Устройство для обучения и контроля знаний учащихся Советский патент 1980 года по МПК G09B7/07 

1

Предлагаемое устройство относится к области автоматизации учебного процесса и может быть использовано в различных учебных заведениях.

Известно устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку сравнения ответов и блоку памяти, соединенному с регистром адресами блоком воспроизведения учебной информации и блоком сравнения адресов, который подключен к регистру адреса, блоку воспроизведения учебной информа.ции и блоку определения признаков, 15 соединенному с блоком сравнения ответов, блоком воспроизведения учебной информации и блоком управления, который подключен к регистру адреса, блоку регистрации и блоку сравнения от- 20 ветов, соединенному с блоком воспроизведения учебной информа ции, который подключен к регистру адреса и блоку регистрации, генератор случайных сигналов, подключенный к счетчику, кото-25 рый соединен с первым входом коммутатора адресов, второй вход которого подключен к блокувоспроизведения учебной информации, а выход - ко iaxoду регистра адреса 1 .

Недостаток этого устройства заклюЧается в том, что при реализации контролиругацих программ в зоне может быть только два, четыре или восемь

5 кадров. Под зоной здесь подразумевается некоторое количество контролирующих кадров,. составленных, как правило, по одной общей теме или разделу программы и имёгацих общий признак в кодировке носителя ийформации. Устройс1во выдает учащемуся по одному кадру из зоны случайным образом. Очень часто, в зависимости от темы нужно, чтобы количество контролирующих кадров в зоне было Три, пять, шесть, семь. Возникает необходимость повторять контролирующие кадры одного содержания, дополняя зону до четырех или восьми кадров, а это приводит с одной стороны к неравновероятной выборке кадоров различного содержания, что в.едет к снижению достоверностиi контроля/ас другой - к неэкономичному использованию кинопленки.

Причиной недостатков этого устройства является отсутствие блока, задающего количество кадров в зоне.

Цель изобретения - повышение точности устройства и более рациональное .использование носителя информации. Эта цель достигается тем, что в известное устройство 1 введен блок изменения объема и дискретности учебной инфЬрмации, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком определения признаков и счетчиком и выполненный из элементов НЕ, И, Ш1й и одновибратора, подключенно.го входом к первому входу блока, а вы ходом к первым входам элементов И, вторые входы которых непосредственно и через элементы НЕ соединены со вторкми входами блока, выходы элементов И через соответствующие элементы ИЛИ подключены к выходам блока. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 дана кодировка совмещенного носителя информации;- на фиг.З приведен, пример выполнения нового блока-. Обучающее и контролирующее уст,4 ойство (фиг. 1) содержит :блок 1 ввода ответов, блок 2 сравнения ответов блок 3 памяти, блок 4 воспроизведения блок 5 регистрации, регистр б адреса блок 7 .сравнения адресов, блок 8 определения признаков, блок 9 упрайления, коммутатор 10 адресов, генератор 11 случайных сигналов, счетчик 12 и блок 13 изменения объема и дискретности учебной информации. Блок 1 ввода от ветов связан с блоком 2 сравнения ответов и блоком 3 памяти, подключенным к блоку 4 воспроизведения, который подсоединен к блоку 2 сравнения ответов, блоку ,5 регистрации, регистру 6 адреса, блоку 7 сравнения адресов, блоку 13 изменения объема и дискретности учебной информации и блоку 8 определения признаков, связанному с блоком 7 срав нения адресов, блоком 9 управления, блоком 13 и блоком 2 сравнения отве. тОв, соединенным с блоком 9 .управления, подключенньЛм к блоку 5 регистрации и регистру 6 адреса, на входы которого через коммутатор 10 адресов поступают сигналы или с выходов счетчика 12, или с выходов блока 4 воспроизведения . Выходы регистра 6 адреса подключены к блоку 3 ,памяти и блоку 7 сравнения адресов связанному с блоком 3 памяти. Кроме того, генератор 11 случайных сигналов подключен к счетчику 12, выход коTopiorb соединен с блоком13 изменения объема и дискретности учебной информации, связанным со счетчиком 12. Блок 2 сравнения, блок 8 определе ния признаков, блок 9 управления, генератор 11, счетчик 12, блок 13, регистр б адреса, блок 7 сравнения адресов и коммутатор 10 объединены в вычислитель 14, Блок 1 ввода ответов состоит из буквенных кнопок ввода ответов, дешиф , триггеров запоминания ответов ирёлё запуска ленто-протяжного механизма. Блок 3 памяти содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм. Блок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их. Блок 5 регистрации включает в себя счетчик ошибок с элементом И на счетном входе, дешифратор- и индикаторные лампы оценок. Перед рассмотрением работы устройства необходимо рассмотреть кодировку кинопленки (фиг. 2). В предлагаемом устройстве программа имеет три типа кодов 15, 16, 17 с различными функциями в управлении работой устройства. Коды типа 15 содержат код 18 возможного ответа, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд Обязательное сравнение 19, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд Неправильно 20,предназначенньай для занесения одного штрафного балла в блок 5 регистрации, и отличительный признак 21,служащий для опознания кодов типа 15 вычислителем. Отличительный признак 21 имеет такую комбинацию кодов в своих разрядах, которая является запретной для кодов других типов, например третий снизу разряд - светлый, а второй снизу разряд - темный. Коды типа 1.6 содержат адрес .следукйцего кадра 22, по которому нужно искать следующий кадр, разряды 23 . кода коэффициента пересчета, по которому задается коэффициент пересчета счетчика 12, и отличительный приз1нак 24, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 14 (третий снизу разряд темный, а второй разряд светлый). Коды типа 17 содержат код 25 кадра являющийся двоичным номером кадра и служащий для сравнения с адресом следующего кадра, и отличительный признак 26, (второй и третий разряды снизу светлые). В кодах всех типов существует один служебный разряд маркер 27, предназначенный для формирования разрешающего сигнала на считывание всего кода и необходимый для того, чтобы информация не считывалась с кадров во время движения кинопленки. Маркер должен располагаться ниже (или выше) уровня кадров, а сигнал с выхода маркерного фотоэлектрического усилителя 28 подается на остальные фотоэлектрические усилители 29 - 37 в качестве разрешающего. Блок 13 изменения объема и дискретности учебной информации (фиг. 3) содержит логические элементы НЕ 38, 39,

И 40, 41, 42, ИЛИ 43, 44, одновибрато 45. Счетчик 12 выполнен на триггерах 46, 47, 48 .

Предлагаемое устройство работает следукщим обраэом (фиг. 1).

После ввода ответа учащихся, блок 1 ввода ответов подает код ответа в вычислитель 14 и сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок 3 памяти. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 14, который на основе кода ответа.и кодов, считываемых с кинопленки, осуществляет поиск наружно го кадра. Коды считываются последовательно во время движения кинопленки. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов. В этот блок подаются си гналы из разрядов блока 4 воспроизведения с фотоэлектрических уси-лителей 29 - 34, считывающих коды ответов и разряд Обязательное сравнение , а из блока 8 определения .возможных признаков поступают сигналы о считьтании кодов типа 15.

В исходном состоянии вычислитель 14 реагирует только на коды типа 15. При сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 8 блок 2 сигнал сравнения выдает в блок 9 управления.

Если не один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непредусмотренным образом), то придет код .типа 15, стоящий последним среди кодов типа 15, в котором содержится разряд Обязательное сравнение и при считывании такого кода блок 2 выдаст сигнал сравнения в блок 9 управления .

В блок 8 определения признаков поступают сигналы из разрядов блока 4 воспроизведения, занятых отличительными признаками, а из блока 8 подаются разрешающие сигналы о наличии типа. кода в блок 2 сравнения ответов, если считываемый код является кодом типа 15, в блок 9 управления, если код относится к типу 16, ив блок 7 сравнения адресов, если это код типа 17.

Блок 9 управления по сигналу из блка 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа и выдает кратковременный сигнал на запись ошибки в блок 5 регистрапии, и если в сравниваемом коде типа 15 закодирован разряд Неправильно , который из блока 4 подается, в блок 5 регистрации, то при совпадении двух сигналов блок 5 регистриру ет и индицирует ошибку. :

После запоминания сигнала сравнени кода возможного ответа с кодом 6твета блокрм 9 вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа

16. Первый пришедший код типа 16 вызы:вает появление сигнала из блока 8 определени.я признаков в блок 13, которы является разрешающим на подключение обратных связей к счетчику 12, и тем самым изменяет коэффициент пересчета, кроме того, сигнал из блока 8 поступает в блок 9. В блоке 9 управления вырабатывается разрешающий сигнал на запись адреса следуквдего кадра в регистр 6.Часть адреса следующего кадра (несколько разрядов) из блока 4 воспроизведения поступает в регистр 6 адреса непосредственно, а другая часть адреса (остальные разряды) из блока 4 воспроизведения - в регистр адреса через коммутатор 10.

При подключении регистра 6 адреса коммутатор 10 к блоку 4 воспроизведения УСТРОЙСТВО работает в режиме Обучение и все разряды адреса следующего кадра поступают в регистр адреса из блока воспроизведения. В другом положении коммутатора 10, в ре жиме Контроль, часть разрядов . адреса поступает в регистр адреса с выходов счетчика 12, который считает импульсы с генератора 11 и имеет в момент записи случайный код. Этот код зависит от коэффициента пересчета счетчика 12, который задается кодом ; коэффициента пересчета, поступающего из блока воспроизведения 4 в блок 13. В зависимости от кода коэффициента пересчета блок 13 подключает выход счетчика 12 к соответствующим входам пересчетных схем этого счётчика (на фиг. 1 не показаны) и тем. самым-изменяет коэффициент пересчета. Например, комбинацией 00 задается работа счетчика 12 с коэффициентом пересчета по разрядам два-четыре-восемь.,

В этом случае блок задания длины зоны не соединяет выход счетчика с его входами и в зависимости от: количества подключаемых разрядов с 1етчика 12 коммутатором 10 к регистру 6 адреса формируется случайная часть адреса следующего кадра для поиска кадра в зоне, состоящей или из двух, или четырех, или восьми кадров.

Если записывается один случайньй разряд, то в зоне будет два кадра, так как в этом разряде может быть О или с равной вероятностью в случае, если записываются два случайных разряда, то в зоне должно быть четыре кадра (четыре сочетания нулей и единиц в двух разрядах с равной вероятностью) , а если записывается три случайных разряда, то в зоне будет восемь кадров.

Другие комбинации кода коэффициента пересчета определяют подключение блоков 13 выхода счетчика 12 к его входу.

Так комбинация . 01 задает коэффициент пересчета равный трем и шее.ти. При подключении коммутатором 10 двух разрядов счетчика 12 к регистру адреса формируется случайная часть адреса случайного кадр а для пойска кадра Визнос из шести кадров,Комбинация 10 создает коэффициент пересчета, равный пяти, комбинация 11 - коэффициент пересчета, равный семи. По сигналу из блока 9 регистр 6 -- - 1Йр§81---«ЖВШШае -Ш рес-Следующего кадра 22 полностью из блока 4 воспроизведения или записывает часть адреса следующего кадра 21 из блока 4 вбепроизвёдения, а другую часть адреса .записывает из счётчика 12,что зависит от состояния коммутатора 10. Адрес следующего кадра запоминает- -Ся ч& время поиска следующего кадра. Выдачу разрешающего.сигнала блок 9 агапШЙнаёт и в торных сйтналов не вьэдаёт,а вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды . Час:СЁ аДресаслеДу1ощего -кадра, посту ПаюЩего помимо коммутатора 10, содер жит разряд направления движения Реверс, и если нужный кадр находится в стороне, противоположной ffeipWSfta faftbHOiyiy направленик) движения кинопленки, то регистр 6 адреса подает сигнал Реверс в блок 3 памяти Ш й-б 5Рбйу Направление двйженйя кино пленки изменяется на противоположное Блок 7 сравнения адресов производи поразрядное сравнение адреса следующего к а дра, -при ходяще го из регистра адресаj и кода кадра, .приходящего из блока 4 воспроизведения при налйчйй разрешающего сигнала из блока 8 Определения признаков (о наличии кода типа 17), При поразрядном сравне нии бл.оком 7 выдается сигнал ни ос- тйновку лентопротяжного механизма в блок 3 памяти. Цикл поиска кадров может бы.ть без, сравнения кода ответа. При организации линёйного участка программы пере ХоД от кадра к кадру можно осущест вйтЪ с помощью одного ,кода типа 17, в кбтором код кадра - все нули, так Как в исходном положении регистр адреса Находится в нулевом состоянии и при считывании кода типа 17 с нуле йКГ кенШ кадра Происходит сравнение с нулевым адресом, б.лок 8 вьщаёт сиг нал о наличии признака кода типа 17 в блок 7,. а. блок 7 формирует сигнал lfl5cTaHOB чЛёнтЬптротяжного механизма который поступает в блок 3 памяти, разрядов адреса следующего кадра и кода кадра, записываемый из блЬка шэспроизведения, носит служебн xaiiaKTep, С его помощью осуществ ляг ётся переход из одной зоны в другую, Этот разряд в пределах одной 3 ojjfcJ в ЖДрёсё следующего кадра равен , а в коде кадра равен О, В кадрах соседних зон должны быть обратные зн чения: в адресе следующего кадра это разряд равен О, а в коде кадра I I т 1 I. : Таким образом, служебный разряд в коде кадра является признаком, характеризующим зону, и переход из одной зоны в другую осуществляется по служебному разряду, а случайные разряды выбирают кадр из зоны. Устройство по функциональной схеме работает следующим образом. Первый код типа 16 вызывает появление сигнала с блока определения сигнала в блок 9 управления и блок 13 задания зоны 13 наэлементы И 40 - 42, который является разрешающим на подключение обратных связей к счетчику 12, Генератор 11 подает сигналы большой частоты на трехразрядный счетчик 12, состоящий из счётных триггеров 4ё - 48, с выходов которых сигналы поступают на KOMiviyTaTop 10, С етчик считает умпульсы до состояния .111 , По .следующему импульсу с генератора 11 счетные, триггеры 46 - 48 устанавливаются в состояние бОО , Одновибратор 45 по перепас выхода счетного триггера 48 вырабатывает короткий сигнал, который поступает на входы элементов 40 - 42, и в зависимости от кода коэффициента пересчета устанавливает счетные триггеры 46 - 48 в определенное начальное состояние. В случае, если с усилителей 34, 35 снимаются сигналы 00 , то появится сигнал на выходах элементов НЕ 38, 39, С элементов 40 - 44 сигналы будут отсутствовать, и началь.ное состояние триггеров 46 - 48 будет ЬОО. Счетчик 12 считает импульсы с генератора 11 с коэффициентом пересчета по разрядам два-четыре-восемь. Если с усилителей 34, 35 снимается сигнал 01, то сигналы появятся на выходах элементов НЕ 38, И 40, ИЛИ 43, Счетные триггеры 46 - 48 установятся в состояние 010, Коэффициент пёресчеТа в этом случае по трем разрядам 46 - 48 равен шести, а по элементам памяти 47, 48 равен трем. Если с усилителей 34, 35 снимается сигнал 10, то сигналы появятся на выходах элементов НЕ 39, И 41, ИЛИ 43, 44 и счетчик 12 установится в. состоянйе 110, Коэффициент пересчета счетчика будет равен пяти. И если с усилителей 34, 35 снимается сигнал 11, то Сигналы появятся на выходах -элементов И 42, ИЛИ 44 и счетчик установится в состояние iOO , Коэффйцйёнт перёСчета- счет- чика будет равен семи. В завййймости от положения переключателей в регистр 6 адреса по короткому разрешающему с блока 9 управления запишется адрес следующего кадра либо полностью с блока 4 воспроизведения, либо несколько i

разрядов с блока 4 воспроизведения, а остальные разряды со счетчика 12.

При подключении трех разрядов счетчика 12 с коэффициентом пересчета, равным- восьми возможно состояние счетчика 100-. При смене коэффициента пересчета, например с восьми на пять, возможна запись состояния счетчика 12 в регистр 6 адреса до начальной установки 110, что приведет .к ложноу формированию адреса следующе о кадра. Поэтому разрешающий сигнал с блока управления на запись в регистр б адреса следующего кадра должен появиться с задержкой относительно сигнала о появлении кода типа 16 с блока 8 определения признаков в блок 13 на ремя, необходимое для начальной установки счетных триггеров счетчика 12 ри смене коэффициента пересчетаi

Применение данного устройства позволяет повысить достоверность контроля знаний, а именно: осуществлять случайный выбор кадра из зоны с произвольным количеством кадров, а также более экономично использовать кинопленку.

Формула изобретения

1.Устройство для обучения и контроля знаний учащихся по авт. св. №74130-8, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок изменения объема и дискретности учебной информации, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком определения признаков и счетчиком.

0

2.Устройство ПОП.1 отличающеес я тем, что в нем блок изменения объема и дискретности учебной информации содержит элементы НЕ, И,ИЛИ и одновибратор,подключенный вхо5дом к первому входу блока,а выходом -, к первы /1 входам элементов И,вторые входы которых непосредственно и через элементы НЕ соединены со вторыми входами блока, выходы элементов И через

0 соответствующие элементы ИЛИ подключены к выходам блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 741308, кл. G 09 В 7/07, 24.01.77

5 (прототип).

IS

If

17

/Т

22

«

гз

20

гч

tJ

27

.15

iS

г