Устройство для обучения и контроля знаний учащихся

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,>767812

« .»

«»

,» (61) Дополнительное к авт. свид-ву р741308

) „э

G 09 В 7/07 (22) Заявлено 21.1277 (21) 2558017/18-24 с присоединением заявки Ì9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень М 36 (53) УДК 681 3.071 (088. 8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

В. C. Великанов, А. С. федечкин, А. Н. Маляров, А. В. Алимпиев и В. A. Дегтярев

Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

УЧЩИХС Я

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

Известно устройство для обучения и контроля знаний учащихся, содержащее блок ввода ответов, подключенный к блоку сравнения ответов и блоку памяти, соединенному с регистром адреса10 блоком воспроизведения учебной информации и блоком сравнения адресов, который подключен к регистру адреса, блоку воспроизведения учебной информа.ции и блоку определения признаков, 15 соединенному с блоком сравнения ответов, блоком воспроизведения учебной информации и блоком управления, который подключен к регистру адреса, блоку регистрации и блоку сравнения от- gQ ветов, соединенному с блоком воспроизведения учебной информации, который подключен к регистру адреса и блоку регистрации, генератор случайных сигналов, подключенный к счетчику, кото-25 рый соединен с первым входом коммутатора адресов, второй вход которого подключен к блоку воспроизведения учебной информации, а выход — ко входу регистра адреса tl).

Недостаток этого устройства эаклю, чается в том, что при реализации контролирующих программ в зоне может быть только два, четыре или восемь кадров. Под зоной здесь подразумевается некоторое количество контролирующих кадров,, составленных, как правило, по одной общей теме или разделу программы и имеющих общий признак в кодировке носителя информации. Устройство выдает учащемуся по одному кадру из эоны случайным образом.

Очень часто, в зависимости от темы. нужно, чтобы количество контролирующих кадров в зоне было три, пять, шесть, семь. Возникает необходимость повторять контролирующие кадры одного содержания, дополняя зону до четырех или восьми кадров, а это приводит с одной стороны к неравновероятной выборке кадоров различного содержания, что ведет к снижению достоверности контроля, а с другой — к неэкономичному использованию кинопленки.

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

Цель изобретения — повышение точности устройства и более рациональное .использование носителя информации.

767812

Эта цель достигается тем, что в известное устройство (1) введен блок, изменения объема и дискретности учеб. ной информации, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком определения признаков и счетчиком и выполненный из элементов НЕ, И, ЦЛИ и одновибратора, подключенного входом к первому входу блока, а вы" ходом — к перным входам элементов И, вторые входы которых непосредственно и через элементы НЕ соединены со вторыми входами блока, выходы элементов

И через соответствующие элементы ИЛИ подключены к выходам блока.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 дана кодировка совмещенного носителя информацииу на фиг. 3 приведен приI мер выполнения нового блока;

Обучающее и контролирующее устойство (фиг. 1) содержит блок 1 вно- щ да ответов, блок 2 сравнения ответов, блок 3 памяти, блок 4 воспроизведения, блок 5 регистрации, регистр б адреса, блок 7 сравнения адресов, блок 8 определения признаков, блок 9 управления, коммутатор 10 адресов, генератор ll случайных сигналов, счетчик 12 и блок 13 изменения объема и дискретности учебной информации.

Блок 1 ввода ответов связан с блоком 2 сравнения ответов и блоком 3 памяти, подк)поченным к блоку 4 воспроизведения, который подсоединен к блоку 2 сравнения ответов, блоку

5 регистрации, регистру б адреса, блоку 7 сравнения адресов, блоку 13 35 изменения объема и дискретности учебной информации и блоку 8 определения признаков, связанному с блоком 7 сравнения адресов, блоком 9 управления, блоком 13 и блоком 2 сравнения отве. тов, соединенным с блоком 9 .управления, подключенным к блоку 5 регистрации и регистру б адреса, на входы которого через коммутатор 10 адресов поступают сигналы или с выходов счетчика 12, или с ныходон блока 4 воспроизведения. Выходы регистра б адреса подключены к блоку 3 памяти и блоку 7 сравнения адресов связанному

t с блоком 3 памяти. Кроме того, генератор 11 случайных сигналов подключен к счетчику 12, выход которого соединен с блоком 13 изменения объема и дискретности учебной информации, связанным со счетчиком 12.

Блок 2 сравнения, блок 8 определе. . 55 ния признаков, блок 9 управления, генератор 11, счетчик 12, блок 13, регистр б адреса, блок 7 сравнения адресов и коммутатор 10 объединены в вычислитель 14. 60

Блок 1 ввода отнетон состоит из буквенных кнопок ввода ответов, дешиф "ратора, триггеров запоминания ответов

-и реле запуска ленто-протяжного механизма.

Блок 3 памяти содержит носитель информации на кинопленке с нанесенными на ней информационными кадрами и кодами управления и реверсивный лентопротяжный механизм.

Блок 4 воспроизведения состоит из однотипных фотоэлектрических усилителей, преобразующих фотосигналы в электрические импульсы и усиливающих их.

Блок 5 регистрации включает в себя счетчик ошибок с элементом И на счетном входе, дешифратор. и индикаторные лампы оценок.

Перед рассмотрением работы устройства необходимо рассмотреть кодировку кинопленки {фиг. 2).

В предлагаемом устройстве программа имеет три типа кодов 15, 16, 17 с различными функциями в управлении работой устройства.

Коды типа 15 содержат код 18 возможного ответа, предназначенный для сравнения с кодом ответа, разряд Обязательное сраннение 19, необходимый для безусловного сравнения с кодом ответа, разряд Неправильно

20, предназначенный для занесения одного штрафного балла в блок 5 регистрации, и отличительный признак

21, служащий для опознания кодон типа

15 вычислителем. Отличительный признак 21 имеет такую комбинацию кодов в своих разрядах, которая является запретной для кодов других типов, например третий снизу разряд — светлый, а второй снизу разряд — темный.

Коды типа lб содержат адрес .следунвцего кадра 22, по которому нужно искать следующий кадр, разряды 23 . кода коэффициента пересчета, по которому задается коэффициент пересчета счетчика 12, и отличительный приз)нак 24, предназначенный для опознавания типа кода вычислителем 14 (третий снизу разряд темный, а второй разрядсветлый) .

Коды типа 17 содержат код 25 кадра являющийся двоичным ноМером кадра и служащий для сравнения с адресом следующего кадра, и отличительный признак 2б, (второй и третий разряды снизу светлые) .

В кодах всех типов существует один служебный разряд маркер 27, предназначенный для формирования разрешаняцего сигнала на считывание всего кода и необходимый для того, чтобы инФормация не считывалась с кадров во время движения кинопленки. Маркер должен располагаться ниже (или выше) уровня кадров, а сигнал с выхода маркерного фотоэлектрического усилителя 28 подается на остальные фотоэлектрические усилители 29 — 37 в качестве разрешающего.

Блок 13 изменения объема и дискретности учебной информации (фиг. 3) содержит логические элементы НЕ 38, 39, 767812

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

Предлагаемое устройство работает следующим образом (фиг. 1).

После ввода ответа учащихся, блок

1 ввода отнетон подает код ответа в вычислитель 14 и сигнал запуска лентопротяжного механизма в блок 3 памяти. Во время движения кинопленки управляющие коды проходят мимо фотодатчиков блока 4 воспроизведения, считываются, усиливаются и подаются в вычислитель 14 который на основе кода ответа и кодов, считываемых с ки. нопленки, осуществляет поиск наружно" го кадра. Коды считываются последовательно но время движения кинопленки. Код ответа поступает в блок 2 сравнения ответов. В этот блок подаются сигналы из разрядбв блока 4 воспроизведения с фотоэлектрических уси- 20

-лителей 29 — 34, считывающих коды ответов и разряд Обязательное сравнение, а из блока 8 определения возможных признаков поступают сигналы о считывании кодов типа 15. 25

В исходном состоянии вычислитель

14 реагирует только на коды типа 15.

При сравнении кода ответа с кодом возможного ответа и при наличии сигнала из блока 8 блок 2 сигнал сравнения выдает в блок 9 управления.

Если не один из предусмотренных кодов возможных ответов не сравнился с кодом ответа (учащийся ответил непредусмотренным образом), то придет код .типа 15, стоящий последним среди кодов типа 15, в котором содержится разряд Обязательное .сравнение и при считывании такого кода блок 2 выдаст сигнал сравнения в блок 9 управления. 40

В блок 8 определения признаков поступают сигналы из разрядон блока 4 воспроизведения, занятых отличительными признаками, а иэ блока 8 подаются разрешающие сигналы о наличии ти 45 па кода в блок 2 сравнения ответов, если считываемый код является кодом типа 15, в блок 9 управления, если код относится к типу 16, и в блок 7 сравнения адресов, если это код типа 17.

Блок 9 управления по сигналу иэ блока 2 производит запоминание наличия сравнения кода ответа и кода возможного ответа и выдает кратковременный сигнал на запись ошибки в блок 5 регистрации, и если в сранниваемом коде типа 15 закодирован разряд Неправильно, который из блока 4 подается в блок 5 регистрации, то при совпадении двух сигналов блок 5 регистриру-59 ет и индииирует ошибку.

После запоминания сигнала сравнения кода возможного ответа с кодом бтвета блоком 9 вычислитель 14 в дальнейшем реагирует только на коды типа

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

При подключении регистра б адреса коммутатор 10 к блоку 4 воспроизведения устройство работает в режиме Обучение и все разряды адреса следующего кадра поступают в регистр адреса из блока воспроизведения. В другом положении коммутатора 10, в ре жиме Контроль, часть разрядов адреса поступает в регистр адреса с выходов счетчика 12, который считает импульсы с генератора 11 и имеет в момент записи случайный код. Этот код " зависит от коэффициента пересчета счетчика 12, который задается кодом: коэффициента пересчета, поступающего из блока воспроизведения 4 в блок

13. В зависимости от кода коэффициента пересчета блок 13 подключает выход счетчика 12 к соответствующим входам пересчетных схем этого счетчика (на фиг. 1 не показаны) и тем самым-изме-, няет коэффициент пересчета. Например, комбинацией 00 задается работа счетчика 12 с коэффициентом пересчета по разрядам два-четыре-восемь.

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

Если записывается один случайный разряд, то в зоне будет два кадра, так как н этом разряде может быть 0 или 1 с равной .вероятностью; в случае, если записываются два случайных разряда, то в зоне должно быть четыре кадра (четыре сочетания нулей и единиц в двух разрядах с равной вероятностью), а если записывается три случайных разряда, то в зоне будет восемь кадров.

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

Так комбинация . "01" задает коэффициент пересчета равный трем и шес767812

РазРЯД Равен О, a в коде ка а: !!1!! таким образом служебный разряд в коде кадра является признаком, характеризующим зону, и переход из одной эоны в другую осуществляется по служебному разряду, а случайные разряды выбирают кадр из эоны.

Устройство по функциональной схеме работает следующим образом. Первый код типа 16 вызывает появление сигнала с блока определения сигнала в блок

9 управления и блок 13 задания зоны

13 на элементы И 40 — 42, который является разрешающим на подключение обратных связей к счетчику 12. !

5 Генератор 11 подает сигналы большой частоты на трехразрядный счетчик 12, состоящий из счетных триггеров 46 — 48, с выходов которых сигналы поступают на коммутатор 10. СчетЩ чик считает импульсы до состояния

"111" . По следующему импульсу с генератора 11 счетные триггеры 46

48 устанавливаются в состояние

"000" . Одновибратор 45 по перепа25 ду из 1 и О с выхода счетного триггера 48 вырабатывает короткий сигнал, который поступает на входы элементов 40 — 42, и в зависимости от кода коэффициента пересчета устанавливает счетные триггеры 46 — 48 в оп-

ЗО ределенное начальное состояние.

В случае, если с усилителей 34, 35 снимаются сигналы "pp то поя. вится сигнал на выходах элементов НЕ

38, 39. С элементов 40 — 44 сигналы 5 будут отсутствовать, и начальное состояние триггеров 46 — 48 будет 000".

Счетчик 12 считает импульсы с генератора 11 с коэффициентом пересчета по разрядам два-четыре-восемь.

40 Если с усилителей 34, 35 снимается сигнал 01, то сигналы появятся на выходах элементов НЕ 38, И 40, ИЛИ 43. Счетные триггеры 46 — 48 установятся в состояние 010 . Коэффициент пересчета в этом случае по трем разрядам 46 — 48 равен шести, а по элементам памяти 47, 48 равен трем.

Если с усилителей 34,,35 снимается сигнал 10, то сигналы появятся на выходах элементов НЕ 39, И 41, ИЛИ

43„ 44 и счетчик 12 установится в состояние 110 . Коэффициент пересчета счетчика будет равен пяти. И если с усилителей 34, 35 снимается сигнал 11, то сигналы появятся на 5 выходах элементов И 42, ИЛИ 44 и счетчик установится в состояние 100, Коэффициент йеРесчета счет=- и чика будет равен семи.

6Q B завйсимости от положения переключателей в регистр б адреса по короткому разрешающему сигналу с блока 9 управления запишется адрес следующего кадра либо полностью с блока

65 4 спроизведения, либо несколько

4 воспрои ти, ПРИ подключении коммутатором 10 двух разрядов счетчика 12 к регистру адреса формируется случайная часть адреса случайного кадра дл!й йоиска кадра в.износ из шести кадров. Комбинация "10" создает коэффициент пересчета, равный пяти, комбинация

"11" — коэффициент пересчета, Равный семи.

По сигналу из блока 9 регистр 6 МфФГй=эапйсывает адрес""следующеro кадра 22 полностью из блока 4 воспроизведения или записывает часть адреса следующего кадра 21 из блока 4 воспроизведения, а другую часть адреса,записывает из счетчика 12,что зависит от состояния коммутатора 10.

Адрес следующего кадра запоминается "на время поиска следующего кадра.

Выдачу разрешающего сигнала блок

9 запомйнает и-повторных сигналов не выдает, а вычислитель 14 в дальнейшем

" реагирует только на коды типа 17.

Часть-адреса следующего кадра, поступающего помимо коммутатора 10, содер жйт разряд направления движения Реверс, и если нужный кадр нахОдится в стороне, противоположной:

=первойачальному направлению движения кинопленки, то регистр б адреса подает сигнал Реверс в блок 3 памяти, "йо коЪорбму Направление движения кинопленки изменяется на протйвоположное.

Блок 7 сравнения адресов производит поразрядное сравнение адреса следую щего кадра, ° приходящего из регистра б адреса, и кода кадра, приходящего из блока 4 воспроизведения при на личйи разрешающего сигнала из блока

8 определения признаков (о наличии кода типа 17). При поразрядном сравнении блоком 7 выдается сигнал на ос- . "" тановку лентопротяжного механизма в блок 3 памяти.

Цикл поиска кадров может быть беэ сравнения кода ответа. При организации линейного участка программы пере ход от кадра к кадру можно осуществить с помощью одного, кода типа 17, в котором код кадра — все нули, так как в исходном положении регистр адреса находится в нулевом состоянии и при считйвании кода типа 17 с нуле вЬЪГ"кодом" кадра происходит сравнение с" нулевым адресом, блок 8 выдает сиг, нал o"наличии признака кода типа 17 в блок 7, а блок 7 форМирует сигнал

" йа останов,лентопротяжного механизма, который поступает в блок 3 памяти.

Одйй иэ-разрядов адреса следующего кадра и кода кадра, записываемый из блока воспроизведения, носит служебны характер. С его помощью осуществля; ется переход иэ одной зоны в другую.

Этот разряд в пределах одной зоны в

t! !!

" здресе "следующего кадра равен 1 а в коде кадра равен О . В кадрах соседних зон должны быть обратные зна чения: в адресе следующего кадра этот

7б7812 разрядов с блока 4 воспроизведения, а остальные разряды со счетчика 12.

При подключении трех разрядов счетчика 12 с коэффициентом пересчета, равным восьми, возможно состояние счетчика 100 " . При смене коэффициента пересчета, например с восьми на пять, возможна запись состояния счетчика 12 в регистр б адреса до начальной установки 110, что приведет,к ложному формированию адреса следующего кадра. Поэтому разрешающий сигнал с блока управления на запись в регистр б адреса следующего кадра должен появиться с задержкой относительно сигнала о появлении кода типа 16 с блока

8 определения признаков в блок 13 на 15 время, необходимое для начальной установки счетных триггеров счетчика 12 при смене коэффициента пересчета.

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

Формула и з о бре те н и я

1. Устройство для обучения и контроля знаний учащихся по авт. св.

Р 741308, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок изменения объема и дискретности учебной информации, соединенный с блоком воспроизведения учебной информации, блоком определения признаков и счетчиком.

2. Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок изменения объема и дискретности учебной инфОрмации содержит элементы НЕ, И,ИЛИ и одновибратор,подключенный вхо. дом к первому входу блока,а выходом— к первым входам элементов И,вторые входы которых непосредственно и через элементы НЕ соединены со вторыми входами блока, выходы элементов И через соответствующие элементы ИЛИ подключены к выходам блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 741308, кл. G 09 В 7/07, 24.01.77 (прототип).

7б7812

17

22

2З

2Ч

21

27

27 фиг. 2 (Рог. 3

Составитель А.Карлов

Редактор И.Грузова Теехред Н. Бабурка Корректор М. Пожо

= -" ййййЪъ й:" - Ыж Ьиа"йЯй - "Заказ 7200/47 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю, Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4