Прибор для контроля и самоконтроля знаний

 

Полезная модель относится к учебным приборам и может быть использована для обучения, контроля знаний и диагностики качества обучения в различных учебных заведениях, независимо от формы обучения, в том числе и с применением дистанционных технологий, а также может использоваться в отделах охраны труда и техники безопасности различных организаций. Сущность полезной модели состоит в том, что в известный прибор для контроля и самоконтроля знаний, содержащий блок ввода ответных действий пользователя, первый, второй, третий, четвертый и пятый блоки памяти, преобразователь кодов, блок режимов работы, блок равенства, блок управления сбросом, коммутатор, блок управления повторами, преобразователь ответа без учета порядка, формирователь пароля и блок индикаторов, дополнительно введены преобразователь ответов с учетом строчных и прописных букв, тренажер арифметических действии, шестой блок памяти, устройство сбора данных и блок связи с устройством данных. Предлагаемый прибор отличается от прибора-прототипа также наличием новых связей между блоками, обеспечивающих функционирование прибора в режимах внешнего контроля и самоконтроля знаний пользователей этим устройством. Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей прибора-прототипа для контроля и самоконтроля знаний.

Полезная модель относится к учебным приборам и может быть использована для обучения, контроля знаний и диагностики качества обучения в различных учебных заведениях, независимо от формы обучения, в том числе и с применением дистанционных технологий, а также может использоваться в отделах охраны труда и техники безопасности различных организаций.

Известно устройство для контроля знаний, описанное в [1]. Устройство содержит блок ввода ответных действий пользователя (обучаемого), два распределителя импульсов, блок управления режимами (блок режимов работы), последовательно соединенные первый блок суммирования, блок формирования пароля и блок индикации пароля (блок индикаторов), последовательно соединенные блок суммирования по модулю два, второй блок суммирования и блок формирования цифр кода задания, блок регистров режимной части задания, блок регистрации исходной части задания, блок формирования операндов, последовательно соединенные коммутационный блок (коммутатор) и блок сравнения, блок регистрации, три элемента И, два из которых первыми входами соединены с выходами блока сравнения, а вторыми входами - с управляющим выходом блока ввода ответных действий пользователя. Выходы двух названных элементов И соединены с входами блока регистрации, выход которого подключен к управляющему входу блока управления режимами. Входы третьего элемента И соединены с выходом первого распределителя импульсов и выходом блока управления режимами, а его выход соединен со входом сброса второго блока суммирования. Вход блока ввода ответных действий пользователя подключен к управляющему выходу блока управления режимами, а выходы блока ввода ответных действий пользователя соединены с входами распределителей импульсов и с управляющими входами блока управления режимами. Ввод кода задания и ответов в блок ввода ответных действий пользователя осуществляется нажатием одной и кнопок (клавиш), каждой из которых поставлено в соответствие некоторое количество символов. Каждый из распределителей импульсов, соответственно его функциям, связан с другими, входящими в это устройство, блоками, и в совокупности оба распределителя объединяют все блоки устройства.

Последовательное включение двух блоков суммирования при совместной работе распределителей импульсов позволяет реализовать многовариантные режимы ответов, то есть позволяет осуществить принцип кодовой избыточности за счет возможности удлинения кодов. Кроме этого, при использовании данного устройства обеспечивается возможность распознавания правильности неоднозначных ответов и достигается соответствие каждому ответу неограниченного числа кодов заданий. Это расширяет логико-дидактические возможности устройства и улучшает его эксплуатационные характеристики.

К недостаткам устройства следует отнести то, что оно:

- отличается недостаточной информативностью пароля;

- не обеспечивает связь с компьютером;

- осуществляет работу только на русском языке;

- не позволяет проводить визуализацию вводимой информации:

- исключает возможность корректировки вводимого ответа без общего сброса информации.

Эксплуатационные характеристики такого устройства ограничены, поскольку его невозможно использовать для автоматической обработки результатов внешнего контроля.

Наиболее близким по технической сущности по отношению к заявляемому устройству является прибор для контроля и самоконтроля знаний, содержащий блок ввода ответных действий пользователя, имеющий семь выходов, первый блок памяти, имеющий первый и второй входы, соединенные с первым и вторым выходами блока ввода ответных действий пользователя и один выход, соединенный с компьютером, преобразователь кодов, имеющий один вход, соединенный с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, блок режимов работы, имеющий пять входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, а второй и пятый - со вторым и седьмым выходами блока ввода ответных действий пользователя, и имеющий восемь выходов, второй блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, и два выхода, третий блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с первым выходом второго блока памяти, и один выход, блок равенства, имеющий пять входов, первый из которых соединен со вторым выходом второго блока памяти, и один выход, блок управления сбросом, имеющий первый и второй входы, подключенные к пятому и четвертому выходам блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с третьими входами второго и третьего блоков памяти, а второй - с третьим входом блока режимов работы, коммутатор, имеющий три входа, первый из которых соединен со вторым выходом блока управления сбросом, а третий - с восьмым выходом блока режимов работы, и два выхода, второй из которых соединен со вторыми входами второго и третьего блоков памяти, четвертый блок памяти, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, третий - с выходом преобразователя кодов, четвертый с компьютером, и один выход, соединенный со вторым входом блока равенства, блок управления повторами, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - с выходом преобразователя кодов, третий - со вторым выходом блока управления сбросом и четвертый - с пятым выходом блока режимов работы, и один выход, соединенный со вторым входом коммутатора, пятый блок памяти, имеющий семь входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - с первым выходом блока управления сбросом, третий и четвертый - с первым и третьим выходами блока режимов работы, шестой - со вторым выходом блока ввода ответных действий пользователя, седьмой - с компьютером, и один выход, преобразователь ответа без учета порядка ввода чисел, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, третий - с первым выходом коммутатора, и один выход, соединенный с третьим входом блока равенства, формирователь пароля, имеющий десять входов, первый из которых соединен с выходом третьего блока памяти, второй - с выходом пятого блока памяти, третий - с выходом преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел, четвертый - с третьим выходом блока ввода ответных действий пользователя, пятый и шестой - с первым и вторым выходами блока управления сбросом и седьмой - с выходом блока равенства, и четыре выхода, блок индикаторов, имеющий тринадцать входов, первый из которых соединен с третьим выходом блока режимов работы, второй - с шестым выходом блока ввода ответных действий пользователя, третий - с первым выходом блока управления сбросом, четвертый, пятый и шестой - с первым, четвертым и вторым выходами блока режимов работы, седьмой и восьмой - со вторым и первым выходами формирователя пароля, девятый - с выходом блока равенства, десятый и одиннадцатый - с третьим и четвертым выходами формирователя пароля, и двенадцатый - с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с пятым входом пятого блока памяти, а второй - с четвертым входом блока режимов работы [2].

Применение пяти блоков памяти расширяет логико-дидактические и эксплуатационные характеристики устройства, так как обеспечивает возможность компьютерной обработки результатов внешнего контроля, повышает информационные свойства пароля, увеличивает возможности критериев оценки при тестировании пользователя.

Однако прибор-прототип имеет следующие недостатки. Во-первых, в нем предусмотрена связь только с компьютером. И если в помещении, в котором используется прибор, компьютера нет, то передать с компьютера информацию прибору невозможно. Это существенно ограничивает эксплуатационные возможности прибора. Во-вторых, прибор не позволяет проводить тренинг школьникам при освоении ими арифметических действий. Это ограничивает сферу применения прибора в начальной школе и дошкольных учреждениях. В-третьих, при использовании прибора в классе невозможна идентификация учащихся при помощи этого прибора. Это приводит к необходимости ручного ввода дополнительной информации в компьютер после окончания передачи в него результатов тестирования. В-четвертых, прибор не отличает строчные буквы от прописных. Это ограничивает возможность реализации критериев правильности ответов в тех случаях, когда требуется отличать строчные буквы от прописных. В-пятых, контроль и самоконтроль в приборе предусмотрен только на русском языке. В-шестых, в приборе применяется громоздкая выносная стандартная компьютерная клавиатура.

Задачи, на решение которых направлена предлагаемая полезная модель, - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей прибора для контроля и самоконтроля знаний.

Решение поставленных задач достигается тем, что в прибор для контроля и самоконтроля знаний, содержащий блок ввода ответных действий пользователя, имеющий семь выходов, первый блок памяти, имеющий первый и второй входы, соединенные с первым и вторым выходами блока ввода ответных действий пользователя и один выход, преобразователь кодов, имеющий один вход, соединенный с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, блок режимов работы, имеющий пять входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, а второй и пятый - со вторым и седьмым выходами блока ввода ответных действий пользователя, и имеющий восемь выходов, второй блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, и два выхода, третий блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с первым выходом второго блока памяти, и один выход, блок равенства, имеющий пять входов, первый из которых соединен со вторым выходом второго блока памяти, и один выход, блок управления сбросом, имеющий первый и второй входы, подключенные к пятому и четвертому выходам блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с третьими входами второго и третьего блоков памяти, а второй - с третьим входом блока режимов работы, коммутатор, имеющий три входа, первый из которых соединен со вторым выходом блока управления сбросом, а третий - с восьмым выходом блока режимов работы, и два выхода, второй из которых соединен со вторыми входами второго и третьего блоков памяти, четвертый блок памяти, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, третий - с выходом преобразователя кодов, и один выход, соединенный со вторым входом блока равенства, блок управления повторами, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - с выходом преобразователя кодов, третий - со вторым выходом блока управления сбросом и четвертый - с пятым выходом блока режимов работы, и один выход, соединенный со вторым входом коммутатора, пятый блок памяти, имеющий семь входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - с первым выходом блока управления сбросом, третий и четвертый - с первым и третьим выходами блока режимов работы, шестой - со вторым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, преобразователь ответа без учета порядка ввода чисел, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, третий - с первым выходом коммутатора, и один выход, соединенный с третьим входом блока равенства, формирователь пароля, имеющий десять входов, первый из которых соединен с выходом третьего блока памяти, второй - с выходом пятого блока памяти, третий - с выходом преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел, четвертый - с третьим выходом блока ввода ответных действий пользователя, пятый и шестой - с первым и вторым выходами блока управления сбросом и седьмой - с выходом блока равенства, и четыре выхода, блок индикаторов, имеющий тринадцать входов, первый из которых соединен с третьим выходом блока режимов работы, второй - с шестым выходом блока ввода ответных действий пользователя, третий - с первым выходом блока управления сбросом, четвертый, пятый и шестой - с первым, четвертым и вторым выходами блока режимов работы, седьмой и восьмой - со вторым и первым выходами формирователя пароля, девятый - с выходом блока равенства, десятый и одиннадцатый - с третьим и четвертым выходами формирователя пароля, и двенадцатый - с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с пятым входом пятого блока памяти, а второй - с четвертым входом блока режимов работы, дополнительно введены преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв, имеющий три входа, первый из которых соединен со вторым выходом блока управления сбросом, а второй и третий - со вторым и дополнительно введенным восьмым выходами блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, соединенный с девятым дополнительным входом формирователя пароля, тренажер арифметических действий, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, а четвертый и третий - со вторым и дополнительно введенным девятым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с дополнительно введенным тринадцатым входом блока индикаторов, а второй - с дополнительно введенным восьмым входом формирователя пароля, шестой блок памяти, имеющий четыре входа, первый, второй, третий и четвертый из которых соединены соответственно с первым, четвертым, вторым и третьим выходами блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, блок связи с устройством сбора данных, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с выходом первого блока памяти, второй - с дополнительно введенным десятым выходом блока ввода ответных действий пользователя и третий - с выходом шестого блока памяти, и четыре выхода, второй из которых соединен с дополнительно введенным десятым входом формирователя пароля, третий - с седьмым входом пятого блока памяти, четвертый - с четвертым входом четвертого блока памяти, и устройство сбора данных (УСД), имеющее один вход, соединенный с первым выходом блока связи с УСД, и один выход, соединенный с четвертым входом этого же блока.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что в нем полностью изменен формирователь пароля и добавлены преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв, тренажер арифметических действий, шестой блок памяти и блок связи с УСД, а также - наличием новых связей между блоками, обеспечивающих функционирование устройства в режимах внешнего контроля и самоконтроля знаний пользователей этим устройством.

За счет введения новых блоков и новых связей между блоками обеспечивается возможность хранения всей введенной информации в УСД с последующей передачей информации в компьютер, что позволяет проводить занятия в любом помещении, в том числе и не оборудованном компьютерами. При этом не требуется наличие какой-либо сети питания, так как УСД и заявляемое устройство работают от автономных источников питания. Благодаря блоку тренажера арифметических действий обеспечивается возможность «бестетрадной» технологии выполнения арифметических упражнений (операции сложения, умножения, вычитания и деления). Внешний контроль этих операций осуществляется при помощи расширенных возможностей формирователя пароля. При использовании заявляемого устройства в классе для внешнего контроля идентификация учащихся осуществляется при помощи самого заявляемого прибора. Для контроля выполнения упражнений, где требуется отличать строчные и прописные буквы, в устройстве предусмотрен соответствующий блок. Благодаря расширенной символике заявляемое устройство можно применять в любых нерусскоязычных школах. Кроме того, в заявляемом устройстве применена встроенная, а не выносная клавиатура. Все это расширяет логико-дидактические возможности устройства и улучшает его эксплуатационные характеристики.

На фиг.1 изображена блок-схема заявляемого устройства. Устройство содержит блок ввода ответных действий пользователя 1, первый блок памяти 2, преобразователь кодов 3, блок режимов работы 4, второй блок памяти 5, третий блок памяти 6, блок равенства 7, блок управления сбросом 8, коммутатор 9, четвертый блок памяти 10, блок управления повторами 11, пятый блок памяти 12, преобразователь ответа без учета порядка ввода чисел 13, формирователь пароля 14, блок индикаторов 15, преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв 16, тренажер арифметических действий 17, шестой блок памяти 18, блок связи с УСД 19 и блок УСД 20.

Для ввода цифр и букв русского, латинского и других алфавитов служит встроенная клавиатура, клавиши которой являются входами блока ввода ответных действий пользователя 1. Этот блок содержит шифратор, на выход которого поступают восьмизначные двоичные коды. Блок 1 имеет десять выходов. Первый его выход является информационным и соединен с первым входом блока памяти 2, с входом преобразователя кодов 3, с двенадцатым входом блока индикаторов 15, с первым входом шестого блока памяти 18 и с первым входом тренажера арифметических действий 17. Второй выход является выходом сигналов синхронизации. Он соединен со вторым входом первого блока памяти 2, вторым входом блока режимов работы 4, вторым входом преобразователя ответа с помощью строчных и прописных букв 16, шестым входом пятого блока памяти 12, четвертым входом тренажера арифметических действий 17 и третьим входом шестого блока памяти 18. На втором выходе блока 1 одновременно с появлением на первом выходе восьмизначного двоичного кода при нажатии клавиши, соответствующей определенной букве или цифре, формируется прямоугольный импульс синхронизации (синхроимпульс). Остальные восемь выходов блока 1 - управляющие, они соответствуют клавишам: «Контроль», «Общий сброс», «Частный сброс», «Пароль», «Точка», «Регистр», «Тренажер», «Связь с УСД». При нажатии этих клавиш на соответствующем управляющем выходе блока 1 формируется прямоугольный импульс.

Блок 2 представляет собой запоминающее устройство, предназначенное для сбора и хранения всей информации, вводимой пользователем с помощью клавиш клавиатуры, при этом информация хранится в «чистом» виде, то есть без какого-либо специального кодирования. Выход блока 2 соединен с первым входом блока связи с УСД 19.

Таким образом, вся информация, хранящаяся в блоке памяти 2, после окончания контроля может быть передана в УСД, а из него - в компьютер. Этим обеспечивается возможность компьютерной обработки результатов самостоятельной работы обучаемого, а также возможность визуального просмотра введенной информации, что бывает необходимо, например, в случаях апелляции.

Преобразователь кодов 3 соединен с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя 1. Он представляет собой комбинационную логическую схему, преобразующую входные восьмизначные двоичные коды в двоичные коды меньшей длины. Один из вариантов выполнения логической схемы преобразователя кодов 3 может быть реализован в соответствии с нижеприведенной табл.1.

Возможны и другие варианты выполнения преобразователя кодов 3, когда входные восьмизначные двоичные коды преобразуются в двоичные коды иной длины (не пятизначные). Сущность технического решения при этом не меняется

Первый код всегда проходит только в блок режимов работы 4 (на первый вход). В связи с этим в дальнейшем работу устройства будем рассматривать в предположении, что режим его работы задан. Пятизначные двоичные коды с выхода преобразователя кодов 3 поступают на первый вход блока режимов работы 4, на первый вход второго блока памяти 5, на третий вход четвертого блока памяти 10, на второй вход блока управления повторами 11, на первый вход пятого блока памяти 12 и на первый вход преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел 13.

Блок режимов работы 4 содержит двоичный регистр, образованный триггерами А, В, С и D (их выходы также обозначены буквами А, В, С, D). На единичные и нулевые входы этих триггеров поступают четырехзначные двоичные коды (в параллельном виде) с выхода преобразователя кодов 3. Второй вход блока режимов работы 4 соединен со вторым выходом (выходом синхронизации) блока ввода ответных действий пользователя 1. Первый синхроимпульс, поступивший со второго выхода блока 1, перепишет подаваемые коды в регистр блока 4. В дальнейшем число в регистре меняться не будет.

Четвертый вход блока режимов работы 4 подключен ко второму выходу блока индикаторов 15. Пока на четвертом входе блока режимов работы 4 поддерживается высокий уровень напряжения, все синхроимпульсы, кроме первого, поступающие на второй вход блока 4 со второго выхода блока ввода ответных действий пользователя 1, будут проходить на восьмой выход блока 4, который соединен с третьим входом коммутатора 9.

Пятый вход блока режимов работы 4 соединен с седьмым (управляющим) выходом блока ввода ответных действий пользователя 1, которому соответствует клавиша «Точка». Синхроимпульс, поступивший на этот пятый вход, прекращает подачу импульсов на восьмой выход блока режимов работы 4, вследствие чего при нажатии клавишей, соответствующих служебным знакам (согласно табл.1), синхроимпульсы на третий вход коммутатора 9 проходить не будут.

Таблица 1
Название клавишей компьютера
Русские буквыЛатинские буквыЦифры, служебные и другие знакиДвоичный код на выходе преобразователя кодов
А аA a Q q00000
Б б Р рB b R r В> lg00001
В в С сC c S s < log00010
Г г Т тD d T t Е ln00011
Д д У у E e U u - /:00100
Е е Ф фF f V v 1 µ00101
Ж ж Х хG g W w 2 00110
З з Ц цH h X x 3 00111
И и Ч чI I Y y 4 01000
Й й Ш шJ j Z z 5 01001
К к Щ щK k 6 U sh слитно01010
Л л Ъ ъL l 7 sin01011
М м Ы ы Ь ьM m 8 cos Ä 01100
Н н Э эN n 9 01101
О о Ю юO o 0 ctg Ü01110
П п Я яP p Ark ch дефис 01111
; 11001
+ 11010
× тире11011
, раздельно 11100
( 11110
) 11111

Третий вход блока режимов работы 4 подключен ко второму выходу блока управления сбросом 8. По этому входу все триггеры А, В, С и D блока режимов работы 4 устанавливаются в нулевое состояние. При помощи триггеров А, В, С и D задаются режимы работы устройства. Всего возможно 16 режимов, которые отражены в табл.2.

В режимах с номерами 0, 1, 2 и 3 задание состоит из одного кода, при этом работают индикаторы «Правильно» - «Неправильно». В режимах 4, 5, 6 и 7 задание состоит из одного кода, индикаторы «Правильно» - «Неправильно» не горят. Самоконтроль производится по паролю. В режимах 8, 9, 10 и 11 осуществляется внешний контроль в сочетании с самоконтролем. В режимах 12, 13, 14, 15 выполняется внешний контроль без самоконтроля.

Второй блок памяти 5 представляет собой восьмизначный двоичный сдвиговый регистр, образованный триггерами 1, 2, 3, , 8. Первый вход второго блока памяти 5 соединен с выходом преобразователя кодов 3. Второй вход второго блока памяти 5 соединен со вторым выходом коммутатора 9. С выхода блока 3 на первый вход блока 5 поступает четырехзначное двоичное число, которое под действием синхроимпульса, поступившего на второй вход блока 5 со второго выхода коммутатора 9, записывается в параллельном виде в первые четыре триггера 1, 2, 3 и 4 блока 5.

Второе число, поступившее с выхода преобразователя кодов 3, записывается в эти же четыре первые триггеры, но при этом прежнее число переписывается в триггеры 5, 6, 7 и 8. Первые два знака, поступившие в регистр, состоящий из триггеров 1-8, образуют код задания (КЗ). Таким образом, второй блок памяти 5 представляет собой сдвиговый регистр, сдвигающий двоичное число одним импульсом на четыре разряда. Второй блок памяти 5 имеет два выхода, на первый из которых поступает восьмизначное двоичное число в параллельном виде с переставленными разрядами, на второй - то же самое восьмизначное число, но без перестановки разрядов. Третий вход второго блока памяти 5 соединен с первым выходом блока управления сбросом 8. Сигналом, подаваемым с первого выхода блока 8, все триггеры блока 5 устанавливаются в нулевое положение.

Третий блок памяти 6 содержит восьмиразрядный регистр R и сумматор. На первый вход блока памяти 6, который соединен с первым выходом второго блока памяти 5, поступают числа от сдвигового регистра блока 5. Эти числа поступают на первый вход сумматора блока 5, на второй вход которого поступает число из регистра R. Второй вход третьего блока памяти 6 соединен со вторым выходом коммутатора 9.

Под действием синхроимпульса, поступающего со второго выхода коммутатора 9, входное число суммируется с числом, хранящимся в регистре R третьего блока памяти 6 (с потерей старших разрядов при переполнении суммы), и сумма записывается в этот же регистр с одновременным стиранием прежнего числа. Выходное число третьего блока памяти используется для формирования пароля (блок 14). Третий вход третьего блока памяти 6 соединен с первым выходом блока управления сбросом 8. По этому входу регистр R устанавливается в нулевое состояние.

Таблица 2
Регламент блока режимов работы
Номер режима Двоичные коды номера режима Учитываются Оценка ответа Вывод пароля
порядок ввода знаков ответа повторы знаков вводимого ответа В системе «Правильно» - «Неправильно»По многобалльной шкале «0-15»
00000 дада данет да
10001 нетда данет да
20010 данет данет да
30011 нетнет данет да
40100 дада нетнет да
50101 нетда нетнет да
60110 Данет нетнет да
70111 нетнет нетнет да
81000 Дада дада да
91001 нетда дада да
101010 Данет дада да
111011 нетнет дада да
121100 Дада нетнет да
131101 нетда нетнет да
141110 Данет нетнет да
151111 нетнет нетнет да

Блок равенства 7 содержит две схемы равенства. Первый вход блока равенства 7 соединен со вторым выходом второго блока памяти 5. Второй вход блока равенства 7 соединен с выходом четвертого блока памяти 10, третий вход - с выходом преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел 13, четвертый и пятый входы - с инверсным и прямым выходами соответственно триггера D блока режимов работы 4. На первый вход блока 7 поступает число из сдвигового регистра блока памяти 5 (код задания). Оно подается на обе схемы равенства (в блок 7). Первая схема сравнивает это число с числом, поступившим с выхода четвертого блока памяти 10, вторая схема сравнивает это же число с числом, поступившим с выхода преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел 13. Результаты сравнения поступают на выход блока равенства 7. Выбор схемы равенства при этом определяется состоянием триггера D блока режимов работы 4.

Блок управления сбросом 8 предназначен для формирования сигналов при нажатии клавишей «Частный сброс» и «Общий сброс» При нажатии клавиши «Общий сброс» сигнал поступает с четвертого выхода блока 1 на второй вход блока управления сбросом 8 и проходит на оба выхода этого блока. При нажатии клавиши «Частный сброс» сигнал поступает с пятого выхода блока 1 на первый вход блока 8 и проходит лишь на его второй выход.

Коммутатор 9 содержит два триггера и логическую схему. Этот коммутатор распределяет входные импульсы по своим выходам. Первый вход коммутатора 9 соединен со вторым выходом блока управления сбросом 8. По этому входу триггеры коммутатора устанавливаются в нулевое состояние. Второй вход коммутатора 9 соединен с выходом блока управления повторами 11, который управляет повторами знаков ответа. Если повторы запрещены, то синхроимпульсы, поступающие на третий вход коммутатора 9 с восьмого выхода блока режимов работы 4, в случае повторного нажатия одной и той же клавиши блока ввода ответных действий пользователя 1, не проходят на первый выход коммутатора 9. Если же повторы разрешены, то первые два импульса проходят только на второй выход коммутатора 9, а все остальные - только на первый.

Четвертый блок памяти 10 содержит собственно запоминающее устройство (ЗУ) и регистр адреса. ЗУ может быть различной емкости. Для определенности будем считать, что она равна 4096 байт. Тогда адресом ЗУ будет двенадцатиразрядное двоичное число. Адрес состоит из двух частей. Первую часть образует восьмизначное число, снимаемое с выхода ЗУ. Вторая часть состоит из четырех двоичных знаков. Это четырехзначное число поступает на третий вход четвертого блока памяти 10 с выхода блока преобразователя кодов 3. Второй вход четвертого блока памяти 10 соединен со вторым выходом блока управления сбросом 8. По второму входу регистр адреса четвертого блока памяти 10 устанавливается в нулевое состояние. Первый вход блока 10 соединен с первым выходом коммутатора 9, с которого подаются синхроимпульсы. Под действием каждого синхроимпульса на выход четвертого блока памяти 10 поступает восьмизначное двоичное число в параллельном виде, снимаемое с выхода ЗУ блока 10. Это число подается на второй вход блока равенства 7, где сравнивается с кодом задания, поступившим на вход 1 с выхода 2 второго блока памяти 5, а результаты сравнения поступают на седьмой вход формирователя пароля 14 и на девятый вход блока индикаторов 15, где высвечивается сообщение «Правильно» или «Неправильно». Четвертый вход блока памяти 10 предназначен для подключения к блоку связи с УСД 19. По этому входу можно менять содержимое ЗУ четвертого блока памяти 10.

Блок управления повторами 11 содержит 16 триггеров. На второй вход этого блока поступают четырехзначные двоичные числа с выхода преобразователя кодов 3. Каждому из них поставлен в соответствие один из 16 триггеров. Если все триггеры находятся в нулевых состояниях, то все входные числа являются рабочими, то есть участвуют в дальнейшей работе устройства. Если же те или иные триггеры переведены в единичное состояние, то соответствующие числа становятся нерабочими, то есть результат оценки ответов от них зависеть не будет. Третий вход блока управления повторами 11, по которому все триггеры устанавливаются в нулевое состояние, соединен со вторым выходом блока управления сбросом 8. Первый вход блока 11, на который подаются синхроимпульсы, соединен с первым выходом коммутатора 9. Четвертый вход блока 11 соединен с пятым выходом блока режимов работы 4. Если триггер С блока режимов работы 4 находится в нулевом состоянии, то на второй вход коммутатора 9 поступает сигнал о том, что на первый выход этого коммутатора должен проходить каждый импульс, поступающий на его третий вход с восьмого выхода блока режимов работы 4. Если же триггер С блока режимов работы 4 переведен в единичное состояние, то при повторных нажатиях тех или иных клавишей блока ввода ответных действий пользователя 1 выходной сигнал блока управления повторами 11 запрещает прохождение на первый выход коммутатора 9 синхроимпульсов, поступающих на его третий вход с восьмого выхода блока режимов работы. Допустим, что на второй вход блока управления повторами 11 поступило двоичное число 0010. Тогда на выходе блока управления повторами 11 на момент действия синхроимпульса будет разрешающий сигнал. Если же на второй вход блока 11 подать еще раз то же самое число 0010, то на этот раз на выходе блока 11 будет запрещающий сигнал. Таким образом, при подаче на второй вход блока управления повторами 11 повторного кода синхроимпульс не проходит на первый выход коммутатора 9. В результате этого повторное нажатие одной и той же клавиши не изменит результат работы всего устройства.

Пятый блок памяти 12 содержит запоминающее устройство, где хранятся секретные коды, необходимые для формирования пароля.

Секретные коды могут быть записаны в пятый блок памяти 12 из УСД по седьмому входу, соединенному с третьим выходом блока связи с УСД 19. Емкость запоминающего устройства может быть любой. Например, она может быть такая же, как емкость запоминающего устройства четвертого блока памяти 10 - 4096 байт. В пятом блоке памяти кроме ЗУ находится входной (адресный) регистр, а на выходе - выходной регистр. Входной регистр представляет собой двенадцатиразрядный сдвиговый регистр. По первому входу блока 12 в этот регистр записывается четырехзначное число с выхода преобразователя кодов 3. Это число занимает четыре триггера входного регистра. Под действием синхроимпульса, поданного на шестой вход пятого блока памяти 12, первое число сдвигается одновременно на четыре разряда, и на его место записывается новое число. Выходной регистр представляет собой двадцатичетырехразрядный сдвиговый регистр, сдвигающий число под действием каждого синхроимпульса на восемь разрядов с одновременной записью нового восьмизначного числа на место прежнего. По второму входу пятого блока памяти 12, который соединен с первым выходом блока управления сбросом 8, входной и выходной регистры устанавливаются в нулевое состояние. Синхроимпульсы поступают на шестой вход блока 12 со второго выхода блока ввода ответных действий пользователя 1. Но не каждый из них проходит на синхровходы входного и выходного регистров блока 12. Работа этих регистров возможна лишь в том случае, если триггеры А и В блока режимов работы 4, с которыми связаны третий и четвертый входы блока 12, установлены в единичное состояние, а также в том случае, если с первого выхода блока индикаторов 15 на пятый вход блока 12 поступает высокий уровень напряжения. Седьмой вход пятого блока памяти 12 предназначен для подключения к компьютеру через блок связи с УСД (через него осуществляется смена информации запоминающего устройства).

Преобразователь ответа без учета порядка 13 содержит сумматор и триггерный восьмиразрядный регистр. Первый вход преобразователя 13 соединен с выходом преобразователя кодов 3, с которого поступает четырехзначное двоичное число. Перед подачей его на первый вход сумматора оно преобразуется в восьмизначное двоичное число путем записи нулей между его цифрами. Например, число 0110 преобразуется в число 00010100, число 1011 - в число 001000101 и т.д. На второй вход сумматора с выхода регистра подается восьмизначное двоичное число. При подаче импульсов на третий вход преобразователя ответа без учета порядка 13 в регистре накапливается арифметическая сумма чисел (по модулю 256), поступающих на первый вход преобразователя 13. Эта сумма поступает на третий вход блока равенства 7 и на третий вход формирователя пароля 14. Второй вход преобразователя ответа без учета порядка 13 соединен со вторым выходом блока управления сбросом 8. По этому входу регистр преобразователя 13 устанавливается в нулевое состояние.

Формирователь пароля 14, представленный на фиг.2 в виде отдельных блоков, содержит первый логический элемент И 21, счетчик 22, дешифратор 23, регистр 24 из шестнадцати триггеров, обозначенных D0 - D15, сумматор 25, триггер 26, второй логический элемент И 27, и микропрограммный модуль 28. Пароль формируется в результате суммирования трех чисел. Первое число поступает на первый вход формирователя пароля 14 с выхода третьего блока памяти 6. Второе число подается на второй вход формирователя пароля 14 с выхода пятого блока памяти 12. Третье число поступает на вход 3 блока 14 с выхода преобразователя ответа без учета порядка 13. Эти три числа поступают на входы сумматора 25. Результат сложения трех чисел подается в микропрограммный модуль 28. Второе слагаемое, поступающее в микропрограммный модуль 28, снимается с регистра 24. В этом регистре хранятся дихотомические оценки ответов на отдельные вопросы задания. Так как регистр 24 содержит 16 триггеров, то задание может насчитывать также не более 16 вопросов. При нажатии клавиши «Контроль» с третьего выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на четвертый вход формирователя пароля 14 поступает прямоугольный импульс. Он проходит через элемент И 21 на суммирующий вход счетчика 22, на синхровход триггера 26 и на вход элемента И 27. Под действием этого импульса число в счетчике 22 увеличивается на единицу и триггер 26 переходит в единичное состояние, благодаря чему запирается элемент И 21. Вторичное нажатие клавиши «Контроль» никаких изменений в устройстве не производит. Если с выхода блока равенства 7 на седьмой вход формирователя пароля 14 подается высокий уровень напряжения, что соответствует ответу «Правильно», то соответствующий триггер регистра 24 переходит в единичное состояние. Чтобы ответить на второй вопрос, необходимо нажать клавишу «Частный сброс» блока ввода ответных действий пользователя 1. В этом случае со второго выхода блока управления сбросом 8 на шестой вход блока 14, то есть на нулевой вход триггера 26, поступает низкий уровень напряжения и переводит его в нулевое состояние. После ввода кода задания и ответа на один вопрос дешифратор 23 подает высокий уровень напряжения на единичный вход очередного триггера регистра 24 и, если ответ был правильным, то под действием клавиши «Контроль» блока ввода ответных действий пользователя 1 этот триггер переходит в единичное состояние. И так далее. Если в задании было 16 вопросов и на все вопросы были даны правильные ответы, то все триггеры регистра 24 окажутся в единичном состоянии. Формирователь пароля 14 переходит в нулевое состояние, если нажать клавишу «Общий сброс» блока ввода ответных действий обучаемого 1, при этом низкий уровень напряжения поступит с первого выхода блока управления сбросом 8 на пятый вход формирователя пароля 14 и со второго выхода блока 8 - на шестой вход формирователя пароля 14. Формирователь пароля 14 имеет четыре выхода. Информация с первого выхода в параллельном виде поступает на восьмой вход блока индикаторов 15, со второго выхода число из регистра 24 поступает на седьмой вход блока 15. Все выходы дешифратора 23 параллельно подключены к, десятому входу блока 15. С четвертого выхода формирователя пароля 14 на одиннадцатый вход блока индикаторов 15 подается состояние триггера 26. Кроме того, на девятый вход блока 14, то есть на микропрограммный модуль 28, информация поступает с выхода преобразователя ответа с учетом строчных и прописных букв 16, а на девятый и восьмой входы информация поступает со второго выхода тренажера арифметических действий 17 и со второго выхода блока связи с УСД 19, при помощи которого из компьютера информация передается в микропрограммный модуль 28 для изменения алгоритма формирования пароля.

Блок индикаторов 15 содержит три группы индикаторов. Первую группу образуют два светодиода «Правильно» и «Неправильно». Они загораются только в том случае, если на шестой вход блока 15 со второго выхода блока режимов работы 4 подается высокий уровень напряжения. Девятый вход блока индикаторов 15 подключен к выходу блока равенства 7. Поступающий с выхода блока 7 сигнал запоминается в блоке 15 при помощи триггера, управляющего индикаторами «Правильно» - «Неправильно». В нулевое состояние этот триггер переводится сигналом, поступающим с первого выхода блока 8 на третий вход блока индикаторов 15. В случае правильного ответа горит светодиод с надписью «Правильно». При неправильном ответе горит светодиод с надписью «Неправильно». Вторая группа индикаторов представляет собой блок, состоящий из 16 индикаторов и 16 логических схем, к выходу каждой из которых подключен соответствующий индикатор. Если устройство работает в режиме дихотомической оценки ответов, эти 16 индикаторов не горят. Они работают только в том случае, когда задание состоит из нескольких вопросов, то есть когда на четвертый вход блока индикаторов 15 подается высокий уровень напряжения с первого выхода блока режимов 4. Пока идет набор кода и ответа, на одиннадцатом входе блока индикаторов 15 поддерживается высокий уровень напряжения, поступающий с инверсного выхода триггера 26 формирователя пароля 14. Один из индикаторов мигает. Какой именно - зависит от состояния счетчика 22 формирователя пароля 14. Если счетчик 22 находится в нулевом состоянии, то высокий уровень напряжения поддерживается на его нулевом выходе, и мигает индикатор «0». После нажатия клавиши «Контроль» блока ввода ответных действий обучаемого 1 индикаторы не горят. После нажатия клавиши «Частный сброс» загорается очередной индикатор, приглашая ввести код задания и ответ на соответствующий вопрос. Если после нажатия клавиши «Контроль» нажать клавишу «Пароль» блока ввода ответных действий обучаемого 1, на второй вход блока индикаторов 15 поступает прямоугольный импульс с шестого выхода блока 1. Здесь возможны два случая. Если задан режим внешнего контроля в сочетании с самоконтролем (табл.2), то с первого и четвертого выходов блока режимов работы 4 на четвертый и пятый входы блока индикаторов 15 подаются высокие уровни напряжения, и индикаторы показывают номера тех вопросов, на которые даны правильные ответы. Если же задан режим внешнего контроля без самоконтроля, то ни один из индикаторов второй группы не горит. Третья группа индикаторов блока 15 реализована в виде дисплея. На восьмой вход блока индикаторов 15 с первого выхода формирователя пароля 14 поступает двоичное число, которое преобразуется в блоке 14 не менее, чем в четырехзначное шестнадцатеричное число, называемое паролем. Поскольку первый вход блока индикаторов 15 соединен с третьим выходом блока режимов работы 4, а четвертый вход блока индикаторов 15 подключен к первому выходу блока режимов работы 4, то при А=В=0 на пятом и шестом входах блока 15 поддерживаются высокие уровни напряжения, а на его первом и четвертом входах - низкие уровни напряжения. С нажатием клавиши «Пароль» блока ввода ответных действий обучаемого 1 на дисплее горят цифры пароля. Если на первом выходе блока режимов работы 4 имеется низкий уровень напряжения, а на третьем выходе - высокий уровень напряжения, то есть А=0, В=1 (А и В см. на фиг.1), то цифры пароля горят и в этом случае. Если же А=1 и В=0, то цифры пароля на дисплее не горят. Чтобы они загорелись, необходимо нажать еще несколько клавишей, соответствующих условию задания. При их нажатии изменяется состояние выходного регистра пятого блока памяти 12 за счет секретных кодов запоминающего устройства блока 12. После этого при нажатии клавиши «Пароль» блока ввода ответных действий пользователя 1 на дисплей блока индикаторов 15 выводится вся набираемая на клавиатуре информация, необходимая для визуального контроля произведенного набора. В случае обнаружения ошибок до нажатия клавиши «Контроль» блока ввода ответных действий пользователя 1 всю набранную информацию можно стереть нажатием клавиши «Частный сброс» блока ввода ответных действий пользователя 1. Первый выход блока индикаторов 15 подключен к пятому входу пятого блока памяти 12. До первого нажатия клавиши «Пароль» блока ввода ответных действий обучаемого 1 пятый блок памяти 12 не работает. Второй выход блока индикаторов 15 подключен к четвертому входу блока режимов работы 4. После первого нажатия клавиши «Пароль» блока ввода ответных действий обучаемого 1 синхроимпульсы через блок режимов работы 4 не проходят. А в случае, когда А=В=1, это происходит после второго нажатия клавиши «Пароль».

Преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв 16 состоит из одного триггера W. Когда триггер W находится в нулевом состоянии, строчные и прописные буквы неразличимы. При нажатии клавиши «Регистр» блока ввода ответных действий пользователя 1 с восьмого выхода этого блока на третий вход блока 16 поступает высокий уровень напряжения, а со второго выхода блока 1 на второй вход блока 16 проходит синхроимпульс, который переводит триггер W в единичное состояние. Сброс в нулевое состояние осуществляется импульсом, который со второго выхода блока управления сбросом 8 поступает на первый вход блока 16 при нажатии клавиши «Общий сброс» блока ввода ответных действий пользователя 1.

Тренажер арифметических действий 17 содержит регистр, в который на первый вход с первого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 поступает ответ. Этот ответ поступает и в арифметический блок, также входящий в блок 17. Перевод в режим тренажера осуществляется нажатием клавиши «Тренажер» блока ввода ответных действий пользователя 1. Сигнал перевода поступает с девятого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на третий вход блока 17. На четвертый вход блока 17 проходят синхроимпульсы со второго выхода блока ввода ответных действий пользователя 1, обеспечивающие работу всего блока 17. По второму входу блока 17, соединенному со вторым выходом блока управления сбросом 8, осуществляется перевод тренажера арифметических действий 17 в исходное состояние. В блоке 17 формируются пары чисел. Там же над этими числами выполняются действия, указанные в коде задания. В режиме тренажера используются пять первых знаков (после знака, обозначающего режим работы), поступающих с первого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на первый вход тренажера арифметических действий 17. В случае правильного ответа арифметический блок формирует новую пару чисел. В случае неверного ответа сформированная пара чисел не меняется, а на блок индикаторов 15 выводится сообщение «Неправильно». Когда все упражнения, предусмотренные в коде задания, будут выполнены правильно, со второго выхода блока 17 на восьмой вход формирователя пароля 14 поступают соответствующие сведения, которые блоком 14 преобразуются в пароль. Сигнал о разрешении на выдачу пароля подается с первого выхода тренажера арифметических действий 17 на тринадцатый вход блока индикаторов 15.

В шестой блок памяти 18 по первому входу записываются сведения о персональных данных обучаемого, поступающие с первого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1. Запись осуществляется под действием синхроимпульсов, проходящих со второго выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на третий вход шестого блока памяти 18. После окончания ввода персональных данных с третьего выхода клавиатуры блока ввода ответных действий обучаемого 1 (при нажатии клавиши «Контроль») на четвертый вход блока 18 подается высокий уровень напряжения, вследствие чего информация, поступающая с первого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на первый вход шестого блока памяти, в блок 18 не поступает. Повторное нажатие клавиши «Контроль» эквивалентно действию клавиши «Общий сброс» (под действием которой устройство переходит в исходное состояние), но с сохранением сведений о персональных данных, записанных в шестой блок памяти 18. По второму входу шестой блок памяти 18 устанавливается в исходное состояние сигналом от клавиши «Общий сброс», поступающим с четвертого выхода блока 1.

Блок связи с УСД 19 реализуется программно с помощью микропроцессора. Этот блок выполняет только интерфейсные функции, обеспечивающие связь с УСД. Через этот блок в УСД по первому выходу переписывается вся информация из первого блока памяти 2, поступающая на первый вход блока 19. Запись осуществляется после нажатия клавиши «Связь с УСД» сигналом, поступающим с десятого выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 на второй вход блока связи с УСД 19. По третьему входу блока 19 в УСД переписываются персональные сведения об учащемся с выхода шестого блока памяти. Четвертый вход блока 19 предназначен для передачи информации из УСД в блоки 10, 12 и 14. Со второго выхода блока связи с УСД 19 информацию можно записать по десятому входу в блок 14 и тем самым сменить закон формирования пароля, благодаря чему повышается устойчивость системы кодирования против подделки пароля. С третьего выхода блока связи с УСД 19 можно передать новую информацию в пятый блок памяти (по седьмому входу) и сменить хранящиеся в нем секретные коды, что также усиливает защиту информации о результатах контроля, передаваемой при помощи пароля. С четвертого выхода блока связи с УСД можно передать на четвертый вход четвертого блока памяти 10 новую информацию с целью изменения критерия дихотомической оценки ответа.

Всякое задание, выдаваемое обучаемому, содержит КЗ, получаемый путем преобразования ответа по алгоритмам, реализуемым блоками 3, 4, 5, 7-11, 13, 16, 17. Процесс нахождения КЗ называется кодированием задания. Длина кода задания может быть любой и ограничена только объемом используемой памяти. Она может быть и меньше длины кода ответа. Этим обеспечивается устойчивость системы кодирования против попыток получить хорошую оценку иным путем, без правильного решения всех задач задания, так как преобразование ответа в код является однозначным, а обратное преобразование кода в ответ - неоднозначным, то есть по коду восстановить правильный ответ в подавляющем большинстве случаев невозможно. Пользователь, выполнивший закодированное задание и желающий проверить, верным ли является получившийся у него ответ, сначала вводит в устройство код задания, а затем посимвольно набирает ответ. По состоянию индикаторов блока индикаторов 15 пользователь определяет правильность введенного ответа. Под одним кодом может быть представлено несколько вопросов (задач, упражнений). В этом случае пользователь также сначала набирает код задания, а затем вводит подряд все ответы в порядке следования задач. Число задач под одним кодом не ограничено.

Пример 1. Допустим, что задание состоит из одного вопроса: «(АЦВ). Назовите столицу Норвегии», где АЦВ - код задания.

Нажимаем компьютерную клавишу, соответствующую четвертому выходу «Общий сброс» блока ввода ответных действий пользователя 1, с которого высокий уровень напряжения поступает на второй вход блока управления сбросом 8. На обоих выходах блока 8 появится низкий уровень напряжения. В нулевое состояние перейдут: блок режимов работы 4, второй блок памяти 5, третий блок памяти 6, коммутатор 9, четвертый блок памяти 10, блок управления повторами 11, пятый блок памяти 12, преобразователь ответа без учета порядка 13, формирователь пароля 14, блок индикаторов 15, преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв 16 и тренажер арифметических действий 17. Нажимаем клавишу «А». В регистр, состоящий из триггеров А, В, С и D блока режимов работы 4 (фиг.2), запишется число 0000. На дисплее блока индикаторов 15 появится буква «А». Согласно табл.2 режимов работы это означает, что учитывается порядок ввода элементов, учитываются повторы, а ответ будет оценен дихотомически в системе «Правильно»-«Неправильно». В дальнейшем состояние блока режимов работы 4 меняться не будет. Вводим букву «Ц». Согласно табл.1 букве «Ц» на выходе преобразователя кодов 3 соответствует пятизначный код 00111. Из этих пяти знаков четыре являются младшими. Поэтому код 0111 поступает на первый вход второго блока памяти 5, на третий вход четвертого блока памяти 10, на второй вход блока управления повторами 11, на первый вход пятого блока памяти 12 и на первый вход преобразователя ответа без учета порядка 13. На первый вход блока режимов работы 4 подается весь пятизначный код. Синхроимпульс со второго выхода блока ввода ответных действий пользователя 1 проходит на второй вход первого блока памяти 2, на второй вход блока режимов работы 4, на шестой вход пятого блока памяти 12, на второй вход блока 16, на четвертый вход блока 17 и на третий вход блока 18. С восьмого выхода блока режимов работы 4, импульс пройдет на третий вход коммутатора 9, а с его второго выхода - на вторые входы второго блока памяти 5 и третьего блока памяти 6. Таким образом, код 0111 запишется в регистр второго блока памяти 5, а на дисплее блока индикаторов 15 правее буквы «А» появится буква «Ц». Состояние третьего блока памяти 6 не изменится. Вводим букву «В». После нажатия клавиши «В» на дисплее блока 15 правее буквы «Ц» появится буква «В», а в регистр третьего блока памяти 6 запишется число 01110010. Код задания введен.

Теперь набираем ответ ОСЛО. Нажимаем на компьютере клавишу, соответствующую букве О. Ее двоичный код 1110 с выхода преобразователя кодов 3 во второй блок памяти 5 и третий блок памяти 6 переписываться не будет. Этот код изменит состояние четвертого блока памяти 10, блока управления повторами 11 и преобразователя ответа без учета порядка 13. Изменения в блоке управления повторами 11 значения не имеют, так как на его выходе поддерживается высокий уровень напряжения благодаря заданному режиму работы блока 4. Не имеют значения и изменения в преобразователе ответа без учета порядка 13, так как контроль осуществляется с учетом порядка вводимых знаков. Вся память запоминающего устройства четвертого блока памяти 10 заполнена восьмизначными двоичными числами. После ее заполнения четвертый блок памяти 10 превращается в преобразователь ответов. Допустим, что запоминающее устройство блока 10 некоторым образом заполнено. В момент подачи на его третий вход кода 1110 (код буквы «О») в выходном регистре блока 10 было число 00000000. Следовательно, полный адрес, поданный на входной регистр запоминающего устройства блока 10, равен 000000001110. Предположим, что на выходе четвертого блока памяти 10 появилось, допустим, восьмизначное число, соответствующее букве «а». С подачей синхроимпульса это число перепишется во входной регистр блока 10. На вход запоминающего устройства поступит новый адрес, если нажать клавишу, соответствующую очередной букве вводимого ответа, то есть букве «С». Синхроимпульс перепишет во входной регистр блока 10 новое число. И так далее. Введенное слово ОСЛО появится на дисплее правее введенного кода «АЦВ». Если после ввода всего ответа на выходе блока 10 оказалось число, совпавшее с кодом задания, хранящимся в регистре второго блока памяти 5, то ответ является правильным. На выходе блока равенства 7 при этом имеется высокий уровень напряжения. Он подается на девятый вход блока индикаторов 15. С нажатием клавиши «Контроль» компьютера, соответствующей третьему выходу блока ввода ответных действий пользователя 1, загорается индикатор «Правильно». Если число, соответствующее ответу, не совпадает с кодом задания, то с нажатием клавиши «Контроль» загорится индикатор «Неправильно».

Рассмотренный пример можно закодировать в режиме безразличия порядка. Это означает, что первый знак кода задания должен быть Б или Р (табл.1). Допустим, что код задания имеет вид БПР. В этом случае после ввода кодов 1110, 0010, 1011, 1110 (ОСЛО по табл.1) в регистре преобразователя ответа без учета порядка 13 окажется число 11110001. Такое же число хранится во втором блоке памяти 5. На этот раз высокий уровень напряжения поддерживается на шестом выходе блока режимов работы 4 (D=1), поэтому в блоке равенства 7 на его выход поступает результат сравнения чисел из второго блока памяти 5, где находится КЗ, и преобразователя ответа без учета порядка 13. Данный режим характеризуется тем, что существует двенадцать вариантов ответа, которые могут быть получены путем всевозможных перестановок букв в слове ОСЛО. Такой режим особенно удобен, когда ответом является некоторое выражение, например, ab+cd, либо набор чисел, последовательность которых не имеет значения, например, корни квадратного уравнения.

Если первым является знак кода задания В или С, то устанавливается режим, когда каждый вводимый знак учитывается только один раз, при этом порядок имеет значение. Это код 0010 (табл.1). Если же требуется закодировать ответ в режиме безразличия порядка и без учета повторов, то первым надо выбирать знак «Г» или «Т», что соответствует коду ООН (табл.1). Это можно проиллюстрировать на другом примере задания:

Пример 2. (ТМП). Укажите хвойные деревья в нижеприведенном списке.

(256) ель, (187) тополь, (257) береза, (817) черемуха, (345) пихта, (123) лиственница, (739) осина, (349) ольха, (146) туя, (627) рябина.

В этом списке каждой из альтернатив поставлен в соответствие код. Учащийся действует следующим образом. Набирает код задания. Кодом буквы Т устанавливается режим безразличия порядка и исключение повторов. После ввода букв М и П в регистре второго блока памяти 5 окажется число 1101 1111. Оно сравнивается с выходным числом преобразователя ответа без учета порядка 13. Чтобы получить оценку «Правильно», необходимо выбрать такие альтернативы, коды которых в результате суммирования в преобразователе ответа без учета порядка 13 дадут то же число 11011111. Это произойдет в тех случаях, когда учащийся выберет хотя бы три из альтернатив: ель, пихта, туя, лиственница (но можно выбрать и все). Во всех случаях сумма соответствующих кодов в преобразователе ответа без учета порядка 13 будет равна 11011111, так как всякий раз будут суммироваться коды 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, участвуя в этой операции только по одному разу.

Коды режимов 0100, 0101, 0110, 0111 соответствуют случаю, когда самоконтроль осуществляется не по индикаторам «Правильно»-«Неправильно», а по паролям. Получив такое задание, учащийся после ввода ответа нажимает клавишу «Пароль». Если последовательность загоревшихся знаков пароля совпадает с заданной, то ответ признается верным.

В тех случаях, когда ответом является последовательность некоторых знаков, то их можно отделять один от другого запятыми, точкой с запятой или ничем не отделять. В таких случаях удобно использовать коды с точкой. Примером может служить код (А.МК). Если после ввода буквы А нажать клавишу на компьютере, соответствующую седьмому выходу блока ввода ответных действий пользователя 1 «Точка», то все знаки, указанные в третьей колонке табл.1 с кодами 11001, 11010, 11011, 11100, 11101, 11110, 11111, будут «безразличными». Соответствующие им клавиши можно нажимать, но можно и не нажимать. При отсутствии же точки в коде задания все служебные знаки становятся такими же обязательными, как и все другие.

Рассмотренный режим с точкой всегда может применяться там, где служебные знаки образуют многовариантность (неоднозначность) ввода ответа. Например, произведение двух и нескольких величин можно записывать с применением знаков умножения, точки и без знаков. Чтобы исключить эту неоднозначность, достаточно закодировать задание в режиме безразличия служебных знаков. Тогда при вводе ответа пользователь может вводить тот знак, который считает нужным, и результат во всех случаях будет одинаковым. То же самое относится к скобкам. Например, в результате упрощения некоторого математического выражения может получиться, допустим (а+в), которое можно записать и без скобок.

Для кодирования заданий можно использовать компьютер, но предлагаемое устройство позволяет осуществлять кодирование и без компьютера. Для этого достаточно ввести в него любой код задания, у которого лишь первый знак будет вполне определенным, так как режим работы устройства всегда известен заранее. Затем следует ввести ответ. Искомый код задания будет получен на выходе четвертого блока памяти 10. Искомый код можно получить в буквенно-цифровом виде, если подключить выход блока 10 к блоку индикаторов 15 (на фиг.1 эта связь не показана).

Из вышеприведенного следует, что заявляемое устройство решает поставленные задачи и по сравнению с прототипом имеет более широкие логико-дидактические возможности. Эти возможности заключаются в следующем:

Во-первых, за счет введения новых блоков, новых связей между блоками обеспечивается возможность хранения всей введенной информации в УСД с последующей передачей информации в компьютер, что позволяет проводить занятия в любом помещении, в том числе не оборудованном компьютерами. При этом не требуется наличие какой-либо сети питания, так как УСД и заявляемое устройство работают от автономных источников питания.

Во-вторых, благодаря блоку тренажера арифметических действий обеспечивается возможность «бестетрадной» технологии выполнения арифметических упражнений (операции сложения, умножения, вычитания и деления). Внешний контроль этих операций осуществляется за счет расширенных возможностей формирователя пароля.

В-третьих, при использовании заявляемого устройства в классе для внешнего контроля идентификация учащихся осуществляется при помощи самого заявляемого прибора.

В-четвертых, для контроля выполнения упражнений, где требуется отличать строчные и прописные буквы, предусмотрен соответствующий блок.

В-пятых, благодаря расширенной символике заявляемое устройство можно применять в любых нерусскоязычных школах.

В-шестых, в заявляемом устройстве применена встроенная, а не выносная клавиатура.

Все это расширяет логико-дидактические возможности устройства и его эксплуатационные характеристики.

Источники информации, использованные при составлении описания полезной модели:

1. Патент РФ на изобретение 2084962, кл. G09B 7/02. Опубл. 20.07.1997. Бюл. 20.

2. Патент РФ на изобретение 2260853, кл. G09B 7/02. Опубл. 20.09.2005. Бюл. 26 - прототип.

Прибор для контроля и самоконтроля знаний, содержащий блок ввода ответных действий пользователя, имеющий десять выходов, первый блок памяти, имеющий первый и второй входы, соединенные с первым и вторым выходами блока ввода ответных действий пользователя и один выход, преобразователь кодов, имеющий один вход, соединенный с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, блок режимов работы, имеющий пять входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, а второй и пятый - со вторым и седьмым выходами блока ввода ответных действий пользователя, и имеющий восемь выходов, второй блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, и два выхода, третий блок памяти, имеющий три входа, первый из которых соединен с первым выходом второго блока памяти, и один выход, блок равенства, имеющий пять входов, первый из которых соединен со вторым выходом второго блока памяти, и один выход, блок управления сбросом, имеющий первый и второй входы, подключенные к пятому и четвертому выходам блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с третьими входами второго и третьего блоков памяти, а второй - с третьим входом блока режимов работы, коммутатор, имеющий три входа, первый из которых соединен со вторым выходом блока управления сбросом, а третий - с восьмым выходом блока режимов работы, и два выхода, второй из которых соединен со вторыми входами второго и третьего блоков памяти, четвертый блок памяти, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - с вторым выходом блока управления сбросом, третий - с выходом преобразователя кодов, и один выход, соединенный со вторым входом блока равенства, блок управления повторами, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом коммутатора, второй - с выходом преобразователя кодов, третий - со вторым выходом блока управления сбросом и четвертый - с пятым выходом блока режимов работы, и один выход, соединенный со вторым входом коммутатора, пятый блок памяти, имеющий семь входов, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - с первым выходом блока управления сбросом, третий и четвертый - с первым и третьим выходами блока режимов работы, шестой - со вторым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, преобразователь ответа без учета порядка ввода чисел, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом преобразователя кодов, второй - со вторым выходом блока управления сбросом, третий - с первым выходом коммутатора, и один выход, соединенный с третьим входом блока равенства, формирователь пароля, имеющий десять входов, первый из которых соединен с выходом третьего блока памяти, второй - с выходом пятого блока памяти, третий - с выходом преобразователя ответа без учета порядка ввода чисел, четвертый - с третьим выходом блока ввода ответных действий пользователя, пятый и шестой - с первым и вторым выходами блока управления сбросом и седьмой - с выходом блока равенства, и четыре выхода, блок индикаторов, имеющий тринадцать входов, первый из которых соединен с третьим выходом блока режимов работы, второй - с шестым выходом блока ввода ответных действий пользователя, третий - с первым выходом блока управления сбросом, четвертый, пятый и шестой - с первым, четвертым и вторым выходами блока режимов работы, седьмой и восьмой - со вторым и первым выходами формирователя пароля, девятый - с выходом блока равенства, десятый и одиннадцатый - с третьим и четвертым выходами формирователя пароля, и двенадцатый - с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с пятым входом пятого блока памяти, а второй - с четвертым входом блока режимов работы, отличающийся тем, что в него дополнительно введены преобразователь ответа с учетом строчных и прописных букв, имеющий три входа, первый из которых соединен со вторым выходом блока управления сбросом, а второй и третий - со вторым и дополнительно введенным восьмым выходами блока ответных действий пользователя, и один выход, соединенный с девятым дополнительным входом формирователя пароля, тренажер арифметических действий, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с первым выходом блока ввода ответных действий пользователя, второй - ко второму выходу блока управления сбросом, а четвертый и третий - со вторым и дополнительно введенным девятым выходом блока ответных действий пользователя, и два выхода, первый из которых соединен с дополнительно введенным тринадцатым входом блока индикаторов, а второй - с восьмым входом формирователя пароля, шестой блок памяти, имеющий четыре входа, первый, второй, третий и четвертый из которых соединены соответственно с первым, четвертым, вторым и третьим выходами блока ввода ответных действий пользователя, и один выход, блок связи с устройством сбора данных, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с выходом первого блока памяти, второй - с дополнительно введенным десятым выходом блока ответных действий пользователя и третий - с выходом шестого блока памяти, и четыре выхода, второй из которых соединен с дополнительно введенным десятым входом формирователя пароля, третий - с седьмым входом пятого блока памяти, четвертый - с четвертым входом четвертого блока памяти, и устройство сбора данных, имеющее один вход, соединенный с первым выходом блока связи с устройством сбора данных, и один выход, соединенный с четвертым входом этого же блока.



 

Наверх