RU1789999C - Устройство дл обучени и контрол глубины знаний обучаемых - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматика и вычислительной технике и предназначено дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в сложных услови х обстановки, в частности 2 при жестком лимите времени на прин тие решени , в качестве операторов специальных технических систем. Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит блоки 1, 2. 10, 23 ввода ответов, кодировани , регистрации, индикации, коммутатор 3 ответов, переключатель 4 вопросов , преобразователи 14 кода ответов, формирователи 12 и 13 импульсов блокировки повторного ввода ответов, импульсов сброса элементов ответа, генератор 15 тактовых импульсов, триггер 16, элемент НЕ 19, два счетчика 20 и 21 импульсов и элементы И 17 и 18. 1 ил.

Description

Si

00

I

Ю

юИзобретение относитс  к автоматике и вычислительной .технике и предназначено дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в сложных услови х обстановки (жестком лимите времени на прин тие решени ) в качестве операторов специальных технических систем. Л

Известно устройство дл  оценки де - тельнос и операторов, содержащее первую группу сумматоров, входы которых  вл ютс  информационными входами устройства, вторую группу сумматоров, делители сумматора и блоки задани  зоны регулировани  параметров, входы которых подключены соответственно к первым входам соответствующих делителей и сумматоров второй группы, ограничители амплитуды, входы которых соединены с выходами соответствующих сумматоров первой группы, а выходы подключены к вторым входам соответствующих делителей, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого подключен к информационному входу интегратора и первому входу индикатора, второй вход которого подключен к выходу интегратора, вход запуска которого  вл етс  управл ющим входом устройства, усилители и блоки определени  пол рности сигналов, входы которых подключены к выходам сумматоров первой группы, а выходы соединены соответственно с первым и вторым информационными входами соответствующих усилителей, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров второй группы, а управл ющие входы  вл ютс  входами начальной установки устройства.

Недостатком известного устройства   вл етс  его ограниченные функциональные возможности, отсутствие возможности достоверного контрол  и дифференцированной оценки глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в сложных услови х обстановки (жестком лимите времени ) в качестве операторов специальных технических систем.

Известно также обучающее - контролирующее устройство, содержащее блок ввода ответов, один выход которого соединен с первым входом первого блока сравнени , второй выход которого подключен к первому выходу блока пам ти, адресный вход которого подключен к выходу блока задани  .режимов работы, коммутатор, индикатор результатов и индикатор оценки, дешифратор , блок ввода заданий, вход которого соединен с выходом блока задани  режимов работы, а выход - с входом дешифратора, формирователь команд, входы которого

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

подключены к соответствующим выходам дешифратора, а первый и второй выходы - к первому и второму входам блока ввода ответов соответственно, и второй блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом коммутатора, второй вход - с вторым выходом блока пам ти, а третий вход - с третьим выходом формировател  команд, подключенным к управл ющему входу коммутатора , входу опроса блока пам ти и первому входу индикатора результатов, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнени , третий вход - с третьим выходом блока пам ти, а четвертый вход - с вторым выходом блока ввода ответов, подключенным к информационному входу коммутатора , вход индикатора оценки соединен с выходом первого блока сравнени .

Недостатком известного устройства  вл етс  его ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием возможности достоверного контрол  и дифференцированной оценки глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в качестве операторов специальных технических систем в сложных услови х обстановки (жестком лимите времени) при получении группой обучаемых равных оценок.

Из известных устройств наиболее близким по своей технической сущности  вл етс  устройство дл  обучени  и контрол  знаний обучаемых, содержащее блок взода ответов, блок кодировани , коммутатор ответов , переключатель вопросов,преобразователи кода ответов, включающие формирователь кода ответов, блок сравнени , блок пам ти, формирователи сигналов правильного и неправильного ответа, блок регистрации, переключатель режимов работы , формирователь импульсов блокировки повторного ввода ответов и формирователь импульсов сброса элементов ответа; причем выход блока ввода ответов подключен к входу блока кодировани , выход которого подключен к объединенным входам формировател  кода ответов и коммутатора ответов, выход которого подключен к первому входу блока сравнени , второй вход которого присоединен к выходу формировател  кода ответов, выход блока сравнени  соединен с входом блока пам ти, выход которого подключен к соединенным входам формирователей сигналов правильного и неправильного ответов, выходы которых подключены к соответствующим входам блока регистрации оценки, выход переключател  вопросов подключен к второму входу формировател  кода ответов, выход переключател  режимов работы подсоединен к

третьему входу блока сравнени , выход формировател  импульсов блокировки повторного ввода ответов подключен к соединенным между собой управл ющему входу блока пам ти и входу формировател  им- пульса сброса элементов ответа, выход которого подключен к входу сброса блока пам ти.

Недостатком данного устройства, прин того за прототип,,  вл ютс  его ограни- ченные функциональные возможности, объ сн емые отсутствием возможности достоверного контрол  и оценки глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в качестве операторов специаль- ных технических систем при жестком лимите времени на прин тие решени  (ответ) по каждой возникающей ситуации (вопросу).

Действительно, ввод вопросов преподавателем и выдача ответов обучаемым произ- вод тс  последовательно переключателем вопросов и коммутатором ответов, временной интервал между постановкой вопроса и выдачей ответа при этом не регистрируетс  и не оцениваетс , что не позвол ет оценить глубину усвоени  материала каждым из обучаемых в случае получени  группой обучаемых одинаковых оценок.

Таким образом, схема устройства дл  обучени  и контрол  глубины знаний обуча- емых определ ет его ограниченные функци- ональные возможности не позвол   оценить глубину знаний обучаемых и оперативность оценки ими обстановки при действи х в сложных услови х.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  обучени  и контрол  глуби- ны знаний обучаемых, содержащее блок ввода ответов, блок кодировани , коммутатор отйетов, переключатель вопросов, преобразователи кода ответов, включающие формирователь кода ответов, блок сравне- ни , блок пам ти, формирователи сигналов правильного и неправильного ответа, блок регистрации, переключатель режимов работы , формирователь импульсов блокировки повторного ввода ответов и формирователь импульсов сброса элементов ответа, причем выход блока ввода ответов подключен к входу блока кодировани , выход которого подключен к объединенным входам формировател  кода ответов и коммутатора отве- тов, выход которого подключен к первому входу блока сравнени , второй вход которого присоединен к выходу формировател  кода .ответов, выход блока сравнени  соединен с входом блока пам ти, выход которого подключен к соединенным входам формирователей сигналов правильного и неправильного ответов, выходы которых подключены к соответствующим входам блока регистрации оценки, выход переключател  вопросов подключен к второму входу формировател  кода ответов, выход переключател  режимов работы подсоединен к третьему входу блока сравнени , выход формировател  импульсов блокировки повторного ввода ответов подключен к соединенным между собой управл ющему входу блока пам ти и входу формировател  импульса сброса элементов ответа, выход которого подключен ко входу сброса блока пам ти, введены генератор тактовых импульсов , триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, первый и второй счетчики импульсов, переключатель и блок индикации , причем выход генератора тактовых импульсов подсоединен к информационному входу первого элемента И, выход которого подключен к объединенным тактовым входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам переключател , выход которого подключен к входу блока индикации, вход установки триггера в единичное состо ние подключен к выходу переключател  вопросов , вход сброса триггера подключен к выходу коммутатора ответов, пр мой выход триггера подключен к первому управл ющему входу первого элемента И, инверсный выход триггера подключен к информационному входу второго элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, выход переполнени  которого подключен к соединенным между собой управл ющему входу переключател  и входу элемента НЕ, выход которого по$ ключей к соединенным между собой второму управл ющему входу первого элемента И и управл ющему входу второго элемента И.

Проведенный патентный поиск показал отсутствие устройств со сходными отличительными признаками, что позвол ет сделать вывод о соответствии предложенного технического решени  критерию новизна.

Введение указанных новых отличительных признаков (новых элементов и св зей) непосредственно обеспечивает достижение поставленной цели - расширение функцио нальных возможностей устройства посредством обеспечени  достоверного контрол  и дифференцированный оценки глубины знаний обучаемых при их подготовке к действи м в качестве операторов специальных технических систем в сложных услови х обстановки (жестком лимите времени на прин тие решени ),.

Сущность предложенного технического решени  заключаетс  в том, .что введение генератора тактовых импульсов, триггера, первого и второго элементов И, элемента НЕ, первого и второго счетчиков импульсов, переключател  и блока индикации позвол ет оценивать каждого из обучаемых по каж-. дому из заданных вопросов при соблюдении установленного лимита времени при ответе на каждый из вопросов.

Сущность изобретени  по сн етс  чер- тежем. Устройство дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых, содержит блок 1 ввода ответов, блок 2 кодировани , коммутатор 3 ответов, переключатель 4 вопросов, преобразователи 14 кода ответов, включающие формирователь 5 кода ответов, блок 6 сравнени , блок 7 пам ти, формирователи сигналов правильного ответа 8, и неправильного ответа 9, блок 10 регистрации, пе- реключатель 11 режимов работы, формирователь 12 импульсов блокировки повторного ввода ответов, формирователь 13 импульсов сброса элементов ответа, генератор 15 тактовых импульсов, триггер 16, первый 17 и второй 18 элементы И, элемент НЕ 19, первый(201и второй(2) счетчики импульсов переключатель 22 и блок 23 индикации , причем выход блока 1 ввода ответов подключен ко входу блока 3 кодировани , выход которого подключен к объединенным входам формировател  5 кода ответов и коммутатора 3 ответов, выход которого подключен к первому входу блока 6 сравнени , второй вход которого присоединен к выходу формировател  5 кода ответов, выход блока 6 сравнени  соединен со входом блока 7 пам ти, выход которого подключен к соединенным входам формирователей сигналов правильного 8 и неправильного 9 ответов, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 10 регистрации оценки, выход переключател  4 вопросов подключен ко второму входу формировател  5 кода ответов, выход переключател  11 режимов работы подсоединен к третьему входу блока 6 сравнени , выход формировател  12 импульсов блокировки повторного ввода отве- трв подключен к соединенным между собой управл ющему входу блока 7 пам ти и входу формировател  13 импульса сброса элементов ответа, выход которого подключен к входу сброса блока 7 пам ти, выход генератора 15 тактовых импульсов подсоединен к информационному входу первого 17 элемента И, выход которого подключен к объединенным тактовым входам первого 20 и второго

21 счетчиков, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам переключател  22, выход которого подключен к входу блока 23

индикации, вход установки триггера 16 в единичное состо ние подключен к выходу переключател  4 вопросов, вход сброса триггера 16 подключен к выходу коммутатора 3 ответов, пр мой выход триггера 16 под0 ключей к первому управл ющему входу первого 17 элемента И, инверсный выход триггера 16 подключен к информационному входу второго 18 элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго 21

5 счетчика, выход переполнени  которого подключен к соединенным между собой управл ющему входу переключател  22 и входу элемента НЕ 19, выход которого подключен к соединенным между собой вто0 рому управл ющему входу первого 17 элемента И и управл ющему входу второго 18 элемента И.

Устройство дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых работает следу5 ющим образом.

Обучаемому предоставл етс  р д вопросов , на каждый из которых имеетс  р д неправильных ответов и правильный ответ, вводимые в устройство через блок 1 ввода

0 ответов. Код правильного ответа устанавливаетс  при помощи блока 2 кодировани , формирующего пр мые и инверсные сигналы с весами 1, 2, 4, подаваемые на вход формировател  5 кода ответов. Если, напри5 мер, правильный ответ первый из р да заданных в программе, то включаетс  первый вход формировател  5 кода ответов, если третий ответ правильный,, то включаютс  первый и второй входы, если п тый, то 0 первый и четвертый входы и т.д. Использу  переключатель 4 вопросов, обучаемый последовательно отвечает на вопросы, правильность решени , которых определ етс  соответствующими преобразовател ми 14

5 кода ответов и индицируетс  лампочками двух цветов формирователей 8 правильного и 9 неправильного ответа, причем зеленым - правильный ответ, красным - неправильный .

0 При переходе на решение следующе гб вопроса результаты ответа на предыдущие сохран ютс  блоком 7 пам ти, выполненным по схеме трехустойчивого триггера на трех элементах И-НЕ (см, а.с. СССР №

5 1072085, кл. G 09 В 7/02, 1984).

По окончании ответа на все вопросы по программе в устройстве автоматически выставл етс  обща  оценка при помощи блока 10 регистрации, Устройство работает в режимах обучени  и контрол , устанавливавмых при помощи переключател  11 режимов работы, соединенного с входами формировател  5 кода ответов и блока 6 сравнени .

Дл  повышени  объективности оценки знаний обучаемого в устройстве имеетс  формирователь 12 импульсов блокировки повторного ввода ответов, который в режиме контрол  исключает возможность повторного ввода ответов в случае сброса введенных, например, ошибочных ответов путем выключени  питани  или другими способами. В режиме обучени  учащийс  может проверить свои знани  путем последовательного включени  блока 1 ввода ответов и слежена  за индикацией формирователей 8 правильного и 9 неправильного ответов. При этом исходное состо ние устанавливаетс  при помощи кнопок формировател  13 импульсов сброса элементов ответа. Контроль за соблюдением установленного лимита времени проводитс  по блоку 23 индикации.

При контроле и оценке глубины знаний обучаемых в ходе их подготовки к выполнению об занностей операторов специальных технических систем в сложных услови х обстановки преподаватель задает лимит времени на прин тие решени  установкой коэффициента делени  счетчика 20 импульсов .

Генератор 15 тактовых импульсов выдает последовательность импульсов с периодом следовани , кратным шкдле времени, например секундным меткам.

Задава  номер очередного вопроса переключателем 4 вопросов, преподаватель устанавливает импульсом с его выхода триггер 16 в единичное состо ние, открыва  высоким потенциалом с его пр мого выхода (при наличии ьысокого потенциала на выходе элемента НЕ 2-1) элемент И 17 дл  прохождени  импульсов с его выхода на тактовые входы счетчиков импульсов 19, 20.

При выдаче обучаемым ответа импульс с выхода коммутатора 3 номеров ответов сбрасывает триггер 16 и запирает элемент И 17, запреща  прохождение через него импульсов на входы счетчиков 19, 20 импульсов . Передний фронт положительного потенциала, формируемый при этом на инверсном выходе триггера 16 при наличии на управл ющем входе элемента И 18 высокого потенциала с выхода элемента НЕ 21, поступает через элемент И 18 на вход сброса счетчика 20 импульсов и устанавливает его в исходное состо ние.

Число импульсов, поступившее на счетные входы счетчиков импульсов 19, 20, пропорционально длительности временного

интервала между постановкой вопроса и выдачей ответа. Если этот интервал меньше установленного лимита времени, то это число импульсов записываетс  в первый и вто- 5 рой счетчики импульсов 19, 20. При поступлении следующего вопроса счетчик 20 импульсов сбрасываетс , а содержимое счетчика 19 импульсов сохран етс .

Если обучаемый превысит установлен0 ный лимит времени, то потенциал переполнени  с выхода счетчика 2.0 импульсов, поступа  на вход элемента НЕ 21, формирует на его выходе низкий потенциал, запирающий элементы И 17, 18. Тем самым

5 прекращаетс  подача импульсов на тактовые входы счетчиков 19, 20 и предотвращаетс  сброс второго счетчика 20 при выдаче обучаемым ответа. В ходе ответа обучаемого на вопрос на блоке индикации высвечи0 ваетс  содержимое второго счетчика 20 импульсов, что позвол ет обучаемому самосто тельно контролировать текущий временной интервал и провер ть его соответствие установленному лимиту вре5 мени.

При превышении обучаемым установленного лимита времени потенциал переполнени  с выхода второго счетчика 20 импульсов поступает на управл ющий вход

0 переключател , подключа  вход блока 23 индикации к выходу первого счетчика 19 импульсов и обеспечива  тем самым индикацию суммарного времени реакции обуча- . емого на все заданные до этого вопросы.

5 При получении группой обучаемых равных оценок преподаватель со своего пульта устанавливает высокий потенциал на всех управл ющих входах переключателей 22 пультов обучаемых, При этом происходит

0 подключение входа блока 23 индикации к выходу первого счетчика 19 и обеспечиваетс  контроль суммарного времени реакции каждого из обучаемых по всей совокупности заданных вопросов, что позвол ет препода5 вателю после р да аналогичных проверок ,. отобрать из группы наиболее подготовленных обучаемых.| Введение генератора 15 тактовых импульсов , триггера 16 первого элемента

0 необходимо дл  преобразовани  длительности временных интервалов между постановкой преподавателем вопросов и выдачей обучаемым ответа в пропорциональное ей число импульсов.

5 Введение первого счетчика 19 импульсов необходимо дл  подсчета числа импульсов пропорционального суммарному времени прин ти  решени  по всем в заданным вопросам и преобразовани  его в код счетчика 19 импульсов.

Введение второго счетчика 20 импульсов необходимо дл  контрол  соответстви  длительности временного интервала между постановкой вопроса и выдачей на него ответа установленному лимиту времени.

Введение второго элемента И 18 и элемента НЕ 21 необходимо дл  управлени  работой счетчиков 19, 20 импульсов при превышении обучаемым установленного лимита времени.

Введение переключател  22 и блока 23 индикации необходимо дл  контрол  длительности интервала прин ти  решени  как по каждому из вопросов (при оценке соответстви  его длительности установленному лимиту времени) так и по всей совокупности заданных вопросов (при получении группой равных оценок).

Генератор 15 тактовых импульсов выполнен на базе отечественной микросхемы 176 ИЕ по известной схеме. Элементы И 17, 18 выполнены на базе отечественной микросхемы 561 ЛА 8, причём Дл  получени  функции И элементы Ч-И-Н Е соединены попарно, а лишние входы закорочены.

Триггер 16 выполнен на базе отечественной микросхемы 176 ТМ 2.

Счетчик 19 импульсов выполнен на базе отечественной микросхемы 176 ИЕ 8, представл ющей дес тичный счетчик-делитель с дешифратором. ;

Счетчик 20 выполнен на базе микросхемы 562 ИЕ Ъ.

Переключатель 22 выполнен на базе отечественной микросхемы 176 ЛП1 по схеме двунаправленного ключа.

Блок 23 индикации выполнен на базе типовых цифровых индикаторов ИН-1.

Таким образом, предложенное техническое решение за счет введени  генератора

тактовых импульсов, триггера, первого и второго элементов И, элемента НЕ, первого и второго счетчиков импульсов, переключател  и блока индикации дает возможность не только контролировать знани  обучаемых , но и производить оценку глубины знаний каждого из обучаемых при подготовке их к выполнению об занностей операторов технических система в сложных услови х даже при получении группой обучаемых

равных оценок.

Технико-экономическа  эффективность предложенного технического решени  обеспечиваетс  возможностью оценки глубины знаний каждого из обучаемых даже

при получений всей группой равных оценок, дава  возможность отобрать наиболее подготовленных дл  выполнени  об занностей операторов, снижа  тем самым веро тность ошибки операторов.

Полезность-предложенного устройства дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых заключаетс  в том, что оно позвол ет более качественно оценить уровень подготовки и глубину знаний обучаемых даже при получении группой равных оценок и отобрать наиболее подготовленных дл  работы в качестве операторов специальных технических систем, что может быть использовано при подготовке специалистов-операторов дл  широкого класса специальных технических систем.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Устройство дл  обучени  и контрол  глубины знаний обучаемых по авт. св. № 10725)85, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  Дидактических возможностей устр эйЬтйаТ в Него введены генератор тактовых импульсов, два элемента И, элемент НЕ, два счетчика, блок индикации и триггер, R- и S-входы которого соединены соответственно с выходами переключател  вопросов и блока ввода ответов, а пр мой и инверсный вйходы соединены с первыми входами первого и второго элементов И,

вторые входы которых соединены с выходом первого счетчика и первым информационным входом блока индикации, а второй и третий информационные входы которого подключены к выходу элемента НЕ и первому выходу второго счетчика, второй выход которого соединен с входом первого счетчика , установочный вход соединен с выходом второго элемента И, а счетный вход соединен с входом элемента НЕ и выходом первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.