Прибор контроля знаний

 

Изобретение относится к электронным обучающим машинам. Цель изобретения - упрощение и расширение функциональных возможностей. Прибор состоит из нескольких пультов учащихся, преобразователей угла поворота вала в код, блока двухпозиционных датчиков, пульта управления прибора, электрической схемы формирования оценок, табло и источника электропитания. Электрическая схема формирования стенок выполнена на основе логических функций формирования отличной, хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной оценок. Логические функции составлены и минимизированы согласно правил алгебры-логики из 6 или другого количества независимых переменных - подвопросов, составляющих три сложных вопроса. Подвопросы оцениваются в 1, 2, 3, 4 или другие количества очков из расчета, что сложные вопросы оцениваются в 5 или другие количества очков. К каждому подвопросу в контрольном листе соответствует до 6 альтернативных ответов. Согласно набранным количествам очков на цифровом индикаторе учащемуся индицируется по пятибальной системе оценка и литература к подвопросам, на которые учащийся дал отрицательный ответ. Постановка различной сложности подвопросов определяется исходными данными, на основе которых определены логические функции электрических схем формирования различных оценок. 19 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электронным обучающим машинам. Оно разработано на базе элементов цифровых вычислительных машин и может быть использовано в системе образования страны для контроля знаний и программированного обучения.

Известно устройство для контроля знаний учащихся [2], содержащее пульты учащихся, коммутатор пультов, блок кодирования ответов, коммутатор кодов ответов, блок сравнения, блок оценки, блок формирования категорий ответов, блок индикации, блок формирования изображения плана класса и интегральной оценки, блок управления разверткой изображения, блок регистрации категорий ответов (например, цветная электронно-лучевая трубка), блоки регистрации (например, цифропечатающее устройство телетайп, ленточный перфоратор, магнитофон, ЭВМ), пульт управления опросом учащихся, генератор тактовых импульсов. Это устройство является излишне сложным, громоздким и дорогостоящим с ограниченными возможностями своего назначения. А включение в его состав телетайпов, ленточных перфораторов, магнитофонов и ЭВМ вообще ничем не оправдано, так как их наличие в комплекте устройства однозначно опровергает целесообразность идеи автоматизации контроля знаний и программированного обучения.

Цель изобретения - повышение надежности определения знаний учащегося, обеспечение автоматизации изображения на цифровом индикаторе по пятибалльной системе оценки знаний учащегося при постановке ему трех сложных вопросов и предъявлении на каждый из них по альтернативному принципу до шести ответов, повышение надежности работы прибора и обеспечение ему возможности проверки знаний и программированного обучения как по теории, так и в решении задач и примеров с максимальным количеством действий вместе с получением ответа, равным семи, а также обеспечение прибору индикации литературы к вопросам (подвопросам), на которые учащийся дал отрицательный ответ. Кроме того, существенно уменьшить стоимость одного рабочего места контроля знаний и программированного обучения путем увеличения числа рабочих мест до более 44.

Для достижений цели каждый из трех сложных вопросов, оцениваемых по 5 или другому количеству очков, представляется в виде двух или другого количества составляющих вопросов (подвопросов), оцениваемых в 1, 2, 3, 4 или в другие количества очков, а электронная схема формирования оценки построена по приоритетной схеме реализации более высокого балла относительно возможной индикации последующих более низких баллов, что позволило вдвое сократить количество комплектующих элементов. Кроме того, источником электрического напряжения прибора являются как 6 батарей 3336, образующих напряжение в 6 В, так и переменное напряжение 10 В с однополупериодным выпрямлением, что такое повышает надежность работы прибора.

Применяемый в приборе блок двухпозиционных датчиков обеспечивает и индикацию номера литературы в билете к вопросам (подвопросам), на которые учащийся дал отрицательный ответ.

Приоритет схемы реализации отличной оценки относительно схем реализации последующих оценок заключается в том, что с выхода этой схемы электрический сигнал подается на ячейки совпадения схем реализации хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной оценок ( см. входы "5" на фиг. 13, 14. 15). Этот сигнал передает транзисторы ячеек совпадения в открытое состояние, в результате чего на коллекторах этих транзисторов напряжения будут равны нулю, которые не смогут открыть транзисторы эмиттерных повторителей, а на цифровом индикаторе будет индицироваться отличная оценка. Если учащийся не ответит правильно, скажем, на четвертый подвопрос, то схема реализации отличной оценки фиг. 12 не сформирует выходной сигнал, а сформирует выходной сигнал схема формирования хорошей оценки 13. Электрический сигнал с этой схемы поступает на входы "4" ячеек совпадения схемы формирования удовлетворительной оценки фиг. 14 и ячейку совпадения схемы формирования неудовлетворительной оценки фиг. 15. В результате эти схемы не сформируют выходной сигнал. На цифровом индикаторе сформируется хорошая оценка. Аналогично будет функционировать схема формирования удовлетворительной оценки, когда учащийся в результате ответа на подвопросы наберет количество очков, входящих в установленный цифровой интервал ( см. фиг. 2). Как видно из фиг. 15, схема формирования неудовлетворительной оценки благодаря приоритетному принципу построения состоит только из ячейки совпадения на 3 входа и эмиттерного повторителя и вырабатывает выходной сигнал тогда, когда выходные сигналы схем реализации отличной, хорошей и удовлетворительной оценок равны нулю, когда учащийся ответит на подвопросы неудовлетворительно. Если бы схема формирования неудовлетворительной оценки была бы построена по аналогии построения схем формирования положительных оценок, то она была бы неоправданно сложной, так как функция реализации неудовлетворительной оценки содержит в себе 31 логическое выражение, что равно суммарному количеству членов функций отличной, хорошей и удовлетворительной оценок.

Выходные напряжение со схем формирования отличной, хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной оценок поступают на дешифратор реализации на семисегментных цифровых индикаторах оценок (см. фиг. 17). Дешифратор разработан для цифрового индикатора, индицирующего оценку на пульте управления и цифрового индикатора больших размеров, индицирующего оценку на табло и имеющего по две лампы накаливания для подсветки каждого сегмента. Номера ламп накаливания соответствуют номерам сегментов цифровых индикаторов. Лампы накаливания нулевого номера ( НО и 1 НО) индицируют "Подготовиться и пересдать" на пульте управления и табло. Прибор рассчитан на более 44 рабочих мест.

Автором смонтирован и отлажен в портативном варианте прибор контроля знаний на 36 рабочих мест настоящей конструкции, что подтверждает правильность проектных решений.

На фиг. 1 изображена структурная схема прибора контроля знаний; на фиг. 2 - прибор контроля знаний в виде отдельного стола; на фиг. 3 - пульт учащегося (на фиг. 2 они изображены в виде 44 квадратов); на фиг. 4 - преобразователь угла поворота вала в код (на фиг. 2 они изображены в виде 44 окружностей); на фиг. 5 - схема пульта учащегося; на фиг. 6 - ползунок пульта учащегося; на фиг. 7 - кодовая шкала преобразователя; на фиг. 8 - диск первичных считывающих элементов преобразователя; на фиг. 9 - диск вторичных считывающих элементов преобразователя; на фиг. 10 -принципиальная схема подключения пультов учащихся и преобразователей к блоку двухпозиционных датчиков; на фиг. 11 - принципиальная схема двухпозиционного датчика; на фиг. 12 - принципиальная схема формирования отличной оценки; на фиг. 13 - принципиальная схема формирования хорошей оценки; на фиг. 14 - принципиальная схема формирования удовлетворительной оценки; на фиг. 15 - принципиальная схема формирования неудовлетворительной оценки; на фиг. 16 - схема подключения питающего электрического напряжения к узлам прибора; на фиг. 17 - принципиальная схема дешифратора реализации на цифровых индикаторах оценок; на фиг. 18 - табло; на фиг. 19 - источник электропитания прибора.

Исходные данные и математическое обоснование прибора контроля зданий заключается в следующем.

Для проектирования прибора контроля знаний за исходные данные было принято следующее.

1. Как вариант - в билете ставится учащемуся 6 подвопросов (3 вопроса, каждый из которых разбивается на 2 подвопроса), обозначаемых Х1, Х2, Х3, Х4, Х5, Х6. Подвопросы Х1, Х2 образуют первый вопрос; Х3, Х4 - второй вопрос; Х5, Х6 - третий вопрос.

2.Все три вопроса оцениваются по 5 очков каждый.

3. Подвопросы оцениваются: Х1 - в одно очко; Х2 - в четыре очка; Х3 - в два очка; Х4 - в три очка; Х5 - в два очка; Х6 - в три очка. Это отражение на фиг. 2.

4. На цифровом индикаторе пульта управления прибора и табло отличная оценка "5" индицируется, когда учащийся в результате ответа наберет 15 очков, т.е. ответит на все вопросы (подвопросы). Хорошую оценку "4" прибор индицирует, когда учащийся в результате ответа наберет количество очков, которое входит в цифровой диапазон 12 - 14 очков. Удовлетворительную оценку "3" прибор индицирует, когда учащийся в результате ответа наберет количество очков, которое входит в цифровой диапазон 8-11 очков. Неудовлетворительную оценку "2" прибор индицирует, когда учащийся в результате ответа наберет количество очков, которое входит в цифровой диапазон 0-7 очков.

5. В билете на каждый поставленный подвопрос дается по альтернативному принципу 6 ответов, среди которых имеется ( или нет) один правильный ответ. Прибор дает возможность регулировать сложность подвопросов как их разной оценкой, так с различным количеством альтернативных ответов. Для этого в билете (контрольном листе) будут даваться ответы из четырех, пяти и шести альтернативных вариантов.

Исходя из этих данных, определим возможные комбинации ответов и найдем функции реализации отличной, хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной оценок. Полученные неоптимальные функции минимизируем по правилам алгебры логики.

Функция отличной оценки "5" реализует логическую операцию совпадения и шести независимых переменных "5" = Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Функцию реализации хорошей оценки "4" определим при помощи выписки из возможных вариантов положительных ответов, которые по количеству очков входят в установленный цифровой диапазон 12 - 14 очков, и,применяя правила алгебры логики, минимизируем полученную функцию Таким образом, функция реализации хорошей оценки заключает в себе следующее выражение: "4" = X2 X4 X6/X3+X5/ + X1 X2 X3 X5/X4+X6/ Функцию реализации удовлетворительной оценки определим из возможных вариантов положительных ответов, каждый из которых по количеству очков входит в принятый цифровой диапазон 8-11 очков, и, применяя правила алгебры логики, минимизируем полученную функцию.

Таким образом, удовлетворительная оценка реализуется функцией "3" = X1 X3 X5/X4+X6/ + X4 X6/X3+X5/ + X2 X4/X1+X3+X5/ + X2 X6/X1+X3+X4+X5/ + X2 X3 X5 Неудовлетворительная оценка реализуется, когда функции реализации отличной, хорошей и удовлетворительной оценок равны нулю "2" = "3" "4" "5" Прибор контроля знаний предназначен для организации программированного процесса обучения в средних и высших учебных заведениях путем контроля и самоконтроля знаний постановкой учащемуся шести подвопросов (трех вопросов по два подвопроса каждый) и представлением на каждый подвопрос шести альтернативных ответов, среди которых имеется (или нет) один правильный ответ. Прибор предназначен также вести проверку у обучаемых навыков решения задач и примеров с максимальным количеством математических действий, равным семи. Кроме того, прибор предназначен для определения источников знаний к подвопросам, на которые учащимся даны отрицательные ответы.

Прибор контроля знаний позволяет вести системный контроль учебного процесса. За 20-25 мин преподаватель проконтролирует усвоение пройденного материала 44 учащихся. При необходимости легко могут быть расширены возможности прибора до 55 и более пультов учащихся и преобразователей угла поворота вала в код без изменения основных узлов. Прибор выполнен так, что индицирует с помощью цифровых индикаторов на табло номер учащегося (номер рабочего места), оценку по пятибальной системе, которая индицируется и на пульте управления прибора. Прибор индицирует правильность ответа на подвопрос, а также номер литературы к билету, которую необходимо учащемуся изучить, на которые им был дан отрицательный ответ. Кроме того, если учащийся получил неудовлетворительную оценку, то на табло и пульте управления прибора загорятся индикаторные лампочки, индицирующие о том, что учащемуся необходимо подготовиться к пересдаче. Пульты учащихся дают возможность альтернативного выбора на поставленные подвопросы правильного ответа из шести данных на каждый подвопрос. Сложность подвопросов, кроме принятой различной оценки по количеству очков за ответ на определенный подвопрос, регулируется еще количеством альтернативных ответов из четырех, пяти и шести возможных вариантов, указанных в билете (контрольном листе). Прибор может быть использован во время лекции, а также во время самоподготовки для самоконтроля. На пульте управления прибора номер рабочего места (номер учащегося) определяется положением ручек малогабаритных галетных переключателей SA1 и SA2 11П1Н, 5П2Н на 11 положений одно направление 4 галеты и 5 положений 2 направления 4 галеты соответственно.

Устройство и принцип работы прибора контроля знаний заключается в следующем.

Конструктивно прибор контроля знаний может быть изготовлен в двух вариантах. По первому варианту в виде отдельного стола, когда более 44 пультов учащихся и более 44 преобразователей угла поворота вала в код установлены на столе преподавателя фиг.2. Одноименные пульты учащихся фиг.3 и преобразователи угла поворота вала в код фиг.4 попарно соединены между собой и каждая пара образует 6 схем совпадений И, которые отображают 6 подвопросов Каждые 6 схем совпадения И состоят из преобразователя угла поворота вала в код, которым преподаватель задает кодовые комбинации в соответствии с правильными ответами, и пульта учащегося, на котором учащийся в соответствии знаниям изучаемого материала отвечает путем выбора альтернативных вариантов на поставленные подвопросы. Кроме пультов учащихся и преобразователей угла поворота вала в код, на столе преподавателя размещается пульт управления прибора, состоящий из цифрового индикатора, индицирующего оценки, двух ручек переключения, двух галетных переключателей на 11 положений 4 платы и на 5 положений 4 платы SA1, SA2, 6 индикаторов световой сигнализации, сигнализирующих "Ответы на вопросы", 6 индикаторов световой сигнализации, сигнализирующих "Изучить литературу к билету", индикатора, сигнализирующего "Подготовиться и пересдать", кнопки "Оценка" переключения малогабаритного спаренного переключателя кнопочного SB2, кнопки "Изучить" переключения малогабаритного спаренного переключателя кнопочного SB1, кнопки "Сеть" переключения кнопочного переключателя П2К SB9, кнопки "Теория-Задача" переключения кнопочного переключателя П2К SB3, тумблера U10B-Б3336 9В, кнопок 2, 3, 4, 5, 6 кнопочных переключателей П2K SB4, SB5, SB6, SB7, SB8 соответственно.

Габариты стола, как для примера, могут быть следующими, мм:
длина стола - 1200
ширина - 600
высота - 720
ширина "крыльев" - 160
"Крылья" к столу приделываются для первого варианта исполнения прибора контроля знаний.

Второй вариант исполнения прибора контроля знаний заключается в том, что пульты учащихся и преобразователи угла поворота вала в код устанавливаются на рабочих столах (партах) учащихся. Каждые 11 пультов учащихся с одновременными последовательно соединенными преобразователями угла поворота вала в код подключаются к блоку двухпозиционных датчиков шестью проводами посредством переключателя SA2 (фиг.10). Кроме того, к каждому пульту учащегося через центральный контрольный контакт 7 (фиг.9) преобразователя угла поворота вала в код подводится потенциальная линия одного провода от Ек - переключателя SA3 и SB1 или SB2 и SA1, SA2. Независимо от варианта исполнения в приборе контроля знаний имеются блок двухпозиционных датчиков, блок формирования оценки, электрическая схема табло, источник питания, табло и пульт управления прибора. Табло крепится к столу при помощи шарнирной опоры с фиксацией в вертикальном положении собственного табло. Нижний край табло имеет расстояние от поверхности стола 600 мм.

На фиг. 1 изображена структурная схема прибора, где 1 - несколько пультов учащихся, подключенных попарно по схемам совпадения с соответствующим количеством преобразователей угла поворота вала в код 1, 3 - пульт управления прибора, 4 - блок двухпозиционных датчиков;к которым подключены схемы совпадения, состоящие из одноименных пультов учащихся и преобразователей угла поворота вала в код, 5 - табло, 6 - электрическая схема формирования оценок, 7 - источники питания.

Структурная схема фиг. 1 прибора контроля знаний состоит из следующих составных частей: более 44 пультов учащихся, более 44 преобразователей угла поворота вала в код, блока двухпозиционных датчиков, пульта управления прибора, блока электротехнической схемы формирования оценок, табло, источника питания.

На фиг. 3 изображен пульт учащегося, представляющий из себя квадратную плоскую конструкцию, в крышке которой имеются шесть направляющих вырезов, в пределах которых могут перемещаться вделанные в вырезы шесть ползунков (фиг. 6), замыкающих контакты с потенциальными шинами пульта учащегося. Ползунки пронумерованы в окружностях от 1 до 6. При ответе на поставленные подвопросы учащийся каждый ползунок устанавливает в одно из шести пронумерованных положений. Согласно фиг.3 на 21 рабочем месте учащимся на 1-й подвопрос ползунок установлен в 5-е положение, т.е. учащимся определен в качестве ответа 5-й альтернативный вариант. На 2-й подвопрос - 3-й альтернативный вариант, на 3-й подвопрос - 4-й альтернативный вариант, на 4-й подвопрос - 2-й альтернативный вариант, на 5-й подвопрос - 4-й альтернативный вариант, на 6-й подвопрос - 6 альтернативный вариант. Ползунки при этом могут замыкать потенциальные шины с 36-ю различными контактами (каждый из 6 ползунков может замыкать потенциальную шину с 6 контактами), которые электрически соединены с соответствующими контактами кодовой шкалы преобразователя угла поворотного вала в код фиг.4. В соответствии с кодовой комбинацией правильного ответа учащегося на поставленные подвопросы потенциальные шины подвопросов пульта учащегося подключаются посредством преобразователя угла поворота вала в код к входным контактам двухпозиционных датчиков, которые под действием -Ек будут установлены в единичное состояние. Электрическая схема формирования оценок установит при этом на цифровых индикаторах пульта управления прибора и табло отличную оценку "5". В том случае, когда на какой-то подвопрос учащимся неверно определен требуемый альтернативный вариант, не будет подключена потенциальная шина этого подвопроса пульта учащегося к входу соответствующего двухпозиционного датчика, который остается в нулевом состоянии. Электрическая схема формирования оценок в этом случае не установит на цифровых индикаторах отличную оценку, а установит оценку, исходя из набранного учащимся количества очков в результате ответа. Электрическая схема табло в соответствии с положениями галетных переключателей, подключающих пульты учащихся вместе с одноименными преобразователями к блоку двухпозиционных датчиков, формирует номер рабочего места, который отображается на цифровых индикаторах табло (фиг.18). Номер рабочего места на пульте управления прибора определяется положением ручек галетных переключателей SA1 и SA2.

На фиг.5 изображена конструкция пульта учащегося, представляющая собой 6 переключательных схем на 6 положений каждая (фиг.5,а). Переключательные схемы выполнены из фольгированного гетинокса. Напряжение Ек поступает на горизонтальную шину, далее через диоды 1-6 напряжение Ек поступает на вертикальные потенциальные шины, которые вместе расположенными справа контактами с ползунками (фиг.6) образуют 6 переключательных схем. Контакты пульта учащегося электрически соединены с соответствующими контактами кодовой шкалы преобразователя угла поворота вала на код. В соответствии с переключательными схемами в крышке пульта учащегося имеются шесть направляющих вырезов, в пределах которых могут перемещаться вделанные в вырезы шесть ползунков. Ползунки устанавливаются в шесть пронумерованных положений и при этом они замыкают каждую вертикальную потенциальную шину с одним из шести расположенных справа от шин контактами. Ползунки пронумерованы в окружностях от 1 до 6, конструкция которых представлены на фиг.6. Изготовлять ползунки можно из гетинакса, фторопласта или из дюралевого сплава. В последнем случае на ручку ползунка надевается чехол из изолирующего материала. Часть ползунка, которая образует электрическое соединение между потенциальными шинами и контактами пульта учащегося, изготавливается из упругой металлической пластины толщиной 0,2-0,3 мм.

Данный преобразователь защищен авторским свидетельством N 1354417. Преобразователь содержит размещенные на одной оси (фиг.4) кодовую шкалу (фиг.7), диск первичных считывающих элементов (фиг.8) и диск вторичных считывающих элементов (фиг. 9). Причем диск первичных считывающих элементов установлен между неподвижными кодовой шкалой и диском вторичных считывающих элементов и выполнен с возможностью вращения вместе с осью. На одной стороне диска первичных считывающих элементов размещены считывающие щетки в соответствии с кодовой шкалой, а на другой - электрически связанные с соответствующими щетками концентрические кольца из проводящего материала, контактирующие со считывающими щетками, размещенными на одной стороне диска вторичных считывающих элементов (фиг. 9,б), на другой стороне которого размещены выходные шины (фиг.9,а), электрически соединенные с соответствующими щетками. Кодовая шкала (фиг. 7), выполненная из формированного гетинакса, содержит 6 кодовых дорожек по числу подвопросов в билете (контрольном листе). Кодовая дорожка наибольшего радиуса представляет первый подвопрос, а кодовая дорожка наименьшего диаметра представляет шестой подвопрос. Номера контактов кодовой шкалы соответствуют номерам контактов пульта учащегося. Изображенная на фиг.7 кодовая шкала содержит в себе более 12 кодовых комбинаций альтернативных ответов. Количество кодовых комбинаций увеличивается за счет того, что к различным номерам преобразователей диск первичных считывающих элементов исполняется в различных вариантах, заключающихся в том, что для первого варианта считывающие щетки располагаются по одной радиальной направляющей, для второго варианта щетка, контактирующая с кодовой дорожкой наибольшего радиуса, размещается на один шаг впереди по часовой стрелке, для третьего варианта щетка, контактирующая с кодовой дорожкой следующего радиуса, размещается на 1 шаг впереди и т.д. На фиг.8, например, щетки размещены каждая последующая на один шаг вперед. Производя замену по кругу в преобразователях диска первичных считывающих элементов, можно в несколько раз увеличить 12 кодовых комбинаций, реализованных кодовой шкалой. Диски первичных считывающих элементов легко заменяются, и путем их вращения вокруг своих осей изменяются коды преобразователей угла поворота вала в код. Кроме того, следующим вариантом увеличения числа кодовых комбинаций преобразователя угла поворота вала в код является индивидуальная схема подключения кодовой шкалы преобразователя к пульту учащегося, заключающаяся в том, что для первого варианта (первого рабочего места) первый контакт первого подвопроса пульта учащегося подключается методом распайки к первому контакту кодовой дорожки первого подвопроса первого рабочего места преобразователя. Для второго рабочего места первый контакт первого подвопроса пульта учащегося переключается методом распайки ко второму контакту кодовой дорожки первого подвопроса второго рабочего места преобразователя и т.д. Индивидуальная схема подключения кодовой шкалы преобразователя к одноименному пульту учащегося исключает совпадение кодовых комбинаций правильного ответа на соседних рабочих местах, что лишает возможности подсказки обучаемых друг другу. При правильном ответе учащегося на поставленные подвопросы пультом учащегося и одноименным преобразователем угла поворота вала в код образуется шесть схем совпадений И, реализующиеся электрическими линиями Ек, SA3, SB1 или SB2, SA2, SA1, диоды V1-V6, потенциальные шины пульта учащегося, контакты (определены учащимся положения ползунков фиг.5), контакты кодовой шкалы (фиг.7), контакты и электрически соединенные с ними концентрические кольца диска первичных считывающих элементов (фиг.8), контакты и электрически соединенные с ними выходные шины диска вторичных считывающих элементов (фиг.9), развязывающие диоды, переключатель SA2 (фиг. 10), входы двухпозиционных датчиков (фиг.11). Диски первичных считывающих элементов и диски вторичных считывающих элементов изготавливаются из двухстороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита.

Принципиальная схема подключения пультов учащихся и преобразователей к двухпозиционным датчикам заключается в следующем.

Подключение схем совпадения И, образованных одноименными пультами учащихся и преобразователями угла поворота вала в код, осуществляется малогабаритными галетными переключателями на 11 положений 1 направление 4 галеты и на 5 положений 2 направления 4 галеты ПМ11П1Н и ПМ5П2Н SA1 и SA2 соответственно.

На фиг. 10 изображена принципиальная схема подключения пультов учащихся и преобразователей угла поворота вала в код к двухпозиционным датчикам. Ек с SB1 или SB2 поступает на галетный переключатель SA2.1, далее на галетный переключатель SA1. С переключателями SA1 на горизонтальную шину пульта учащегося фиг. 5, далее на диоды V1-V6, затем на вертикальные потенциальные шины. С потенциальных шин посредством ползунков на выбранные учащимся контакты (выбранные варианты из 6 альтернативных в контрольном листе), далее контакты кодовой шкалы (фиг. 7), контакты и концентрические кольца диска первичных считывающих элементов фиг. 8, контакты и выходные шины диска вторичных считывающих элементов, развязывающие диоды (фиг. 9), переключатель SA2, входы двухпозиционных датчиков. В схемах совпадения И пульт учащегося - преобразователь угла поворота вала в код кодовая комбинация в соответствии с билетом задается преподавателем путем установления специальным ключом диска первичных считывающих элементов преобразователя согласно правильных ответов из 6 (или 5, или 4) альтернативных вариантов в контрольном листе. Учащийся в соответствии знаниям определяет из альтернативных вариантов правильные ответы. В результате при нажатии кнопок "Оценка" или "Изучить" на цифровых индикаторах пульта управления прибора и табло индицируется отличная оценка "5", а на табло и номер рабочего места (номер учащегося) индицируется цифровыми индикаторами. На пульте управления прибора номер рабочего места определяется положением ручек галетных переключателей SA1 и SA2. Если какие-то схемы совпадения не сработают, т.е. учащимся будут допущены ошибки в ответах на определенные подвопросы, то схема формирования оценки на цифровых индикаторах подключит не отличную оценку, а другую оценку в соответствии с набранным учащимся количеством очков.

Двухпозиционные датчики предназначены для образования обратного и прямого кода, снимаемого с выходов схем совпадения И, составленных из одноименных пультов учащихся и преобразователей угла поворота вала в код; для индикации правильности ответов учащегося и индикации номера литературы к билету, которую необходимо изучить, чтобы учащийся имел отличные значения. Номер литературы индицируется к подвопросам, на которые учащийся дал отрицательный ответ. На фиг. 11 изображена принципиальная схема двухпозиционного датчика с усилителями индикации правильного ответа (для пульта управления прибора и табло) и индикации номера литературы к билету (также на каждый подвопрос для пульта управления прибора и табло). Схема собственно двухпозиционного датчика включает в себя транзисторы VT2, VT4, VT6, диод VD1 и резисторы R1, R3, R5, R6, R8. Транзистор VT2 и сопротивления R1, R3 составляют эмиттерный повторитель, с выхода которого прямой код Xi подается на схему формирования оценок, а также на схему инвертора, образованного транзистором VT4, резисторами R5, R6. Кроме того, с эмиттерного повторителя через резисторы R2, R4 сигнал подается на усилители, образованные транзисторами VT1, VT3, в коллекторные цепи которых подключены электролампочки, индицирующие правильность ответа учащегося на поставленный подвопрос в билете. Инвертор (на транзисторе VT4 с сопротивлением R6 в коллекторной цепи и входным резистором R5) формируют обратный код, сигнал которого поступает на эмиттерный повторитель, образованный транзистором VT6 и резистором R8. VD1 - входной диод. С выхода этого эмиттерного повторителя сигнал обратного кода подается на схему формирования оценок и на усилители на транзисторах VT5, VT7 с входными цепями, состоящими из резисторов R7, R9. В коллекторные цепи этих усилителей включены электролампочки, индицирующие номер литературы к билету, которую необходимо изучить, чтобы учащемуся иметь отличные знания. По две электролампочки, включенные в коллекторные цепи транзисторов VT3 и VT7, размещаются на табло, а электролампочки HL1 и HL4 - на пульте управления прибора. В приборе имеется шесть двухпозиционных датчиков по числу подвопросов в билете.

Малогабаритный спаренный переключатель кнопочный SB2 на пульте управления прибора имеет надпись "Оценка", а малогабаритный спаренный кнопочный переключатель SB1 имеет надпись "Изучить". При нажатии кнопки SB2 индицируется на цифровых индикаторах "Оценка" и загораются электролампочки, индицирующие правильность ответа на подвопросы, а на табло индицируется и номер рабочего места (номер учащегося). При нажатии кнопки SB1 на цифровых индикаторах индицируется оценка, а на табло и номер рабочего места, а также индицируется номер литературы, которую необходимо изучить к подвопросам, на которые учащийся дал отрицательный ответ.

Электролампочки HL1 шести двухпозиционных датчиков размещены на пульте управления прибора и индицируют "Ответы на вопросы" от первого до шестого подвопроса. Электролампочки HL2, HL3 шести двухпозиционных датчиков попарно размещены на табло прибора и индицируют "Ответы на вопросы" от первого до шестого подвопроса. Электролампочки HL4 шести двухпозиционных датчиков размещены на пульте управления прибора и индицируют "Изучить литературу к билету" от первого до шестого подвопроса. Электролампочки HL5, HL6 шести двухпозиционных датчиков попарно размещены на табло и индицируют "Изучить литературу к билету" от первого до шестого подвопроса.

Спаренные малогабаритные кнопки KM2-1 SB1, SB2 размещаются на пульте управления прибора, а на фиг. 11 они показывают схему подключения составляющих ячеек двухпозиционного датчика к источнику электропитания.

Принципиальная схема формирования оценок состоит из схемы формирования отличной оценки "5" (фиг. 12), схемы формирования хорошей оценки "4" (фиг. 13), схемы формирования удовлетворительной оценки "3" (фиг. 14), схема формирования неудовлетворительной оценки "2" (фиг. 15), дешифратора реализации на цифровых индикаторах оценок "5", "4", "3", "2" (фиг. 17).

Функция реализации отличной оценки представляет собой логическую операцию совпадения И на шесть независимых переменных величин "5" = X1 X2 X3 X4 X5 X6.

Принципиальная схема формирования отличной оценки "5" (фиг. 12) представляет собой ячейку совпадения с инвертором И-НЕ на 6 входов, выход которой подключен к входу эмиттерного повторителя. Все схемы формирования оценок построены на логических ячейках ИЛИ-НЕ. Все зависит от того, какой сигнал подается на ячейку. Если на входы ячейки подаются нулевые сигналы /обратный код/, то ячейка реализует логическую операцию И-НЕ, т.е. схему совпадения с инвертором, как в данном случае. Если на входы ячейки подаются единичные сигналы (прямой код), то ячейка реализует логическую операцию ИЛИ-НЕ. За единичный сигнал X = 1 принимается напряжение Ек, а за нулевой сигнал Xi = 0 - нулевое напряжение. Обратный код с блока двухпозиционных датчиков подается на ячейку И-НЕ. X1 на первый вход ячейки подается без переключателя, так как по условию решения задач минимальное количество действий равняется единице. Следующие входы подключаются к схеме через переключатели типа П2К. Когда учащийся правильно ответит на все подвопросы, то все шесть двухпозиционных датчиков будут установлены в единичное состояние, т.е. на все входы ячейки И-НЕ на транзисторе VT1 будет подан нулевой сигнал, что сохранит закрытое состояние транзистора VT1. Напряжение Ек с коллектора транзистора VT1 через диод VD9 переведет транзистор VT2 эмиттерного повторителя в открытое состояние. На выходе эмиттерного повторителя сформируется сигнал, близкий к Ек, который поступая на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок, индицирует на пульте управления прибора и табло оценку отлично "5". Если на какой-либо подвопрос учащийся ответит неверно, то одноименный с подвопросом двухпозиционный датчик останется в нулевом состоянии, т.е. потенциал на этом номере входа схемы формирования отличной оценки будет близок к Ек, который переведет транзистор VT1 в отрытое состояние, т.е. на коллекторе этого транзистора будет нулевое напряжение и на выходе схемы эмиттерного повторителя будет также нулевой сигнал. В результате дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок не индицирует отличной оценки "5", а индицирует какую-то другую оценку в соответствии с набранными учащимся количеством очков. Диоды VD7, VD8, VD10, VD11 являются развязывающими по коллекторному напряжению в зависимости от режима работы прибора при проверке знаний по теории или решению задач и примеров. В режиме "Теория" коллекторное напряжение подается на всю схему прибора, а в режиме "Задача" коллекторное напряжение не подается на схемы формирования хорошей и удовлетворительной оценок, так как при решении задач и примеров оценка может быть отличной или неудовлетворительной вследствие того, что единственная ошибка приводит к отрицательному результату. В режиме "Теория" переключатели SB4^oCSB8 должны быть во включенном (нажатом) состоянии, а в режиме "Задача" эти переключатели включаются согласно количеству математических действий, не считая действия получения ответа. Как отмечено выше, минимальное количество математических действий при решении задач вместе с действием получения ответа равняется двум. В этом случае кнопки переключателей П2К "Номер математического действия" должны находится в выключенном /отжатом/ состоянии, так как первый вход ячейки (первое действие) И-НЕ подключен к транзистору VT1 напрямую без переключателя. При решении задачи в трех действиях, считая и действие получения ответа, включается (нажимается) вторая кнопка кнопочного ряда "Номер математического действия" (см. фиг. 2). При решении задачи в четырех действиях включаются вторая и третья кнопка. При решении задачи в пяти действиях включается вторая, третья и четвертая кнопки и т.д. При решении задачи в семи действиях включаются все пять кнопок.

Кнопочный переключатель типа П2К SB3 размещается на пульте управления прибора, а на фиг. 12 этот переключатель схему подключения электропитания к схеме формирования отличной оценки.

На вход схемы формирования отличается оценки входные сигналы подаются в обратном коде вследствие того, что они поступают на инвектор И-НЕ.

Согласно функции реализации хорошей оценки "4" = X2 X4 X6/X3+X5/ + X1 X2 X3 X5/X4+X6/ разработана принципиальная схема, которая изображена на фиг. 13. Функция реализации хорошей оценки имеет две составляющей. Первая составляющая X2 X4 X6/X3+X5/ функции реализована логической ячейкой ИЛИ=НЕ на диодах VD12, VD13 и транзисторе VT3, а также ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на пять входов, построенной на диодах VD14, VD15, VD16, VD17, VD18 и транзисторе VT4. Сопротивления R4, R6 - входные сопротивления, а R5, R7 - коллекторные сопротивления. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X3=1 и X5=1. Потенциал, близкий к Ек, с третьего или пятого двухпозиционных датчиков транзистор VT3 переведет в открытое состояние. По условию реализации первой составляющей фракции реализации хорошей оценки на входах будет нулевой потенциал. Вход "5" управляет ячейкой по принципу приоритета, т.е. когда единичный сигнал на ячейку поступает с выхода схемы фильтрования отличной оценки (фиг. 12), то он является сигналом запрета для схемы формирования хорошей оценки, а также для схемы формирования хорошей оценки, а также для схем формирования удовлетворительной и неудовлетворительной оценок. В данном случае на вход "5" поступает нулевой сигнал. На коллекторе транзистора VT4 установится потенциал Ek, который через диод VD27 откроет транзистор VT7 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера VT7 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторных оценок. На цифровых индикаторах пульта управления прибора и табло индицируется хорошая оценка "4".

Вторая составляющая X1 X2 X3 X5 /X4 + X6/ функции реализована логической ячейкой ИЛИ-НЕ на диодах VD19, VD20 и транзисторе Vt5, а также ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на шесть входов, построенной на диодах VD21, VD22, VD23, VD24, VD25, VD26 и транзисторе VT6. Сопротивления R8, R10 - входные сопротивления, а R9, R11 - коллекторные сопротивления. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X4 = 1 или X6 = 1. Потенциал, близкий к Ek, с четвертого или шестого двухпозиционных датчиков переведет транзистор VT5 в открытое состояние. По условию реализации второй составляющей функции реализации хорошей оценки на входах транзистора VT6 будет нулевой потенциал. Если на входе "5" будет также нулевой потенциал, то на коллекторе транзистора VT6 установится потенциал Ek, который через диод VD28 откроет транзистор VT7 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера VT7 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло индицируется хорошая оценка. Диоды VD27 и VD28 совместно с эмиттерным повторителем образуют логическую ячейку исключительно ИЛИ. Определяющую роль в работе ячейки логической функции исключительно ИЛИ играет работа схемы формирования отличной оценки. Входные сигналы на транзисторы VT3, VT5 поступают в прямом коде, так как они проходят дважды через инвертор, а входные сигналы на транзисторы VT4, VT6 поступают в обратном коде вследствие того, что они проходят одноразовое инвертирование.

Удовлетворительная оценка "3" реализуется следующей функцией "3" = X1 X3 X5/X4 + X6/ + X4 X6/X3 + X5/ + X2 X4 /X1 + X3 + X5/ + X2 X6/X1 + X3 + X4 + X5/ + X2 X3 X5. На фиг. 14 изображена схема формирования удовлетворительной оценки. Схема была разработана в соответствии с настоящей функцией. Первая составляющая функция X1 X3 X5/X4 + X6/ реализована на логической ячейке ИЛИ-НЕ и на логической ячейке И-НЕ. Логическая ячейка ИЛИ-НЕ построена на диодах VD29, VD30 и транзисторе VT8. Сопротивление R13 является входным сопротивлением, а R14 - коллекторным сопротивлением. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X4 = 1 или X6 = 1. Потенциал, близкий к Ek, с четвертого или шестого двухпозиционных датчиков транзистор VT8 переведет в открытое состояние. Диоды VD31, VD32, VD33, VD34, VD35, VD36 с транзистором VT9 образуют схему совпадения с инвертором И-НЕ на 6 входов. На входы по условию поступают нулевые сигналы. Сигналы, поступающие на входы "4" и "5", управляют ячейкой по правилу приоритета, т.е. когда единичный сигнал на ячейку поступает с выхода схемы формирования отличной оценки, то он является сигналом запрета как для схемы формирования хорошей оценки, так и для схемы формирования удовлетворительной оценки, а также для схемы формирования неудовлетворительной оценки. Если схема формирования отличной оценки не сработает по результату ответа учащегося на поставленные подвопросы, то следующим сигналом запрета является сигнал, поступаемый на ячейку с выхода схемы формирования хорошей оценки. Как видно из схемы формирования удовлетворительной оценки, сигналы отличной "5" и хорошей "4" оценок поступают на все ячейки совпадения с инверторами И-НЕ. По условию на входы "4" и "5" поступает нулевой сигнал. Поэтому транзистор VT9 останется в закрытом состоянии. Потенциал Ek с коллектора этого транзистора через диод VD66 переведет транзистор VT17 в открытое состояние. Сигнал с этого эмиттерного повторителя "3" поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На пульте управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка "3".

Вторая составляющая функции X4 X6/X3 + X5/ реализована логической ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на 5 входов, построенной на диодах VD39, VD40, VD41, VD42, VD43 и транзисторе VT11. Сопротивления R17, R19 - входные сопротивления, а R16, R20 - коллекторные сопротивления. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X3 = 1 или X5 = 1. Потенциал, близкий к Ek, с третьего или пятого двухпозиционных датчиков переведет транзистор VT10 в открытое состояние. По условию реализации второй составляющей функции реализации удовлетворительной оценки на входах будет нулевой потенциал. Если на входах "4" и "5" также будет нулевой потенциал, то на коллекторе транзистора VT1 установится потенциал Ek, который откроет транзистор VT17 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера VT17 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка "3".

Третья составляющая функции X2 X4/X1 + X3 + X5/ реализована логической ячейкой ИЛИ-НЕ на диодах VD44, VD45, Vd46 и транзисторе VT12, а также ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на пять входов, построенной на диодах VD47 ^oC VD51 и транзисторе VT13. Сопротивления R21, R23 - входные резисторы, а R22, R24 - коллекторные резисторы. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X1 = 1 или X3 = 1, или X5 = 1. Потенциал, близкий к Ek, с первого или третьего, или пятого двухпозиционных датчиков транзистор VT12 переведет в открытое состояние. По условию реализации третьей составляющей функции реализации удовлетворительной оценки на входах будет нулевой потенциал, если на входах "4", "5" транзистора VT13 будет также нулевой потенциал, то на коллекторе транзистора VT13 установится потенциал Ek, который откроет транзистор VT17 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое у Ek, с эмиттера VT17 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка "3".

Третья составляющая функции X2 · X4/X1 + X3 + X5/ реализована логической ячейкой ИЛИ-НЕ на диодах D44, D45, D46 и транзисторе T12, а также ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на пять входов, построенной на диодах D47 - D51 и транзисторе T13. Сопротивления 21, 23 - входные резисторы, а 22, 24 - коллекторные резисторы. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение X1 + X3 + X5 и нулевой потенциал, так как по условию X1 = 1 или X3 = 1, или X5 = 1. Потенциал, близкий к Ek, с первого или третьего, или пятого двухпозиционных датчиков транзистор T12 переведет в открытое состояние. По условию реализации третьей составляющей функции реализации удовлетворительной оценки на входах X2 и X4 будет нулевой потенциал, если на входах "4", "5" транзистора T13 будет также нулевой потенциал, то на коллекторе транзистора T13 установится потенциал Ek, который откроет транзистор T17 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера T 17 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка "3".

Четвертая составляющая X2 X5/X1 + X3 + X4 + X5/ функции реализована логической ячейкой ИЛИ-НЕ на диодах VD52, VD53, VD54, VD55 и транзисторе VT14, а также ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на пять входов, построенной на диодах VD56, VD57, VD58, VD59, VD60 и транзисторе VT15. Сопротивления R25, R27 - входные резисторы, а R26, R28 - коллекторные резисторы. На выходе логической ячейки ИЛИ-НЕ будет логическое выражение и нулевой потенциал, так как по условию X1 = 1 или X3 = 1, или X4 - 1, или X5 - 1. Потенциал, близкий к Ek, с первого или третьего, или четвертого, или пятого двухпозиционных датчиков переведет транзистор VT14 в открытое состояние. По условию реализации четвертой составляющей функции реализации удовлетворительной оценки на входах будет нулевой потенциал. Если на входах "4", "5" транзистора VT15 будет также нулевой потенциал, то на коллекторе транзистора VT15 установится потенциал Ek, который через диод D69 откроет транзистор VT17 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера VT17 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка.

Пятая составляющая X2 · X3 · X5 функции реализации логической ячейкой совпадения с инвертором И-НЕ на пять входов, построенной на диодах VD61, VD62, VD63, VD64, VD65 и транзисторе VT16. Сопротивление R29 - входной резистор, а R30 - коллекторный резистор. По условию реализации пятой составляющей функции реализации удовлетворительной оценки на входах будет нулевой потенциал. Если на входах "4", "5" транзистора VT16 также будет нулевой потенциал, то на коллекторе VT16 установится потенциал Ek, который через диод VD70 откроет транзистор VT17 эмиттерного повторителя. Напряжение, близкое к Ek, с эмиттера VT17 поступит на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления и табло прибора индицируется удовлетворительная оценка.

Диоды VD66, VD67, VD68, VD69, VD70 совместно с эмиттерным повторителем на транзисторе VT17 образуют логическую ячейку ИЛИ.

Входные сигналы на ячейки ИЛИ-НЕ поступают в прямом коде, так как они проходят двойное инвертирование, а входные сигналы на ячейки И-НЕ поступают в обратном коде, так как они один раз проходят через инвертор.

Переключатель SB3 расположен на пульте управления прибора, а на фиг. 14 этот переключатель показывает схему подачи электропитания на схему формирования удовлетворительной оценки.

Функцию реализации неудовлетворительной оценки нецелесообразно определять таким же образом, как определены были функции реализации отличной, хорошей и удовлетворительной оценок, так как в этом случае функция реализации неудовлетворительной оценки будет неоправданно сложной и громоздкой. Оптимальной будет функция реализации неудовлетворительной оценки, в основу которой заложены принципы приоритета отличной, хорошей и удовлетворительной оценок. В этом случае функция реализации неудовлетворительной оценки примет следующее выражение:
"2" = "5" "4" "3"
Схема формирования неудовлетворительной оценки (фиг. 15), составленная на основе данного выражения, отличается своей простой, надежной конструкцией и состоит из ячейки совпадения с инвертором И-НЕ, построенной на диодах VD71, VD72, VD73 и транзисторе VT18, а также эмиттерного повторителя на транзисторе VT19, на вход которого сигнал через диод VD76 подается с ячейки И-НЕ. Сопротивление R32 является входным сопротивлением, R33 - коллекторное сопротивление, а R34 -эмиттерное сопротивление. Диоды VD74, VD75, VD77, VD78, как и в схеме формирования отличной оценки, являются развязывающимися по коллекторному напряжению в зависимости от режима работы прибора при проверке знаний по теории или решению задачи и приемов, так как в режиме "Теория" коллекторное напряжение подается на всю схему прибора, а в режиме "Задача" коллекторное напряжение не подается на схему формирования хорошей и удовлетворительной оценок. На выходе схемы формирования неудовлетворительной оценки вырабатывается потенциал, близкий к Ек, тогда на выходах схем формирования отличной, хорошей и удовлетворительной оценок будет нулевой сигнал, т.е. когда учащийся на поставленные подвопросы дал неудовлетворительный ответ. Напряжение, близкое к Ек, с эмиттера транзистора VT19 поступает на дешифратор реализации на цифровых индикаторах оценок. На цифровых индикаторах пульта управления прибора и табло инициируется неудовлетворительная оценка. Если учащийся на поставленные подвопросы ответит положительно, то выходные сигналы со схем формирования отличной или хорошей или удовлетворительной оценок установят ячейку совпадения с инвертором И-НЕ в нулевое состояние. В результате на выходе эмиттерного повторителя на транзистор VT19 установится нулевой сигнал. Переключатель SB3 обеспечивает два режима работы прибора контроля знаний.

На фиг. 16 изображена схема подключения питающего напряжения к узлам прибора контроля знаний. Пониженное трансформатором до 10 В напряжение сети 220 В 50 Гц через однополупериодный выпрямитель поступает на одну пару входных контактов 1,2,тумблера ТП1-2 SA3. На вторую пару входных контактов 5, 6 тумблера SA3 поступает напряжение в 9 В от шести батарей 3336. Выходной контакт 3 тумблера, подключающийся к входным контактам 1, 5, к которым подключены положительные контакты источников питающего напряжения, соединен с корпусом прибора. Выходной контакт 4 тумблера, подключающийся к минусу источников питающего напряжения, электрически соединяется с переключающими контактами 1, 1 с самовозвратом малогабаритного спаренного переключателя кнопочного КМ2-1SB1. Контакт 3, который в исходном положении контактирует с переключающим контактом 1 переключателя SB1, 2, электрически соединен с переключающими контактами 1, 1 с самовозвратом малогабаритного спаренного кнопочного переключателя RV2-1SB2. Контакт 2, с которым при нажатии кнопки контактирует переключающийся контакт 1 переключателя SB2.2, электрически соединен с переключающим контактом переключателя П2К SB3. При нажатии кнопки переключателя SB1 "Изучить" питающее напряжение поступает к печатной плате схемы формирования оценок, к блоку двухпозиционных датчиков, к цифровым индикаторам, к усилителям, в коллекторных цепях которых имеются лампочки световой индикации, индицирующими "Изучить литературу к билету". Напряжение подается и на галетный переключатель SA2. В результате на пульт управления и табло будет индицироваться оценка, номера литературы к подвопросам, на которые учащийся дал отрицательный ответ, а на табло и номер рабочего места (номер учащегося). При нажатии кнопки переключателя SB2 "Оценка" напряжение будет подключено на усилители, в коллекторных цепях которых имеются лампочки световой индикации, индицирующих "Ответы на вопросы", и напряжение подключается на все узлы, что и при нажатии кнопки "Изучить" за исключением усилителей, в коллекторных цепях которых подключены лампочки индикации, индицирующих "Изучить литературу к билету". В результате нажатия кнопки "Оценка" на пульте управления и табло индицируется оценка "Ответы на вопросы", а на табло и номер учащегося. При отрицательной оценке на пульте управления и табло как в режиме "Оценка", так и "Изучить" загорается еще лампочки световой индикации, индицирующие "Подготовиться и пересдать".

На фиг. 17 изображены семисегментный индикатор и принципиальная схема дешифратора реализации на цифровых индикаторах оценок. Цифровой индикатор представляет собой простейшее устройство, состоящее из 7 прозрачных из оргстекла изготовляемых сегментов, с помощью которых можно отобразить любую цифру от нуля до девяти. Все сегменты на чертеже пронумерованы от единицы до семи. Для прибора предусматривается два типа цифровых индикаторов для пульта управления и табло. Для пульта управления меньших размеров с подсветкой сегментов по одной электролампочке СНМ12, а для табло каждый сегмент подсвечивается двумя электролампочками СНМ12.

Принципиальная схема дешифратора реализации на цифровых индикаторах оценок представляет собой восемь усилителей, в коллекторные цепи которых включены по три электролампочки СНМ12. Восьмой усилитель (под нулевым номером) управляет лампочками световой сигнализации, сигнализирующихся "Подготовиться и пересдать". Из этих трех лампочек одна находится на пульте управления, в две - на табло. Каждый усилитель состоит из двух транзисторов, в коллекторной цепи одного из них находится одна электролампочка, а в коллекторной цепи другого подключены две электролампочки. Усилители управляются посредством диодов сигналами, которые вырабатываются рассмотренными схемами формирования отличной, хорошей, удовлетворительной и неудовлетворительной оценок. Согласно цифрового индикатора отличная оценка реализуется подсветкой 2, 3, 5, 6 и 7 сегментов. На принципиальной схеме к шине отличной оценки "5" посредством диодов V85, V87, V91, V94, V95 подключены усилители на транзисторах V22 и 1V22, V23 и 1V23, V25 и 1V15, V26 и 1V26, V27 и 1V27, в коллекторные цепи которых подключены по одной и по 2 электролампочки соответственно, которые подсчитывают 2, 3, 5, 6, 7 сегменты, в результате чего индицируется отличная оценка.

Согласно цифровому индикатору хорошая оценка индицируется подсветкой 1, 3, 6 и 7 сегментов, для чего потенциал, близкий к Ек, поступает на диоды V82, V86, V93, V96. Под действием потенциала переводятся в открытое состояние транзисторы V21 и 1V21, V23 и 1V23, V26 и 1V26, V27 и 1V27. Загорается электролампочка, включенные в коллекторные цепи этих транзисторов. В результате на цифровых индикаторах прибора отображается хорошая оценка.

Согласно цифровому индикатору неудовлетворительная оценка индицируется подсветкой 1, 2, 4, 5 и 7 сегментов. Потенциал, близкий к Ек, с выхода схемы формирования неудовлетворительной оценки поступает через диоды V80, V83, V88, V89, V90 на усилители на транзисторах V21, 1V21, V22 и 1V22, V24 и 1V24, V25 и 1V15, V27 и 1V17. Транзисторы открываются, в коллекторных цепях которых загораются электролампочки, осуществляющие подсветку сегментов, формирующих неудовлетворительную оценку на цифровых индикаторах пульта управления прибора и табло.

На фиг. 18 представлена схема табло, состоящая из двух цифровых индикаторов, которые индицируют номер учащегося (номер рабочего места). Оценку индицирует один цифровой индикатор. "Ответы на вопросы" индицирует шесть пар электролампочек световой индикации. "Изучить литературу к билету" также индицирует шесть пар электролампочек световой индикации. "Подготовиться и пересдать" индицируют две электролампочки световой индикации. За исключением номера учащегося вся другая информация, отображаемая на табло, дублируется на пульте управления прибора. Номер учащегося на пульте управления прибора определяется по положению двух ручек галетных переключателей SA1, SA2 (см. фиг. 10). Ек с SB1.2 или SB2.2 подается на SA2.1 и далее на SA1 может быть подано на 4 платы, каждая из которых имеет 11 контактов, которые могут подключаться к общим контактам платы, обозначенным на фиг. 10 римскими цифрами. Эти общие контакты подключены к 4-м контактам переключателя SA2.1. Переключатель SA2 максимально может устанавливаться в 5 положений, которые определяют максимальные возможности прибора 5·11=55 рабочих мест. В исходных данных прибора принято 44 рабочих мест - 4·11. Поэтому в переключателе SA2 устанавливается ограничитель хода ротора так, что он может устанавливаться в четыре положения, начиная с первого. Как видно из фиг. 10, номер рабочего места определяется положением ручек управления переключателей SA1 и SA2. Ручкой управления SA2 определяется номер платы SA1, на общий контакт которой подключено напряжение. Изображенное положение ручек свидетельствует, что функциональные узлы прибора подключены к первому рабочему месту. Если ручку переключателя SA2 установить во 2-е положение (без изменения положения ручки A1), то будет подключено к основным узлам прибора 12 рабочее место = 1+11. При установлении ручки переключателя SA2 в 3-е положение к основным узлам прибора будет подключено 23 рабочее место = 1+11+11, и т.д. Положение ручек галетных переключателей SA1 и SA2 на фиг. 2 свидетельствует, что к основным узлам прибора подключено 17 рабочее место 11 + 6.

Для прибора принято два варианта источника питания.

1. Прибор комплектуется серийно выпускаемым промышленностью трансформатором ТП1-9-220-50 с магнитопроводом ШЛ16 · 25. Напряжение вторичных обмоток (см. фиг. 19) П - 5 В, Ш - 5В. Ток вторичных обмоток П - 1 А, Ш - 1 А. Вторичные обмотки соединяются последовательно, образуя напряжение 10 В, ток 1 А. Напряжение 10 В через 2 диода 292204В, осуществляющих однополупериодное выпрямление, поступает на тумблер ТП1-2 (см. фиг. 16). Выходная мощность трансформатора 10 ВА.

2. Подключается 6 плоских элементов 3336, образующих постоянный ток напряжением 9 В.

На фиг. 2 изображен чертеж размещения органов управления и индикации, а также 44 пультов учащихся и 44 преобразователей угла поворота вала в код. Шесть электролампочек, индицирующих "Ответы на вопросы", пронумерованы от единицы до шести. Номера находятся слева от электролампочек. Непосредственно на электролампочках нанесены цифры, обозначающие количество очков, получаемых учащимся за ответ на определенный подвопрос. При правильном ответе учащимся на подвопросы загораются электролампочки. Если на какой-то подвопрос учащийся правильно ответит, то электролампочка этого подвопроса не загорится при нажатии кнопки "Оценка". Следующие шесть электролампочек индицируют "Изучить литературу к билету". На электролампочках нанесены порядковые номера подвопросов, на которые учащимся может быть дан отрицательный ответ. Эти электролампочки при нажатии кнопки "Изучить" сигнализируют номер литературы к билету, которую необходимо изучить, чтобы учащийся имел отличные знания к подвопросам билета. Таблица соответствия возможных диапазонов набранных за ответ учащимся очков оценка показывает, что на цифровом индикаторе индуцируется отличная оценка за 15 очков, хорошая оценка за 12 ^oC 14 очков, удовлетворительная оценка за 8 ^oC очков, неудовлетворительная оценка за семь и менее очков. Индикаторная лампочка "Подготовиться и пересдать" загорается, когда прибор учащемуся в соответствии знаниям индицирует неудовлетворительную оценку. На цифровом индикаторе (в форме цифры 8) прибор индицирует оценки в соответствии знаниям учащихся. Кнопка спаренная малогабаритная КМ2-1 SB2 "Оценка" подключает питающее напряжение к электрической схеме прибора за исключением транзисторов, в коллекторных цепях которых подключены индикаторные лампочки, индицирующие "Изучить литературу к билету". Кнопка спаренная малогабаритная KM2-1 SB1 "Изучить" подключает питающее напряжение к электрической схеме прибора за исключением транзисторов, в коллекторных цепях которых подключены электролампочки "Ответы на вопросы". Ручка малогабаритного галетного переключателя на 4 положения 2 напряжения 4 галеты SA2 обеспечивает подключение питающего напряжения к малогабаритному галетному переключателю SA1, а также подключение четырех групп по шесть выходных шин в каждой группе от одиннадцати схем совпадений, образованных одноименными пультами учащимся к преобразователям угла поворота вала в код, к двухпозиционным датчикам (см. фиг. 10). Ручка малогабаритного галетного переключателя SA1 на одиннадцать положений одно направление четыре галеты 11П4Н осуществляет подключение напряжения Ek к схемам совпадения, образованным одноименными пультами учащихся и преобразователями угла поворота вала в код. Ручкой галетного переключателя SA1 осуществляется подключение четырех групп по одиннадцать рабочих мест (одноименных пультов учащихся с последовательно соединенными преобразователями угла поворота вала в код) к входам двухпозиционных датчиков. При подключении к первой группе из одиннадцати рабочих мест галетный переключатель SA2 находится в первом положении. При подключении ко второй группе из одиннадцати рабочих мест (с 12 по 22 рабочее место) галетный переключатель SA2 находится во втором положении. При подключении к третьей группе из одиннадцати рабочих мест (с 23 по 33 рабочее место) галетный переключатель SA2 находится в третьем положении. При подключении к четвертой группе из одиннадцати рабочих мест (с 34 по 44 рабочее место) галетный переключатель SA2 находится в четвертом положении. Переключатель кнопочный В9 типа П2К "Сеть" подключается к прибору напряжение сети 220 В 50 Гц. Переключателем кнопочным SB3 типа П2К "Теория-Задача" устанавливается режим работы прибора в зависимости от проверки знаний учащихся по теории или решению задач и примеров. При отжатом положении кнопки прибор готов проверять знания по теории, а при нажатом положении кнопки прибор готов проверять знания в решении задач и примеров. Переключатели кнопочные "N математического действия" SB4, SB5, SB6, SB7, SB8 определяют количество и номера математических действий при решении задач и примеров (см. фиг. 13). Первое действие (первый вход схемы формирования отличной оценки) включено без переключателя кнопочного П2К. Минимальное количество действий, не считая действия получения ответа, равняется одному. Поэтому при решении задачи в одном действии (с получением ответа в двух действиях) переключатели SB4 ^oC SB8 должны быть в отжатом (выключенном) состоянии. При решении задачи в двух действиях должен быть нажат (включен) переключатель SB4 (на пульте управления кнопка под номером 2 из ряда кнопок под названием "N математического действия"), в трех действиях - SB4, SB5 /2 и 3 кнопки/, в четырех действиях - SB4, SB5, SB6 (2, 3, 4 кнопки) и т.д. При работе прибора в режиме "Теория" переключатели SB4 ^oC SB8 должны быть во включенном (нажатом) состоянии. На фиг. 13 эти переключатели установлены в режиме "Задача" при решении задачи в одном действии (с получением ответа в двух действиях). Тумблер ТП1-2 SA3 "10В-Б33369В" осуществляет подключение электрической схемы прибора по электропитанию к пониженному с однополупериодным выпрямлением напряжения 10 В или к шести батареям 3336 напряжением 9В.

Источники информации.

1. Устройство для контроля знаний учащихся по авторскому свидетельству СССР N 732973.

2. Демидович Н. Т. Вычислительные машины и программирование. - Минск: Университетское, 1985.

Формула изобретения

Прибор контроля знаний, содержащий пульты учащихся, пульт управления, блоки кодирования ответов, блок формирования оценок, коммутатор пультов учащихся, блок индикации, отличающийся тем, что он содержит блок двухпозиционных датчиков, каждый пульт учащегося вместе с блоком формирования оценок выполнен с возможностью ответа на подвопросы различной сложности к трем вопросам, представленным в форме нескольких подвопросов в контрольном листе совместно с возможными альтернативными ответами и перечнем литературы к каждому подвопросу, каждый блок кодирования ответов выполнен в виде преобразователя угла поворота вала в код, блок индикации - в виде табло, содержащего цифровые индикаторы номера учащегося, цифровой индикатор оценки, индикаторы правильности ответов на подвопросы, индикаторы номера литературы к подвопросам, индикатор "Подготовиться и пересдать", входы питания пультов учащихся соединены через коммутатор пультов, подключенный входом управления к соответствующему выходу пульта управления, с шиной питания, а выходы пультов учащихся соединены с входами соответствующих преобразователей угла поворота вала в код с возможностью реализации ими функции совпадения, выходы преобразователей угла поворота вала в код соединены с входами блока двухпозиционных датчиков, причем число датчиков в блоке соответствует количеству подвопросов в контрольном листе, выходы блока двухпозиционных датчиков подключены к входам блока формирования оценок, формирующего оценки по пятибалльной системе в соответствии с набранным количеством очков при ответах на подвопросы, электрические входы табло соединены соответственно с выходами блока формирования оценок и соответствующими выходами пульта управления, все индикаторы табло, кроме индикаторов номера учащегося, продублированы на пульте управления прибора, где номер учащегося соответствует положению ручек двух галетных переключателей - коммутатора пультов учащихся.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20