Устройство для контроля знаний при обучении

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам программированного обучения и контроля знаний, предназначенным для автоматизации процесса обучения и контроля на различных этапах работы с материалом в учебных заведениях любого типа. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей с увеличением быстродействия устройства путем сокращения затрат времени на операции, непосредственно не относяпщеся к учебному процессу. Устройство для контроля знаний при обучении содержит блок 1 кодирования эталонных ответов, в который встроен узел 2 кодирования, выполненный в виде контактных плас- .тинчатых пружин 10, укрепленных на рамкодержателе 11 диапроектора, и со tc J i4 О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 С 09 В 7/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3837702/24-24 (22) 11.12.84 (46) 30.07.87. Бюл. Р 28 (72) М.Е.Волков (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 467395, кл. G 09 В 7/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 698039, кл. G 09 В 7/07, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

ПРИ ОБУЧЕНИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам программированного обучения и контроля знаний,.пред„.Я0„„1327146 А1 назначенным для автоматизации процесса обучения и контроля на различных этапах работы с материалом в учебных заведениях любого типа. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей с увеличением быстродействия устройства путем сокращения затрат времени на операции, непосредственно не относящиеся к учебному процессу. Устройство для контроля знаний при обучении содержит блок 1 кодирования эталонных ответов, в который встроен узел 2 кодирования, выполненный в виде контактных плас" ,тинчатых пружин 10, укрепленных на рамкодержателе 11 диапроектора, и токопроводящего элемента 12, закрепленного на рамке 13 со слайдом. Уст ройство также соцержит блок 3 индикации, блок ч задания времени анализа решений, пульты 5 обучаемых, блоки б сравнения, блоки 7 памяти. Устройство позволяет получить через деталь7146 ный контроль учебной деятельности каждого учащегося высокое качество его знаний и облегчить труд преподавателя, освобоцив его от малоквалифицированной работы по предъявлению заданий и выставлению эталонных кодов.

3 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике„ а именно к средствам программированного обучения и контроля знаний, предназначенным для автоматизации процесса обучения и контроля на различных этапах работы с материалом в учебных заведениях любого типа.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства при увеличении быстродействия устройства путем сокращения затрат времени на операции, непосредственно не относящиеся к учебному процессу.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 схема памяти блока кодирования эталонных ответов и пультов обучаемых с пространственным размещением узлов устройства; на фиг. 3 - функциональная схема блоков памяти и задания времени анализа решений и передняя панель блока индикации.

Устройство для контроля знаний при обучении содержит (фиг, 1) блок 1 кодирования эталонных ответон, например, диапроектор "Альфа-203", встроенный в него узел 2 кодирования, блок 3 индикации, блок 4 задания времени анализа решений, пульты 5 обучаемых, блоки 6 сравнения, блоки 7 памяти.

Блок 1 (фиг. 2) предназначен для проектирования на экран 8 со слайда

9 задания, трех (и более) ответов к нему, а. также для смены слайдов 9 при подаче на его вход (разъем дистанционнога пульта) импульса. Задание рас-положено в верхней части проекции . слайда 9 на экран 8. Оно может представлять собой числовые данные для подстановки в формулу, зняние которой контролируется устройством.

Бапример, по известным току и напряжению требуется найти величину (r сопротивления. Возможные варианты ответов к заданию расположены снизу в левой, центральной и правсй частях проекции на экран.

Смена слайдов 9 осуществляется ав1Î томатически посредством элементов, входящих н состав блока, который показан на фиг. 2, таким образом, чтобь1 пояснить пространственное расположение источника света слайда 9, экра15 на 8 и изображения слайда 9 на экране 8.

Узел 2 предназначен для автоматической установки эталонного кода (без вмешательства преподавателя) на ноп20 рос, содержащийся в изображении счев редного слайда 9 на экране 8. Узел

2 встроен в диапроектор и представляет собой переключатель, выполеннный в виде контактных пластинчатых пружин

25 10, укрепленных на рамкадержателе 11 диапроектора, и токопроводящего элемента 12, например фольги, расположенного на фиксирующей сла:.:"щ 9 рамке 13. Токопроводящий элем нт 12 предЗ0 назначен для замыкания контактных пружин 10, соответствующих правильному ответу на вопрос, изображенный на проекции слайда. 9 (позиции 10, 11, 13 вынесены с тем, чтобы показать вид сверху узла 2).

Блок 3 предназначен для отображения информации о результатах решения очередного задания каждым учащимся и его итоговой оценке по серия заданий, Блок

4О 3 представляет собой таоло, на котором парами установлены лампочки 1ч и

l5 окрашенные в желтый и красный цвет, и на некотором отдалении одна

1327146 зеленая лампочка 16. Пары лампочек

14 и 15 располагаются так же как рабочие места учащихся в классе и пронумерованы согласно номерам на их пультах 5 ° Зеленая лампочка 16 предназначена для индикации временного интервала, в течение которого учащийся должен выбрать правильный ответ из ряда возможных вариантов, представ-!О ленных на экране. Желтая лампочка 14 предназначена для индикации ошибок, а красная 15 — для индикации неудовлетворительной оценки, которой соответствуют две и более ошибок. Табло блока 3 устанавливается рядом с экраном 8 на месте, наиболее удобном для обозрения всеми учащимися.

Блок 4 предназначен для обеспечения синхронной работы диапроектора блока 1 и блока 6 и установки необходимых временных сдвигов в их работе.

В состав блока 4 входит (фиг. 3) элемент 17 дифференцирования, мультивибратор 18 с переменными емкостями, ве- 25 личина которых изменяется с помощью двух переключателей (не показано), выведенных на переднюю панель блока.

Первым переключателем устанавливается время на решение задания учащимся, ЗО вторым — время для микропаузы перед следующим заданием. Выход 6 мультивибратора 18 подключен к зеленой лампочке 16 блока 3, к входу диапроектора блока 1 (через разъем дистанцион35 ного пульта) и через элемент 17 к входу блоков 6. На передней панели блока 4 находится переключатель 19 для выключения мультивибратора .18.

Блок 4 расположен недалеко оу блока

3 на месте, удобном для работы с ним преподавателя.

Пульт 5 предназначен для фиксации направления на выбранный ответ и представляет собой переключатель на три

45 (и более) положения, закрепленный на рабочем месте ученика. На ручке переключателя нанесена стрелка. Ручка установлена так, чтобы в среднем положении переключателя стрелка была расположена перпендикулярно плоскости

50 экрана и направлена к нему.

Блок б предназначен для оценки правильности ответа на вопрос в момент времени, задаваемым преподавателем посредством первого переключателя блока 4.

Блок 7 предназначен для хранения информации об одной или двух ошибках каждого учащегося. Блок 7 состоит (фиг. 3) из последовательно соединенI ных триггера 20, логического элемента

И-НЕ 21 и триггера 22.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом занятий, в зависимости от сложности материала и уровня подготовленности учащихся, преподаватель посредством двух переключателей на блоке 4 задает необходимый временной режим работы устройства. С помощью первого переключателя устанавливается время на обдумывание учащимся задания и выбора им ответа из ряда возможных вариантов, а с помощью второго переключателя — время для микропаузы перед следующим заданием. Во время микропаузы учащийся отдыхает, а также получает информацию с блока

3 о правильности выбранного ответа.

В случае неверного ответа микропауза предоставляет возможность учащемуся пропанализировать свое решение, чтобы в дальнейшем не повторять подобных ошибок.

Преподаватель подает команду "Внимание" и включает тумблер 19 на передней панели блока 4. На выходе мультивибратора 18 появляется импульс, который поступает на вход диапроектора блока 1. Передним фронтом импульса диапроектор запускается. Рамкодержатель !1 (фиг. 2) захватывает первый слайд 9 и подает его в проекционную систему. На экране 8 возникает вопрос и несколько вариантов ответов на него. С выхода мультивибратора 18 напряжение поступает также на зеленую лампочку 16 блока 3 и включает ее. Лампочка 16 горит, пока длится импульс. Длительность импульса задается преподавателем с помощью первого переключателя блока 4. Свечение зеленой лампочки 16 информирует учащегося, что ему предоставляется возможность принять решение по данному заданию. Отвечая на вопрос, учащийся поворачивает ручку переключателя на своем пульте 5 так, чтобы стрелка на ней была направлена в сторону выбранного ответа (влево, перпендикулярно плоскости экрана или вправо).

При правильном решении, когда стрелка на ручке К-ro пульта 5 направлена в сторону верного ответа, на вход К-го блока б подается напряже1327146 ние по цепи: плюс источника, первая контактная пружина 10 (считая сверху), токопроводящий элемент 12, четвертая контактная пружина 10, переключатель пульта 5, вход K-го блока 6

По окончании действия импульса напряжения на выходе мультивибратора 18 гаснет зеленая лампочка 1б и проиэвоводится оценка решения. Оценка производится с помощью импульса ошибки, fQ полученного в результате,цифференцирования на элементе 17 заднего фронта импульса, снимаемого с мультивибратора 18. Импульс ошибки поступает с выхода блока 4 на входы всех блоков б. 15

Наличие напряжения на входе К-го блока 6 запрещает прохождение импульса ошибки на вход K-го блока 7. Триггер

20 К-го блока 7 остается в исходном состоянии„ Обе лампочки 14, 15 К-й 20 пары блока 3 не горят, Отсутствие изменения состояния желтой лампочки

14 в момент прекращения свечения зе-леной лампочки 16 информирует К-го учащегося о правильном решении зада- 25 ния. Ознакомившись с оценкой своего ответа, учащийся отдыхает и ждет следующего вопроса ° Время на оценку результата принятого решения и микроотдыха перед очередным заданием опре- 30 деляется интервалом между импульсами на выходе мультивибратора 18 и устанавливается с помощью второго переключателя на блоке 4. С приходом очередного импульса описанный процесс повторяется. При проекции последнего слайда преподаватель тумблером

19 на блоке 4 отключает мультивибратор 18 и выставляет оценку "Отлично" тем учащимся, у которых отсутствует свечение одновременно желтой

14 и красной 15 лампочек.

При неправильном решении, когда стрелка ручки переключателя К-го пульта 5 показывает в сторону неверного ответа, напряжение на вход К-го блока не поступает. В момент окончания действия импульса на выходе мупьтивибра.тора 18 зеленая лампочка 16 на табло блока 3 гаснет, а на элементе 17 бло- 50 ка 4 формируется импульс ошибки, который поступает на вход К-го блока

6. Так как на входе К-ro блока 6 отсутствует напряжение, импульс ошибки проходит на вход К-го блока 7 и за55 . пускает триггер 20. Триггер 20 перебрасывается, включается желтая лампочка 14, которая информирует учащегося о совершенной ошибке. Получив отрицательную оценку своего решения, учащийся использует o"тазшееся до прихода следующего слайда 9 с заданием время для анализа решения, чтобы не допустить B дальнейшем подобных ошибок. После прохождения всего диамагазина, в котором находятся рамки 1 3 со слайдами 9, преподаватель тумблером 19 отключает мультивибратор 18 и выставляет оценку "Хорошо" тем учащимсяр gj которых Горит только жел тая лампочка 14, т,е. дов:устивших только одну ошибку в серии заданий.

В случае второго неверного ответа импульс ошибки перебрасывает триггер

20 блока 7 в исходное состояние и

TpHI гер 22, Г аснет желтая лампочка 14 и загорается красная лампочка 15. Напряжение с выхода триггера 22 подается на вход элемента

2 1 и отключает вход триггера 22 от выхода триггера 20, Красная лампочка

15 горит до конца работы с диамагазином, содержащим рамки 13 со слайдами 9. Учащийся пол дичает сценку "Не— удовлетворительно" „однако продолжает отвечать на вопросы и тем самым готовится к следующей проверке по заданиям, находящимся в том же диамагаэине. Триггер 20 продолжает реагировать на каждый импугьс ошибки. Желтая лампочка 14 изменяет степень свечения (включается или выключается) всякий раз как только учащийся находит неверное решение. Большое число горящих, красных лампочек 15 сигнализирует преподавателю, что класс с заданием не справляется и необходимо либо увеличить время на принятие решения, либо заменить задания на более простые, либо дать возможность учащимся работать с вопросами в одном диамагазине столькс раз, сколько необходимо для безошибочного ответа на вопросы большинствсм класса.

Данное изобретение позволяет увеличить быстродейстгие устройства, что достигается за счет исключения операций, непосредственно не связанных с учебным процессом, исключения выдачи заданий преподавателем и набора им эталонного кода пэ каждому вопросу, а также необходимости кодирования полученного ответа учащимся и использование им конопки готовнос- ти ответа.

Конструкция блока 3 индикации позволяет повысить оперативность вос13271 4á приятия преподавателем информации о работе каждого учащегося и всего класса в целом. Это достигается за счет уменьшения числа индикаторов до двух (желтого и красного цвета) на каждое рабочее место. В предлагаемом устройстве пара лампочек 14 и 15 позво" ляет информировать учащегося и преподавателя одновременно как о совершаемых ошибках, так и об общей сцен- 10 ке за серию вопросов. Отсутствие свечения пары индикаторов, номер которой совпадает с номером рабочего места учащегося, сигнализирует одновременно об отсутствии ошибок и об 15 оценке "Отлично" за работу учащегося над серией вопросов. Свечение только

;желтой лампочки 14 информирует как

;об одной ошибке, так и об оценке "Хо-. рошо". Горящая красная лампочка 15 20 сигнализирует как о двух и более ошибках, так и об оценке "Неудовлетворительно" ° Общее количество горящих красных лампочек 15 информирует преподавателя о результатах работы с заданием всего класса.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить через де- З0 тальный контроль учебной деятельнос- ти каждого учащегося высокое качество его знаний за более короткое время и облегчить труд преподавателя, освободив его от малоквали ицированной работы по предъявлению заданий и выставлению эталонных кодов .

Формула изобретения

Устройство для контроля знаний при обучении, содержащее блок кодирования эталонных ответов, пульты обучаемых, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих блоков сравнения, блоки памяти и блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен блок задания времени анализа решений, состоящий из переключателя, мультивибратора и элемента дифференцирования, а блок памяти содержит первый и второй триг— геры и элемент И-НЕ, первый и второй входы которого соединены с инверсными выходами соответственно первого и второго триггеров, а выход — с установочным входом второго триггера, вход первого триггера подключен к выходу соответствующего блока сравнения, выходы первого и второго триггеров соединены с соответствующими входами первой и второй групп блока индикации соответственно, вход мультивибратора подключен к выходу переключателя, первый информационный выход — к входу блока кодирования эталонных ответов, второй информационный выход — к входу элемента дифференцирования, а сигнальный выход - к соответствующему входу блока индикации, выход элемента дифференцирования соединен с управляющими входами блоков сравнения, выход блока кодирования эталонных ответов подключен к входам пультов обучаемых.

132 714б

ЮиапраылаФу

Фи.г. З

Составитель А. Карлов

Редактор М.Бандура Текред В.Кадар. Корректор Г. Решетник

Заказ 3392/47 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4