с блока

5приводит его в действие, в результате чего блок 8 формирует сигнал счетчику 7 ответов, который после трех попыток ввести неправильный ответ, воздействует на формирователь 10. Цикл автоматического срабатывания блока 4 заканчивается через 8 с, если учащийся не держит замкнутыми «Общий контакт касания и контакт касания «Ответ. В противном случае цикл срабатывания блока 4 закончится после размыкания этих контактов.

В режиме контроля блок 11 настраивает блок 9 на выдачу сигнала «Ожидайте, который возникает после автоматического отключения устройства узлом 12 блокировки и подачи с него сигнала на блок 9.

В режиме обучения всякое срабатывание блока 6 устанавливает в исходное состояние блоки 7 и 10, что приводит к запоминанию циклов с правильными ответами и стиранию циклов с неправильными ответами, т. е. устройство автоматически адаптируется к циклам с правильными ответами, запоминает количество их. Коммутатор 11 позволяет устанавливать три автоматических режима работы: «О - обучение, «К - контроль, «Р - репетитор. Блок 11 в режиме «К запирает блоки 7 и 8, настраивает блок 9 только на выдачу сигнала «Ожидайте, разрещает блоку 6 срабатывать как при правильных, так и неправильных ответах, не разрешает блоку 4 завершить цикл автоматического срабатывания, при этом блок 4 запирает блок 5. В исходное положение блоки 4 и 5 устанавливаются импульсами с блока 12, который приводится в действие преподавателем, после анализа результатов контроля и автоматической выдачи следующей дозы контроля. В режиме «Р

блок 11 запирает блоки 7 и 8, а все остальные блоки срабатывают также, как и в режиме «О.

Блок 8 адаптивного формирования оценки анализирует сигналы, поступающие к нему с блоков 4 и 5, в случае неправильного ответа хотя бы на один вопрос фомирует сигнал блоку 7. который запоминает неправильные ответы. После трех, следующих один за другим циклов срабатывания блока 7, в нем вырабатывается сигнал блоку 10, а если последует четвертый подряд цикл, то блок 7 приводит в действие блок 12, который запирает блок 1 и отключает все устройства на одну минуту, все блоки приводятся в исходное положение, кроме блока

10. Через одну минуту устройство автоматически включается блоком 12, который приводит в исходное положение блок 10, учащемуся разрешается работать дальше. Срабатывание блока 10, который формирует сигнал «Вызов преподавателя к слабому

0 учащемуся или учащемуся, не понимающему задание не готовому к уроку, позволяет преподавателю помогать тем учащимся, которые в этом нуждаются. Если .учащемуся не оказана помощь и он продолжает

J отвечать неправильно, то отключение устройства на одну минуту позволит ему сосредоточиться и вести поиск правильных ответов, при этом сигнал «Вызов преподавателя остается гореть на протяжении всей минуты.

0 Автоматическое включение устройства после минутного перерыва не требует внимания преподавателя к устройству, весь процесс обучения автоматизируется и корректируется автоматическими сигналами «Повторите или «Продолжайте.

Таким образом, предложенное техническое решение расширяет дидактические возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блоки ввода ответов учащихся и эталонных ответов, подключенные к блоку анализа ответов, соединенному с блоком управления и блоком регистрации, который подключен к блоку управления и блоку сигнализации, соединенному с коммутатором задания режимов работы, подключенным к блоку управления, и счетчику ответов, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит блок адаптивного формирования оценки, коммутатор программ обучения, формирователь сигналов вызова преподавателя и узел блокировки, подключенный к блокам ввода ответов учащихся, управления, регистрации и сигнализации, формирователю сигналов вызова

преподавателя и счетчику ответов, соединенному с формирователем сигналов вызова преподавателя, блоком адаптивного формирования оценки и коммутатором программ обучения, который подключен к формирователю сигналов вызова преподавателя, блоку управления, блоку регистрации, блоку сигнализации, блоку ввода эталонных ответов и к коммутатору задания режимов работы, соединенному с блоком адаптивного формирования оценки, подключенным к блокам управления и регистрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 402902, кл. G 09 В 7/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 453728, кл. G 09 В 7/02, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 301720, кл. G 09 В 7/00, 1969 (прототип).