У цьому параграфі описані кілька пристроїв для контролю знань, що відрізняються за функціональними можливостями і апаратним витратам

Найбільшою схемної простотою володіють автомати для вибіркового контролю знань, в процесі якого учневі пропонується питання і кілька варіантів відповіді на нього Учень повинен вибрати з відповідей той, який він вважає правильним або найбільш повним, і ввести цей відповідь в автомат Пристрій повинен проконтролювати правильність відповіді на кожне питання і представити результати випробувань у наочній формі Крім того, необхідно передбачити достатню варіативність відповідей на кожне питання і виключити можливість підбору правильної відповіді Такі автомати можуть використовуватися для проведення тестування учнів з більшості предметів шкільної програми Ефективність використання автоматів для контролю знань вибірковим методом значною мірою визначається змістом пропонованого тесту

Описано декілька пристроїв для автоматичного контролю знань з курсів «Математика», «Основи інформатики та обчислювальної техніки» в школі і технічних коледжах Ці пристрої забезпечують предявлення даних (довічних і цифрових кодів, сомножителей, операндів) за випадковим законом, автоматичну реєстрацію числа правильних відповідей і помилок У процесі контролю знань або вимірюється час, що витрачається учнями на цикл випробувань (певне число правильних відповідей), або задається фіксований час випробувань, протягом якого реєструються правильні відповіді і помилки Диференційована оцінка знань в кожному випадку повинна враховувати число правильних відповідей і помилок, а також час, що витрачається учнями на виконання завдання

У найпростішому автоматі такого типу, принципова схема якого зображена на рис 70, на корпусі встановлені кнопка «Скидання», гніздо для підключення щупа і розєм для підключення касети з питаннями [28] Екзаменатор має такими можливостями У кожному циклі випробувань знання контролюються з чотирьох питань при шести варіантах відповідей, один з яких є правильним Мається принципова можливість розширення варіативності відповідей без збільшення апаратних витрат Кодування номера правильної відповіді здійснюється установкою розпаяних певним чином касети Касета

має «кишеню», в який вставляється картка з чотирма питаннями і шістьма варіантами відповідей на кожне питання Збоку проти кожного з відповідей розташована металізована контактна площадка Введення відповіді здійснюється киснем щупом контактної площадки, розташованої проти відповіді, який, на думку учня, є правильним До того моменту, як опитування завершено, учень має можливість змінити свою відповідь на будь-яке питання Остаточним вважається той відповідь, який введено учням останнім Коли відповіді на всі питання закінчені, касету виймають, після чого блимають світлодіоди, індиціюється правильні відповіді на запитання За їх числа може бути дана оцінка знань учня

Пристрій працює таким чином Перед початком випробувань після того, як касета вставлена ​​в розєм на корпусі автомата, натискають на кнопку «Скидання» Тригери DD21, DD22, DD31 і DD32 встановлюються в нульовий стан Генератор на елементах DD41-DD43 блокується За рахунок подачі низьких рівнів на входи елементів DD61DD64 на їх виходах формуються високі рівні, і світлодіоди HL1-HL4 гаснуть

Після того як картка з питаннями вставлена ​​в касету, можна приступати до відповідей на запитання, торкаючись щупом майданчиків у правильного, на думку учня, відповіді При цьому слід мати на увазі, що контакти ХТ1-ХТ6 відносяться до першого питання, ХТ7-ХТ12 до другого, ХТ13-ХТ18

– до третього, а ХТ19-ХТ24 до четвертого питання У кожній групі контактів пять з них (відповідні неправильним відповідям) обєднані і підключені до R-входів RS-тригерів Майданчики, яких слід торкнутися для введення правильної відповіді, підключені до S-входів RSтріггеров Якщо учень стосується однієї з цих майданчиків, то відповідний RS-тригер встановлюється в одиничний стан

Комбінація «вірною» і «невірних» майданчиків на касеті змінюється від питання до питання і не повторюється на різних касетах Тому вгадати правильну відповідь неможливо Щоб переконатися, що введення даних в пристрій стався, забезпечена звукова сигналізація торкання будь-який з зазначених майданчиків При цьому на один з входів елемента DD1 подається низький рівень, на його виході формується високий рівень, що дозволяє роботу звукового генератора, зібраного на елементах DD51DD54, і в динаміці Ва1 чується тон

Після того як відповіді на питання закінчені, касета виймається При цьому знімається блокування з допоміжного генератора на елементах DD41-DD44, і на його виході формуються імпульси з частотою близько 3 Гц В результаті будуть мигати світлодіоди, підключені через логічні елементи до виходів тих тригерів, які знаходяться в одиничному стані Таким чином, миготливий світлодіод индицирует правильний відповідь

Для відновлення випробувань слід знову вставити касету і натиснути кнопку SB1 «Скидання»

Значно більш широкими функціональними можливостями володіє автомат для контролю знань, передня панель якого зображена на рис 71 Число питань, за якими здійснюється контроль знань методом вибіркового відповіді, збільшено до 15, З кожного питання передбачено пять варіантів відповідей, число яких без зміни апаратних витрат може бути збільшено до восьми Зміна програми контролю (Номерів правильних відповідей на кожне питання) здійснюється викладачем оперативно за допомогою перемикача програм, максимальне число програм 16 У екзаменатора забезпечена бальна оцінка результатів опитування, критерії якої можуть змінюватися залежно від умов проведення тесту Перед виконанням тесту учень отримує картку з пятнадцятьма питаннями, на кожен з яких наведені до пяти варіантів відповіді Викладач перед початком опитування перемикачем програм, розташованим на задній панелі екзаменатора, вибирає номер програми, потім натискає кнопку «Скидання» На індикаторі номера питання загоряється перший світлодіод, індикатор «Оцінка» гаситься Учень повинен встановити перемикач «Номер відповіді» в положення, відповідне, на його думку, номеру правильної відповіді на перше питання, і натиснути кнопку «Відповідь» При цьому загориться друга світлодіод шкального індикатора, що свідчить про те, що учень повинен відповідати на друге питання контрольної карти У подальшому учень при відповіді на кожен питання встановлює у відповідне положення перемикач «Номер відповіді» і натискає кнопку «Відповідь» Після відповіді на останнє (15-й) питання загоряється індикатор «Оцінка», на якому индицируется бал, отриманий учням за результатами тесту

Принципова схема автомата наведена на рис 72 На елементах DD11, DD12 і одновібраторе DD21 зібраний формувач імпульсів «Відповідь», на мікросхемі DD3 лічильник відповідей, на дешифраторі DD4 і світлодіодах HL1-HL15 реалізований блок індикації номера відповіді На мікросхемі DD5 виконаний лічильник правильних відповідей, на ПЗУ DD6 і індикаторі HG1 блок індикації оцінки Формувач коду відповіді реалізований на мікросхемі DD7

Рис 71 Передня панель автомата для контролю знань «Екзаменатор-1»

Автомат працює таким чином При натисканні кнопки SB2 Скидання обнуляються лічильники DD3 і DD5 На виході 0 дешифратора DD4 формується низький рівень, загоряється світлодіод HL1 шкального індикатора Високий рівень з виходу 15 дешифратора подається на перший вхід ПЗУ DD6, в результаті чого на його виході формуються високі рівні і індикатор оцінки HG1 гасне Крім того, зазначеним високим рівнем дозволяється робота формувача імпульсів DD21 Відповідно до програми, попередньо занесеної в ПЗУ DD7, на одному з виходів Q1-Q5, відповідному правильної відповіді на дане питання, формується високий рівень, а на інших виходах низький Учень встановлює перемикач номера ответав положення, відповідне правильному, на його думку, відповіді на перше питання, і натискає на кнопку SB1 «Відповідь» RS-тригер на елементах DD11, DD12 забезпечує захист від «брязкоту» кнопки SB1, на його виході після натискання і відпускання зазначеної кнопки формується одиночний імпульс позитивної полярності За позитивному перепаду напруги на виході елемента DD12 на виході чекає мультивибратора DD21 формується короткий імпульс позитивної полярності Якщо учень вибрав правильну відповідь, то з виходу ПЗУ DD7 на другий вхід елемента DD13 подається високий рівень напруги У результаті імпульс з виходу формувача DD21 через елемент DD13 надходить на вхід лічильника DD5, і код на його виході збільшується на 1 Якщо ж учень вибрав неправильну відповідь, то з виходу ПЗУ DD7 на вхід елемента DD13 через перемикач SA2 подається низький рівень, імпульс на вхід лічильника DD5 не надходить і вихідний код лічильника не змінюється Неважко бачити, що зміна коду на виході лічильника DD5 відбувається в момент, відповідний фронту імпульсу на виході формувача DD21 Зрізом цього імпульсу на 1 збільшується вихідний код лічильника відповідей DD3, низький рівень формується на виході 1 дешифратора DD4, і спалахує світлодіод HL2, індиціюється перехід до відповіді на друге питання завдання

Таким чином, спочатку реєструється правильну відповідь (якщо такий був дан), а потім змінюється номер питання У подальшому при відповіді на кожне питання учень спочатку ставить у відповідне положення перемикач SA2, а потім натискає кнопку SB1 «Відповідь» Після відповіді на останнє (пятнадцятий) питання світлодіоди шкального індикатора гаснуть, на виході 15 дешифратора DD4 формується низький рівень, яким блокується формувач імпульсів DD21 і дозволяється робота ПЗУ DD6, формуючого семисегментний код оцінки Наступні натискання на кнопку SB1 «Відповідь» не змінюють стану лічильників DD3, DD5 Відповідно до програми, занесеної в ПЗУ DD6, на індикаторі HG1 индицируется оцінка, що виставляється учневі за виконання тесту Критерії оцінки можуть бути різними, від них залежить програма, яку слід занести в ПЗУ Дані табл 29 програмування ПЗУ відповідає наступному критерію:

за 14 або 15 правильних відповідей оцінка 5;

за 12 або 13 правильних відповідей оцінка 4;

за 9-11 правильних відповідей оцінка 3.

Якщо число правильних відповідей менше 9 индицируется оцінка 2.

Пекло

рес

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А

в

з

D

Е

F

0

А4

FF

А4

FF

А4

FF

А4

FF

А4

FF

ВО

FF

А4

FF

А4

FF

1

А4

FF

ВО

FF

ВО

FF

ВО

FF

99

FF

99

FF

92

FF

92

FF

Для відновлення тесту слід натиснути на кнопку SB2 «Скидання»

Мікросхема ПЗУ DD6 встановлюється в сокету і може оперативно замінюватися в залежності від критеріїв оцінки

При бажанні перейти від індикації бальної оцінки знань до індикації кількості правильних відповідей, це можна зробити без додаткових апаратних витрат У цьому випадку необхідно тільки змінити таблицю програмування ПЗУ DD6 так, щоб на індикаторі HG1 индицировать число правильних відповідей в 16-ричном коді (табл 30)

Таблиця 30

Пекло

рес

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А

У

з

D

Е

F

0

зі

FF

F9

FF

А4

FF

ВО

FF

99

FF

92

FF

82

FF

F8

FF

1

80

FF

90

FF

88

FF

83

FF

С6

FF

А1

FF

86

FF

8 Е

FF

Можлива індикація числа правильних відповідей і в десятковому коді Тоді для індикації десятка слід використовувати кому цифрового індикатора, підключивши вхід h індикатора до виходу Q8 ПЗУ Карта програмування ПЗУ DD7 для цього випадку представлена ​​в табл 31

Таблиця 31

Пекло

рес

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А

в

з

D

Е

F

0

зі

FF

F9

FF

А4

FF

ВО

FF

99

FF

92

FF

82

FF

F8

FF

1

80

FF

90

FF

40

FF

79

FF

24

FF

30

FF

19

FF

12

FF

Джерело: Фромберг Е М, Конструкції на елементах цифрової техніки М: Гаряча лінія-Телеком, 2002 264 с: Ил (Масова радіобібліотека Вип 1249)