Устройство для контроля знаний обучаемых

 

Изобретение относится к обучаю- ,ще-контролирующим устройствам, которые позволяют огранизовать вопросы контролируемого курса в виде многоуровневой системы, причем каждый последующий уровень вопросов является дополнением к вопросу предыдущего вышестоящего уровня. Вес каждого вопроса устанавливается в период подготовки курса. Порядок следования вопросов при опросе произвольный, случайный . Переход с первого к последующим уровням и наоборот происходит без пропусков промежуточных уровней. Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уровня , либо при превьшении.допустимой величины потерь. Целью изобретения является повьшение точности контроля знаний. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь 2 кодов вопроса, блок 4 сравне- .ния, блок 5 ввода отве тов, тактовый генератор 8, элемент И 9, счетчик 10, введены генератор 1 случайной последовательности кодов, преобразователи кодов вопроса 3 и ответа 6, делитель 7 частоты и индикатор 11, 6 ил. с S (Л оо кэ о ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (so 4 С 09 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tpuz, 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4017803/24-24 (22) 06.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. У 26 (72) В,С.Курманов, Л,А.Кузьмич и Н.Ю.Юрасова (53) 681.3.071 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1001152, кл. G 09 В 7/02, 1983 °

Авторское свидетельство СССР

У 1027750, кл. G 09 В 7/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 991478, кл. G 09 В 7/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

ОБУЧАЕМЫХ (57) Изобретение относится к обучаю,ще-контролирующим устройствам, которые позволяют огранизовать вопросы контролируемого курса в виде многоуровневой системы, причем каждый последующий уровень вопросов является дополнением к вопросу предыдущего вышестоящего уровня ° Вес каждого вопро са устанавливается в период подготовки курса. Порядок следования вопросов при опросе произвольный, случайный, Переход с первого к последующим уровням и наоборот происходит без пропусков промежуточных уровней.

Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уровня, либо при превышении. допустимой величины потерь. Целью изобретения является повьппение точности контроля знаний. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь 2 кодов вопроса,. блок 4 сравнения, блок 5 ввода ответов, тактовый генератор 8, элемент И 9,, счетчик 10, введены генератор 1 случайной последовательности кодов, преобразователи кодов вопроса 3 и ответа 6, делитель 7 частоты и индикатор 11, 6 ил.

1 13240

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного контроля знаний, проверки контрольных работ и закрепления знаний обучаемых при изучении нового материала, и может быть использовано в учебном процессе для расширения возможнбстей преподавателя при обучении и контроле знаний обучаемых. 10

Цель изобретения — повьппение точности устройства.

На фиг. I изображена общая структура устройства; на фиг. 2 — варианты распределения вопросов по уровням; Hà 15 фиг. 3 — 6 — схемы соответственно генератора случайной последовательности кодов, формирователя кодов вопроса, блока ввода ответов и делителя частоты. 20!

Предлагаемое устройство содержит генератор 1 случайной последовательности кодов, формирователь 2 кодов вопроса, преобразователь 3 кодов,воп- 25 роса, блок 4 сравнения, блок 5 ввода ответов, преобразователь 6 входов ответа, делитель 7 частоты, тактовый генератор 8, элемент 9 И, счетчик 10, индикатор 11. 30

Генератор 1 содержит (фиг,3) генератор 12, дешифратор 13, триггеры 14 элемент 15 И, элемент 16 ИЛИ, элемент 17 И, регистры 18 и 19, элемент 20 ИЛИ, триггер 21. 35

Формирователь 2 содержит (фиг.4) инвертор 22, элементы 23, 24 И, реверсивный счетчик 25, элемент 26 И,, дешифратор 27, элемент 28 ИЛИ, we-мент 29 задержки, элементы 30 и 31 ИПИ, 40 инверторы 32 - 35, элементы 36- 38И, триггеры 39 — 46, Блок 5 содержит (фиг.5) клавиатуру 47 шифратор 48, элемент 49 HJIH элементы 50 — 52 задержки, кнопку 53, Делитель 7 содержит (фиг.6 ) элемент 54 И, счетчик 55, элемент 56 ИЛИ, Сущность изобретения состоит в том, что контролируемый курс представлен вопросами первого, второго и последующих уровней (фиг.2), причем каждый последующий уровень вопросов является дополнением к вопросу предыдущего, вьппестоящего уровня, соответственно распределяется в период подготовки курса и вес каждого вопроса.

Порядок следования вопросов или спроса произвольный, случайный. Опрос, заканчивается в случае ответа на все вопросы первого основного уровня, При неправильном ответе устройство формирует код вопроса соответствующего, второго уровня и при получении вновь неправильного ответа далее переходит к соответствующему более низкому уровню вопросов и т,д. При правильном ответе на вопрос второго и последующих уровней задается вопрос из вышестоящего уровня. Переход с первого к последующим уровням и наоборот происходит без пропусков промежуточных уровней. Окончание опроса происходит либо после ответа на все вопросы первого уровня, при этом оценка высвечивается на индикаторе 11, либо при превышении допустимой величины потерь, о чем можно судить по содержимому счетчика 10, высвечиваемому на индикаторе 11..

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Начало работы устройства инициируется вводом сигнала "Пуск" с клавиатуры блока 5, который поступает на вход формирователя 2, устанавливает его в исходное состояние, является импульсом начального пуска для генератора 1, а также, поступая на первый вход счетчика 10, устанавливает его в состояние, соответствующее максимальной оценке, которую можно получить при данной серии контрольных вопросов.

После этого на вход генератора 1. приходит сигнал с выхода блока 5, инициирующий формирование случайного числа по тактовому импульсу, поступающему с выхода генератора 8 на вход генератора 1. Сформированное случайное число подается затем на; вход формирова.теля 2, с выхода которого код вопроса поступает на устройство отображения и на вход преобразователя 3. Далее устройство ожидает ввод ответа на данный вопрос. Ответ, вводимый с клавиатуры блока 5, сопровождается сигналами, формируемыми им же для управления дальнейшей работой устройства. Код ответа поступает на вход преобразователя 6, на который уже подан код вопроса, Преобразователь 6 представляет собой ППЗУ большей емкости, чем необходимо для преобразователя 3, у которого адресные входы со стороны младших разрядов дополнены разрядами кода ответа. Причем это ППЗУ запрограммировано таким обi 3 1324051

15

55 разом, что при правильном ответе коды веса вопроса и код с выхода преобразователя 6 совпадают, и чем менее правильный ответ введен, тем на большую величину отличаются эти коды. Ес- 5 ли ответ верен и коды на входах блока 4 совпадают, íà его выходе формируется сигнал логического "0", который затем подается на вход формирователя 2. Дальше работа устройства синхронизируется импульсами, поступающими с выходов блока 5. Импульсом, поступающим с выхода блока 5 на вход делителя 7, из блоКа 4 записывается разность между кодом веса вопроса и кодом веса ответа. Если эта разность нулевая,то на выходе делителя 7 формируется логический "0", который запрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 9, при этом де- 20 литель 7 не реагирует на импульсы генератора 8, а состояние счетчика 10 не изменяется, т.е, величина оценки за серию вопросов не уменьшается.

Следующий. импульс блока 5 поступа-25 ет на вход формирователя 2 и учитывает правильность предыдущего ответа, что существенно для формирования кода следующего вопроса. Последний управляющий импульс формируется на выходе блока 5 и инициирует формирование нового случайного числа, поступающего на вход формирователя 2. В случае, если предыдущие ответы были верными, то на выходе формирователя 2 вырабатывается код вопроса, и процедура повторяется аналогично вьппе описанному.

В случае ввода неправильного отве-40 та коды на выходах преобразователей 3 и 6 не совпадают, вследствие чего на выходе блока 4 формируется логическая "1". На другом выходе блока 4 появляется отличная от нуля, пропорциональная рассогласованию с правильным ответом разность этих кодов. Первый управляющий импульс, выработанный блоком 5, в этом случае записывает в делитель 7 код рассогласования между вопросом и ответом. На выходе делителя 7 (в связи с тем, что состояние его счетчика 55 отлично от нуля ) появляется логическая "1", разрешающая прохождение импульсов генератора 8 через элемент 9 на вычитание единиц из содержимого счетчика 55 делителя 7. По достижении счетчиком 55 состояния нулей во всех разрядах, на его выходе появляется логический "0", запрещающий прохождение импульсов генератора 8 на вход -счетчика IO, т.е, из содержимоЪ го счетчика IO вычитается столько единиц, на сколько единиц нЕ совпадает вес вопроса и ответа на него. Содержимое счетчика 1О при этом непрерывно отображается на индикаторе 11, Вторым управляющим .сигналом, выработанным блоком 5, в формирователь 2 записывается результат, полученный на выходе блока 4. В случае неправильного ответа это будет логическая "1". Тогда старшие разряды кода вопроса, по которым был извлечен предыдущий вопрос, остаются без изменения, а в группу младших разрядов записываются разряды случайного числа, выработанного по импульсу, следующему в генератор l с выхода блока 5.

Алгоритм работы формирователя 2 и устройства в целом построен таким образом, что при получении неправильного ответа на вопрос основного уровня код этого вопроса фиксируется, а при формировании следующегp Вопроса, уточняющего предыдущий, в группу младших разрядов записываются несколько разрядов следующего случайного числа, которые в совокупности с уже зафиксированным кодом определяют код дополнительного вопроса второго уровня. Если и на этот вопрос получен неправильный ответ, то в коде вопроса фиксируются все разряды, определяющие код последнего вопроса, в следующую rpyrrrry младших разрядов кода вопроса записываются разряды нового случайного числа, которые в совокупности с предыдущим кодом вопроса oriределяют код дополнительного третьего уровня и т.д. Первый же правильный ответ позволяет исключить запись разрядов .случайного числа в соответствующую группу кодов вопроса. Эта группа разрядов при формировании следующего кода вопроса заполняется нулями, и таким образом осуществляется возврат на предыдущий, вьппестоящий уровень вопросов. Такой возврат происходит последовательно вплоть до вопросов первогб основного уровня.

Калдьл неправилЬный ответ уменьшает содержимое счетчика 10 на величину рассогласования кода веса вопроса и кода веса ответа, получаемую на выхо5 13240 де преобразователя 6. Правильные ответы содержимое счетчика 10 не изменяют.

Отличительной особенностью генератора 1 является то, что группа его старших разрядов работает как генератор полных наборов чисел, а группа младших разрядов — как обыкновенный генератор равномерно распределенных случайных чисел. Такое решение необ- 10 ходимо для того, чтобы закончить работу устройства (опрос обучаемых 1 при полном переборе вопросов первого основного. уровня, при этом не повторяя эти вопросы, В каждом полном наборе 15 порядок следования случайный, т.е„ при повторном опросе по той же программе устройство "спрашивает" обучаемого совсем в другой ° последовательности, 20

Генератор 1 работает следующим образом.

В начальный момент работы всего устройства сигналом "Сброс" тригге-.i 25 ры 14 устанавливаются в состояние

"Все единицы". Тактовые импульсы поступают на вход генератора 1 непрерывно, соответственно по каждому тактовому импульсу на выходе генерато- 30 ра 12 формируется новое случайное число, С выхода блока 5 разрешают дешифрацию старшей группы разрядов дешифратором 13 при условии, если триггер 21 находится в единичном состоянии. На соответствующем выходе дешифратора 13 появляется сигнал логичес-, I кая "1", который поступает далее на вход соответствующего элемента 15„

Логическая "1", появившаяся на выходе 40 последнего элемента 15, проходит, вопервых, на вход элемента 16, разрешает прием случайного кода в регистр 18, сбрасывает триггер 21 в нулевое состояние, работа дешифратора 13 запре- g5 щается. При этом задним фронтом импульса с выхода дешифратора 13 соответствующий триггер 1 4 по С-входу устанавливается в "О" и запрещает при этом прохождение сигнала через свя- 50 ванный с ним элемент 15 во-вторых, подается на вход элемента 17. Случайный код в регистры 18 и 19 принимается задним фронтом импульсов с выхода элемента 20. Следующее случайное 55 число формируется по импульсу, приходящему с выхода блока 5. Прием его в регистры 18 и 19 происходит аналогично.

51 6

Особенность формирования последующих случайных чисел уровней, начиная со второго, состоит в том, что при формировании в старшей группе разрядов генератора 12 кода, который был уже ранее, импульс с выхода дешифратора 13 через элементы 15 не проходит, так как соответствующий триггер 14 уже находится в нулевом состоянии. Следующим тактовым импульсом формируется новое случайное число, старшая группа разрядов которого поступает на дешифратор 13 и т.д., до тех пор, пока не получают число, коТорого в наборе ранее не было. Если это последнее число набора, о чем свидетельствует комбинация "Все нули" на выходе триггеров 14, то на выходе элемента 17 формируется сигнал логическая "1", свидетельствующий об окончании опроса.

Пусть на предыдущий вопрос был получен неправильный ответ.

В этом случае на вход генератора 1 подается логическая "1" и триггер 21 находится в нулевом состоянии, что запрещает работу дешифратора 13 и прием нового кода в регистр 18. В этом случае старшая группа разрядов формируемого числа (регистр 18) остается постоянной, а новые случайные коды принимаются в младшую группу разрядов (регистр 19) . После снятия сигнала логическая "1" с входа генератора 1. схема продолжает работать согласно выше описанному алгоритму.

С ормнрователь 2 работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 25 установлен в "О" импульсом "Пуск" с блока 5. После ответа на вопрос результат ответа — "О", если "Да", и

"1" — если "Нет", приходит на. вход формирователя 2. Если ответ верен, то через элемент 24 на вычитающий вход счетчика 25 поступает импульс, уменьшающий его состояние в том случае, если состояние счетчика 25 отлично от нуля. Если счетчик 25 находится в нулевом состоянии (это значит, что предыдущая серия ответов была верной или устройство только начинает свою работу), то нулевой потенциал (с выхода элемента 28) запрещает прохождение импульсов на вычитающий вход счетчика 25 через элемент 14 и счетчик 25 по-прежнему остается н нулевом состоянии. Если ответ бьш неверен и

7 1324051 .8 на вход инвертора 23 поступила логи- мент 29 задерживает синхроимпульс на ческая "I", то через элемент 23 раз- время, необходимое для срабатывания решается прохождение импульса, увели- счетчика 25, дешифратора 27, шифраточивающего содержимое счетчика 25 на ра на элементах 30 — 32 инвертоединицу в том случае, если он на на- 5 ров 33 — 35. ходился в состоянии "Все единицы1 . Делитель 7 работает следующим обЭлемент 26 запрещает прохождение им- разом. пульса на суммирующий вход счетчика 25, если он уже заполнен.

Код рассогласования, поступивший на его вход, принимается в счетчик 55 сигналом, поступающим на вход элемента 54. Затем содержимое счетчика 55 вычитается до тех пор, пока на его выходе не появятся все нули, и логический "0" с выхода элемента 56 запрещает прохождение импульсов генератора 8 через элемент 54;

1 бормулаизобретения

f0

Содержимое счетчика 25 дешифрируется дешифратором 27, Информация с выхода дешифратора 27 используется для управления триггерами 39 - 46, Принцип управления следующий. Код 15 вопроса основного уровня формируется с помощью триггеров 40, 39, 41 и 42, в которые импульсами принймаются коды с выхода генератора 1, В случае правильных ответов на вопросы новый воп- 20 рос всегда формируется путем принятия кода в группу старших разрядов триггеров 39 — 42. В этом случае на входы младших разрядов с выходов шифратора, собранного на элементах 30, 31 и 32, 25 подаются логические нули. Первый неправильный ответ увеличивает состояние счетчика 25 на единицу. В этом случае на выходе 1 дешифратора 27.появляется логическая "1", которая эа- 30 прещает прохождение синхроимпульса приема на группу старших разрядов триггеров 39 — 42 и разрешает (путем, снятия запрета) работу триггеров 43 и 44, Таким образом, код вопроса основного уровня, на который был получен неправильный ответ, остается в старших разрядах, а в часть младших разрядов записываются соответствующие разряды очередного случайного числа, 4О что позволяет обеспечить адресацию (кодирование) дополнительных вопросов второго уровня к вопросу основного первого уровня. Если и следующий ответ неверный, и содержимое счетчика 2545 увеличивается еще на одну единицу, то запись нового случайного числа уже запрещается в,триггеры 39 — 44, При этом в триггер 45 разрешается прием случайного разряда, что позволяет вы- gO бирать коды дополнительных вопросов следующего уровня и т,д, Правильный ответ после серии неправильных уменьшает содержимое счетчика 25, при этом изменяется код на выходе дешифратора 2? и в обратном порядке, запрещается работа младших групп разрядов, разрешается прием новых случайных кодов в старшие группы. ЭлеУстройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода отводов, формирователь кодов вопроса, блок сравнения, тактовый генератор, элемент И, выход которого соединен с информационным входом счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразователи кодов вопроса и ответа, делитель частоты, генератор случайной последовательности кодов и индикатор, вход которого подключен к выходу счетчика, вход и первый и второй выходы синхронизации блока ввода ответов соединены соответственно с управляющим выходом, входом пуска и установочным входом генератора случайной последовательности кодов, второй выход синхронизации блока ввода ответов подключен к входу пуска формирователя кодов вопроса и установочному входу счетчика, третий выход синхронизации — к разрешающему входу делителя частоты, а информационный выход — к первому информационному входу преобразователя кодов ответа, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом формирователя кодов вопроса, являющимся выходом устройства, выход делителя частоты соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора, соединенному с тактовыми. входами делителя частоты и генератора случайной последовательности кодов, вход запроса и информационный выход которого подключены соответственно к управляющему выходу и инфор9 132405)

l0 мационному входу формирователя кодов клточены к первому и второму входам вопроса, вход результата ответа кото- соответственно блока сравнения, выход рого соединен с соответствующим выхо- кода рассогласования которого соедн» дом блока сравнения, выходы преобра- нен с информационным входом делителя зователей кодов вопроса и ответа под- 5 частоты.

1324051 (ЯУ)

1 Составитель А.Карлов

Редактор Л.Повхан Техред И.Попович Корректор И,Муска

Заказ 2968/53 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делах изобретений: и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,