Устройство для контроля знаний обучаемых

 

Изобретение относится к обучающе-контролирукщим устройствам и может быть использовано на лекциях (при фронтальном опросе), на классногрупповых занятиях (при контроле и самоконтроле, каждого учащегося), на лабораторных работах (при проведении коллоквиума), при проведении рубежного контроля, зачета и при самостоятельной работе (самоконтроль). Цель изобретения - упрощение устройства за счет сокращения количества линий связи между пультами обучаемого и преподавателя. Устройство содержит блок кодирования, блок ввода ответов , блок сравнения, счетчик правильных ответов, формирователь импульсов , счетчик вопросов, блок памяти , индикатор, которые конструктивно объединены в пульт обучаемого. Цульт преподавателя состоит из секций, каждая из которых соответствует пульту обучаемого. В секции имеются счетчики правильных ответов, счетчик вопросов , блок памяти, индикатор, счетчик заданий, блок сопряжения с ЭВМ, регистратор (перфоратор). Рабочие места в классе (т.е. и пульты обучаемых) закрепляются за каждат студентом на все время его обучения по данному предмету. Это позволяет не записывать в ЭВМ фамилию студента при каждом цикле передачи информации с общего регистра, т.к. можно располагать такую информацию раз и невсегда (на семестр) в отведенных для нее местах (в определенных разрядах). 10 ил. (Л сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (þ 4 С 09 В 7/07

3Игь1РЧ

ИА1: ТИГ,. -.:-"- .:" ;:";

Е!

Ф ° е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г1О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

Г1РИ ГКНТ СССР (21) 4140292/24-24 (22) 04.09.86 (46) 07.02.89. Бил. М - 5 (75) E. В. Кадушкин и А.Е. Кадушкин (53) 681. 3. 071 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 428440, кл. G 09 В 7/02, 1971, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

ОБУЧАЕМЫХ (57) Изобретение относится к обучающе-контролирующим устройствам и может быть использовано на лекциях (при фронтальном опросе), на классногрупповых занятиях (при контроле и самоконтроле. каждого учащегося), на лабораторных работах (при проведении коллоквиума), при проведении рубежного контроля, зачета и при самостоятельной работе (самоконтроль).

Цель изобретения †. упрощение устройства за счет сокращения количества линий связи между пультами обучаемого и преподавателя. Устройство содер1

Изобретение относится к обучающеконтролирующим устройствам и может . быть использовано на лекциях (при фронтальном опросе), на классно-групповых занятиях (при контроле и самоконтроле каждого учащегося), на лабораторных работах (при проведении коллоквиума), при проведении рубежного контроля, зачета и при; самостоятельной работе (самоконтроль).

Цель изобретения — упрощение устройства за счет сокращения количест„.БО„„345698 жит блок кодирования, блок ввода ответов, блок сравнения, счетчик правильных ответов, формирователь импульсов, счетчик вопросов, блок памяти, индикатор, которые конструктивно объединены в пульт обучаемого. Пульт преподавателя состоит из секций, .каждая иэ которых соответствует пульту обучаемого. В секции имеются счетчики правильных ответов, счетчик вопросов, блок памяти, индикатор, счетчик заданий, блок сопряжения с 38N, регистратор (перфоратор). Рабочие места в классе (т,е. и пульты обучаемых) закрепляются за каждым студентом на все время его обучения по данному предмету. Это позволяет не записывать в ЗВМ фамилию студента при каждом цикле передачи информации с общего .регистра, т.к. можно располагать такую информацию pas и невсегда (на семестр ) в отведенных для нее местах (в определенных разрядах).

10 ил.

2 ва линий связи между пультами обучаемого и преподавателя.

На фиг.1 и 2 показано устройство, общий вид; на фиг.3 — структура пульта обучаемого; на фиг.4 — структура пульта преподавателя на фиг.5 — схем ма блока кодирования; на фиг.6 — схема шифратора; на фиг.7 — схема блока ввода ответов; на фиг.8 — схема блока сравнения, счетчика правильных ответов и формирователя импульсов; на фиг,9 — схема счетчика вопросов, бло

1456986

45 ка памяти и индикатора; на фиг.10функциональная схема пульта предпо давателя.

Устройство содержит блок 1 коди5 рования, блок 2 ввода ответов, блок

3 сравнения, счетчик 4 правильных ответов, формирователь 5 импульсов, счетчик 6 вопросов, блок 7 памяти, индикатор 8, которые конструктивно 10 объединены в пульт обучаемого. Пульт преподавателя состоит из секций, каждая из которых соответствует пульту обучаемого,В секции имеются счетчик

9 правильных ответов, счетчик 10 во- 15 просов, блок 11 памяти, индикатор 12, счетчик 13 заданий, блок 1 4 сопряжения с ЭВМ, регистратор (перфоратор)

15 °

Блок 1 содержит триггер 16, счет- 20 чик 17, дешифратор 18, шифратор 19, состоящий из элементов ИЛИ 20, И 21 и ИЛИ 22-25.

Блок 2 содержит переключатели 26, триггеры 27, элементы И 28, элементы

ИЛИ-НЕ 29, элемент И 30, элемент

ИЛИ 31.

Блок 3 содержит элементы И 32, элемент ИЛИ 33.

Счетчик 4 правильных ответов со- 30 держит элемент И 34, счетчик 35. Формирователь 5 содержит дешифратор 36, элемент ИЛИ 37, элемент НЕ 38, элементы И 39. Счетчик 6 вопросов обычный двоичный счетчик 40.

Блок 7 содержит дешифратор 41, элементы И 42, триггеры 43, элементы И 44. Индикатор 8 содержит светодиоды 45-52, элемент ИЛИ 53.

Счетчик 9 состоит из двоичного 40 счетчика 54 и дешифратора 55, а счетчик 10 — из двоичного счетчика 56 и дешифратора 57.

Блок 11 содержит элементы И 58, триггеры 59, элемент 60 задержки сигнала на 10 мс, элемент И 61.

Индикатор 12 содержит переключатель 62,светодиоды 63-67. Счетчик 13 содержит переключатель 68 и двоичный счетчик 69. 50

В нижнюю часть пульта обучаемого вставляется сменный блок 1, плата которого напоминает ласточки хвост.

Обычно он заменяется раз в семестр.

Для подготовки класса к работе надо установить коды для каждого обучаемого. В классе, состоящем из 30 пультов обучаемых, на это требуется 56 мин. Во время занятий коды переключаются автоматически, не отвлекая преподавателя от индивидуальной ра" боты с обучаемыми. У обучаемых, сидящих за соседними столами, коды разные. Если кто-то не усваивает учебный материал или пытается отгадать правильный ответ на вопрос (вероятность угадывания 0,1), то код на

его пульте не переключается, что преподаватель очень скоро замечает.

Кроме того, результаты работы каждого обучаемого по каждой элементарной дозе учебного материала (т.е. 4-5 раз в течение одного занятия) фикси руются в блоке 15 или выдаются в

ЭВМ. Эти результаты можно видеть и на пульте преподавателя в любой момент во время занятий:

Для работы с аппаратурой класса необходимо иметь специально подготовленный учебный материал, в состав которого входят контрольные карточки. Такие учебные материалы-применяются давно и не нуждаются в пояснениях. Каждая контрольная карточка содержит пять вопросов, на каждый вопрос предлагается четыре ответа.

Верным является один ответ . На включенном и подготовленном к работе пульте обучаемого будет индикация

"Отвечайте на первый вопрос". При ответе студент нажимает на одну из кнопок (1, 2, 3 или 4),,которая по

его мнению соответствует правильному ответу (ответы в карточке соответственно пронумерованы). При нажатии кнопки из блока 2 в блок 3 поступает сигнал. Одновременно по проводу "П" (попытка) поступит сигнал в счетчик

6. Этот сигнал переключит дешифратор 41. До этого (при включении пульта) выходное напряжение дешифратора

41 было на выходе а„ теперь же напряжение будет на выходе б. Это напряжение поступит на элемент И 42 и в шифратор 19.Åcëè попытка ответа на вопрос оказалась правильной,то на тот же элемент 42 по цепи "Пр" (правильно) тоже поступит сигнал, элемент И 42 сработает и триггер 43 (верхний в схеме на фиг.9) перейдет в состояние 1. До ввода ответа на последний, пятый вопрос можно передумать и изменить любой из предыдущих ответов. Для этого надо нажать кнопку "Сброс" и начать ввод ответов снова, с первого вопроса; После ответа на пятый вопрос пульт блоки456986

5 1 руется, рез ультаты ответов фикаируются, а на пульте обучаемого срабатывает индикатор 8. Варианты индикации следующие: а) правильных ответов меньше трех - засветится сигнал "Повторите; б) IIpaBH$1bHblx ответов три или четыре - засветится сигнал "Повторите" и светодиоды с номерами тех вопросов, которые надо повторить; в) правильных ответов пять - засветится сигнал "Продолжайте" и автоматически, сигналом, поступающим по цепи

"К" в блок 1, переключится код для ответа на вопросы следующей карточки.

Во всех случаях надо разблокировать пульт обучаемого, нажав кнопку !! !!

Сброс, и следовать указаниям индикатора 8.

Входной триггер 16 необходим для устранения "дребезга" при установке кода вручную кнопкой "Код", размещенной на задней стенке пульта обучаемо.го. Счетчик 17, дешифратор 18 и шифратор 19 выполняются в виде сменной фишки. Во время работы над одной карточкой напряжения на выходах блока 1 меняются в соответствии с действувщим кодом. Так для кода "0" (фиг.б) напряжение появляется сначала на выкоде 1 (с провода 0 по проводу 1, ибо действует напряжение в проводе

a) и схема готова принять ответ на первый вопрос.,После ответа на первый вопрос появится напряжение в проводе б и с провода 0 по проводу 6 сигнал поступит на выход 2, и схема готова принять ответ на второй вопрос и т.д. По мере появления сигналов в проводах в, г, д будут появляться сигналы на выходах 1, 3, 4., При ответе на вопросы данной контрольной карточки надо последовательно нажимать кнопки 1, 2, 1, 3, 4, а правильные ответы в этой карточке должны быть обозначены именно, этими цифрами, т.е. против правильного ответа на первый вопрос должна стоять цифра 1, на второй вопрос — цифра 2, на третий - 1 и т.д, Сама карточка должна иметь зашифрованное обозначение кода "0". Следующая карточка должна быть закодирована кодом "1" и т.д., 16-я карточка будет закодирована кодом "15". Как видно из фиг.6, очередность появлений напряжений на выходе шифратора будет теперь 1, 1, 1, 4, 3 . Кодовая комбинация зависит от порядка соединения прово10

55 дов О,...,15 с входами элементов 20 и в запасе можно иметь несколько вариантов матриц с разной комбинацией кодов.

Триггеры 27 в блоке 2 (фиг.7) исключают "дребезг" при вводе ответов, элементы 28-30 нужны для запрещения работы схемы при одновременном нажатии нескольких кнопок и для залрещения шестой попытки. Если обучающийся сделал меньше шести попьггок и нажимает одну кнопку, то с выхода элемен та 30 ("Р" — разрешаю) в счетчик 4 поступит сигнал, разрешающий прохождение сигнала правильного ответа из блока 3 в элемент И 34 счетчика правильных ответов (фиг. 8). Элементы 32 используются по одному на каждый вариант ответа на вопрос. При правильном ответе сигнал с выхода блока

2 и сигнал с выхода блока 1 поступают на один и тот же элемент И 32 и проходят через него и элемент 33 на вход элемента 34, который при наличии сигнала "P"1 (разрешаю) пропустит

его в счетчик 35. Одновременно этот сигнал по проводу "Пр (правильно) поступает в блок 7 памяти и на пульт преподавателя. С выхода счетчика 35 сигнал поступает в дешифратор 36 формирователя 5 импульсов. Выходы 3 и дешифратора через элемент 37 соединены с элементом 39, на второй вход которого подается сигнал пятой попьгг ки. Таким образом, если после пятой попытки имеется три или четыре правильных ответа, на выходе элемента

39 будет сигнал "P.И." (разрешить индикацию) ° Если все пять ответов правильны, то напряжение будет на выходе 5 дешифратора 36 и сработает второй элемент 39, выдавая сигнал "Продолжайте" и сигнал "К". Если правильных ответов меньше пяти, то на выходе элемента 38 будет 1 и третий элемент 39 (нижний на фиг.8) выдаст сигнал "Повторите", который высвечивает ся на индикаторе 8.

При нажатии одной из кнопок 1, 2, 3 или 4 сигнал "П" (попытка) из блока 2 поступит на вход элемента 40 (фиг.9). Это счетчик, соединенный с дешифратором 41 блока 7. С выхода дешифратора по цепям а, б, в,.r д, е поступают управляющие сигналы в блоки 1, 7 и 8. Сигнал в проводе а появляется при нажатии кнопки Сброс

II 11

Он поступает на светодиод 47 ("Отве14569

7 чайте") и светодиод 48 (" Первый во-, прос"), а также на элементы 21 (фиг.6), подготавливая шифратор к выдаче кода ответа на первый вопрос.

Сигналы в проводах б, в, r д появляются последовательно после ответов на первый, второй, третий и четвертый вопросы соответственно. Эти сигналы, как и сигнал в проводе а, по- 1ð ступают на соответствующие элементы

21 шифратора, управляя сменой кодов, поступают и на светодиоды 47, 49,..., 52 (" Отвечайте на второй вопрос" и т.д.), и на соответствующие элемен- 15 ты 42 (фиг.g) для пропуска в триггеры 43 правильного ответа. Сигнал в проводе е установит триггер 43 (нижний на фиг.9) в состояние 1. С выхода е этого триггера подается 20 сигнал в формирователь 5 на элементы 39, а на выходе ж будет О,который подается в блок 2 на элемент 30, благодаря чему запрещаются дальнейшие попытки ответа на вопросы, т.е. пульт обучаемого заблокируется. Для

его разблокировки надо нажать кнопку "Сброс". При этом счетчики 35 и 40 и триггеры 43 установятся в состояние 0 и схема будет готова принять 30 ответ на первый вопрос.

Для связки пульта обучаемого с пультом предподавателя требуется (" Правильно", "Попытка", "Сброс" и провода питания). Питание пульта обучаемого осуществляется от сети

220 В, 50 Гц. Выпрямительное устройство на схеме не показано. Возможно питание от аккумуляторов или других 40 элементов питания. Каждая секция пульта преподавателя получает питание от соответствующего пульта обучаемого.

Подготовка пульта обучаемого к ра- 45 боте состоит в том, что после включе. ния его в сеть и нажатии кнопки

"Сброс" нажимают кнопку "Индикация кода" и, удерживая ее, нажимают несколько раз кнопку "Kog контроли- 50 руя значение кода по индикатору.

Пульт преподавателя в подготовке не нуждается, надо лишь нажать кнопку

"Сброс".

Сигналы правильных ответов поступают по проводу "Пр" в счетчик 54 (фиг. 10 ), а сигналы попыток (правильных и неправильных) по проводу "П в счетчик 56. С выходов дешифраторов, 86

55 и 57 сигналы подаются в блок 11 памяти и, если попытка ответа на вопрос удачна, соответствующие элементы 58 пропустят сигнал на соответствующий триггер 59, который установится в состояние 1, и засветится соот" ветствующий светодиод индикатора 12 (элементы 63-67), причем не после пятой, как на пульте обучаемого, а после любой удачной попытки ответа на вопрос. Сигнал пятой попытки, если она удачна, поступает на индика" тор 12, минуя триггер 59, и в любом случае через элемент 60 задержки — в регистратор 15, включая его, и в.блок

14 сопряжения с ЭВМ. Сигналы правильных ответов также поступают в эти блоки (14 и 15). Если все пять ответов правильны, то элемент 61 пропустит сигнал в счетчик 13 (элемент 69).

Таким образом здесь будет записано число, показывающее сколько контрольных карточек отработал данный обучаемый, т.е. какой объем учебного материала он усвоил. Это число можно прочесть на индикаторе 12 (элементы

65-67) в двоичном коде, нажав кнопку

"Итог", в любой момент занятий, если преподавателя интересует темп и результаты работы того или иного обучаемого.

Блок 14 представляет собой пятиразрядный регистр, в который информация записывается параллельным кодом. Наличие 1 в первом разряде означает правильный ответ на первый вопрос и т.д. Кроме такого индивидуального регистра, имеющегося в каждой секции пульта преподавателя, есть общий регистр, в который поступает информация от индивидуальных регистров (в параллельном коде). На фиг.10 оба регистра объединены. Содержание информации общего регистра следующее: номер учебной группы, шифр дисциплины и результаты работы обучаемых (количество отработанных карточек, количество попыток, допускаемые ошибки, время, затраченное на каждую карточку и т.п.) на момент запроса из ЭВМ. Количество разрядов в этом регистре зависит от того, как часто ЭВМ опрашивает подключенные к ней классы, сколько учебных групп и по каким дисциплинам занимаются в таких классах, сколько студентов в — группе. Информация из этого регистра в ЭВМ передается последовательным ко9 4569 дом. Если в составе аппаратуры клас" са имеется перфоратор или. какое-либо другое регистрирующее устройство, то в ЭВМ можно передавать только коли5 чество отработанных каждым студентом карточек, так как подробности работы над каждой карточкой (количество попыток, какие были ошибки, время, затраченное на обдумывание каждого от- 10 вета на вопрос и на всю карточку в целом) фиксируются перфоратором (регистратором), а затем остаются на кафедре. Рабочие места в классе (т.а. и пульты обучаемых) закрепляются íà 35 все время его обучения по данному предмету. Это позволяет не записывать в ЭВИ фамилию студента при каждом цикле передачи информации с общего регистра, так как можно распола- р0 гать такую информацию в раз и навсегда,(на семестр) отведенных для .нее местах (в определенных разрядах).

Формула изобретения 25

Устройство для контроля знаний обучаемых, содержащее блок ввода ответов, информационные выходы группы которого соединены с соответствующи- 30 ми входами первой группы блока сравнения, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам первой группы блока кодирования, а выход — к информационному входу пер- 35

aoro счетчика правильных ответов, первый счетчик вопросов, информационный вход которого соединен с выходом готовности ответа блока ввода ответов, выкод сигналов сброса которого 40 подключен к установочным входам первых счетчиков правильных ответов и вопросов, первый блок памяти, выходы группы которого соединены с соответствующими входами пеРвой группы пер- 45 вого индикатора, и второй блок памяти, выходы которого подключены к соответствующим входам второго индикатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за 50 счет сокращения количества линий связи между пультами преподавателя и обучаемого, оно содержит регистратор, формирователь импульсов, вторые счетчики правипьных ответов и вопросов и

86 о счетчик заданий, входы которого подключены к соответствующим выходам второго блока памяти, являющимся выходами данных устройства и соединенным с соответствующими информационными входами регистратора, управлян|ций вход которого подключен к выходу переполнения второго счетчика вопросов, информационные выходы которого соединены с соответствукщими входами первой группы второго блока памяти, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам второго счетчика правильных ответов, информационные входы вторых счетчиков правильных ответов и вопросов соединены соответственно с выходом блока сравнения и выходом готовности ответа блока ввода ответов, а установочные входы — с выходом сигналов сброса блока ввода ответов, синхровыход которого подключен к соответствующему входу первого счетчика правильных ответов, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами формирователя импульсов, управляющий вход формирователя импульсов подключен к первому выходу первого блока памяти, первый выход — к управляющему входу блока кодирования и к первому входу первого индикатора, а второй и третий выходы — к соответствующим входам первого индикатора, входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами второй группы блока кодирования, а входы третьей группы — с соответствующими выходами группы первого счетчика вопросов, подключенными к соответствующим информационным входам группы первого блока памяти и блока кодирова-: ния, информационный вход которого и четвертый вход первого индикатора соединены с первым выходом первого

1 счетчика вопросов, второй выход первого счетчика вопросов подключен к информационному входу первого блока памяти, второй информационный выход которого соединен с входом блока ввода ответов, установочный вход— с выходом сигналов сброса блока ввода ответов, а синхровход — с выкодом блока сравнения °

1456986

145б986

Щг. 5

1456986

1456986

1456986

Составитель А. Карлов

Техред Л. Олийнык

Корректор Н. Гунько

Ред акт ор. С. Пе к арь 1роизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7554/49 Тираж 470. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5