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Didaktisches Lern- und Testgerät
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Die Erfindung betrifft ein didaktisches Lern- und Testgerät zur Selbstkontrolle
des Ausbildungsstandes und des aufgenommenen Lehrstoffs aus auf das Gerät abgestimmten
Lehrbüchern, die zu fortlaufenden Fragen aus dem vorhergegangen Lehrstoff jeweils
mehrere codierte Antworten anbieten, von denen nur eine richtig ist. Das Gerät ermöglicht
dem Lernenden eine unmittelbare und sofortige Selbstkontrolle, ob der aufgenommene
Lehrstoff vollständig und richtig erfaßt ist.
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Der verwendete Lehrstoff ist dazu in der Weise aufbereitet, daß am
Ende jedes Lehrabschnitts (Kapitels oder Lehrbuchs) in an sich bekannter Weise Prüfungsfragen
gestellt sind und zu jeder Frage eine Anzahl Antworten angeboten werden, unter denen
der Lernende die richtige Antwort bestimmen muß. Das erfindungsgemäße didaktische
Lern- und Testgerät hat die Aufgabe, die absolute Richtigkeit der ausgewählten Antwort
sofort zu bestätigen oder anzuzeigen, daß die gewählte Antwort nur teilweise richtig
oder falsch ist. Ergänzend kann dem Gerät die Aufgabe zugewiesen werden, bei den
teilweise richtigen oder bei den unrichtigen Antworten einen Hinweis auf die klärende
Literaturstelle (Kapitel oder Kapitelabschnitt) oder auf eine bereits behandelte
Frage
hinzuweisen.
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Das der Lösung dieser Aufgabe dienende Testgerät ist gekennzeichnet
durch eine Decodiereinrichtung, welche für jede der fortlaufend nummerierten Fragen
den Code der richtigen Antwort und gegebenenfalls einer teilweise richtigen Antwort
gespeichert enthält, eine Eingabeeinrichtung für den Antwortcode zu der Fragenummer
und eine Vergleichseinrichtung, welche bei Übereinstimmung die Eingabe als richtig,
teilweise richtig oder bei Nichtübereinstimmung als falsch anzeigt. Vorzugsweise
enthält das Gerät die Antwortkodierungen für Fragen in fortlaufender Reihenfolge,
jedoch in endloser Form, so daß der Start mit der Frage 1 an sich an einer beliebigen,
zu vereinbarenden Stelle der Codefolge in Übereinstimmung mit der Verschlüsselung
des zugehöreizen Lehrbuchs und/oder der einzelnen Kapitel festlegbar ist. Die Fragen
können fortlaufend bearbeitet werden, wie sie im Lehrbuch aufeinanderfolgen, oder
auch beliebig willkürlich angewählt werden, mit oder ohne Wiederholmöglicbkeit für
bereits beantwortete Fragen. Das Gerät kann demzufolge auf unterschiedliche Weise
betrieben werden. Bei einer Betriebsweise bzw.
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bei einem Testprogramm schaltet das Gerät nach jeder Antwort selbstätig
zur nächsten Frage weiter. Die Richtigkeit der Antwort braucht nicht sofort angezeigt
zu werden, jedoch werden die richtigen und falschen Antworten addiert und nach Abschluß
der Testserie angezeigt. Die ganze Testserie und die einzelnen Ergebnisse können
gespeichert werden und anschließend in fortlaufender Reihenfolge wiedergegeben werden.
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Bei einer anderen Betriebsweise des Geräts kann die eingegebene Fragenbeantwortung
auch unmittelbar als richtig oder falsch erkennbar gemacht werden; im Falle der
Richtigbeantwortung kann das Gerät selbsttätig auf die nächstfolgende Frage übergehen,
im Falle falscher
Beantwortung kann. auf die Frage eines einschlägigen
früheren Kapitels zurückverwiesen bzw. zurückgeschaltet werden. Im Falle der teilweise
richtigen Antwort kann das Gerät auf eine Wiederholung der Antwort auf dieselbe
Frage zurückspringen und bei erneuter Fal schbeantwortung auf die Frage eines einschlägigen
früheren Kapitels verweisen oder zurückschalten. Eine weitere Testbetriebsweise
des Geräts kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden, daß der Lernende
seinen Wissensstand vor der Erarbeitung des angebotenen Lehrstoffs anhand eines
ausgesuchten Vorab-Fragekomplexes mit je bis zu fünf Antwortmöglichkeiten überprüfen
kann, wobei das Gerät als Resultat dieses Vortests die Zahl richtiger und falscher
Antworten sowie der unbeantworteten Fragen gegebenenfalls zusätzlich in Prozent
ermittelt und anzeigt. Entsprechend ist ein AbschluB-testprogramm möglich, welches
bis zu 50 Fragen quer durch alle Lehrbuchkapitel erfaßt, während für den laufenden
Lerntest an die gleiche Fragenzahl je Kapitel gedacht ist.
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Es leuchtet ein, daß die Lehrbücher und das Lern-und Testgerät durch
einen nicht erlernbaren Code miteinander verknüpft sein müssen, nach welchem die
Verfasser der Lehrbücher die Antwortenauswahl verschlüsseln müssen. Im vorliegenden
Falle sind die Antworten auf die Fragen beispielsweise in der Reihenfolge der Buchstaben
A, B, C, D, E geordnet und die richtige Antwort bzw. teilrichtige Antwort muß vom
Verfasser hinter den betreffenden Buchstaben eing.eordnet werden, welcher der gültigen
Verschlüsselung entspricht. Die Verschlüsselung ist in das Gerät eingefügt, so daß
das Gerät die Übereinstimmung der eingegebenen Antwort (A, B, C, E) mit dem für
die betreffende Frage festgelegten Schlüssel für die Richtigkeit bzw. teilweise
Richtigkeit der Antwort prüfen kann. Dabei wird davon ausgegangen,
daß
es ausreicht, für jede Frage maximal 5 Antworten zur Wahl zu stellen, weil es nicht
sinnvoll ist, Antworten anzubieten, die auch vom Anfänger sofort als offensichtlich
falsch erkannt werden. Au.s den fünf Buchstaben (Antworten, lassen sich 20 Paare
für richtige und falsche Antworten kombinieren, so daß, wenn der Code für 50 Antworten
aufgestellt ist, wiederholt sich jede Kombination nur zweieinhalbmal; da diese Codekombinationen
jedoch unregelmäßig verteilt sind, werden 50 Kodierungsantwortpaare für ausreichend
angesehen und demzufolge auch 50 Testfragen für einen zusammenhängenden Text. Da
die Kodierung endlos ist, ist eine Erweiterung auf eine beliebige Anzahl Fragen
bzw. auf mehr als 50 Fragen je Testprogramm durchaus unproblematisch. Um die Erlernbarkeit
des Codes auszuschließen, beginnt die Fragenzählung zwar immer -mit 1, während der
Codeanfang für die verschiedenen Betriebsarten, Bücher und Kapitel versetzt werden
kann.
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Für jedes Lehrbuchkapitel können die Antworten nach einem anderen
System verschlüsselt werden; die Startnummer des Codes für die Antworten auf die
50 Fragen kann unmittelbar in dem Buchkapitel angegeben sein und für die Grundstellung
des Geräts angezeigt werden. Sie kann auch aus Buchnummer, Kapitel nummer und Nummer
des Testprogramms errechnet werden, was bei der elektronischen Version des Gerätes
durch das Gerät selbst nach Eingabe der Buch-und Kapitelnumu,er und des gewünschten
Testprogramms selbsttätig bewirkt werden kann. Ohne daß sie dem Gerät benutzer zugängig
ist.
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Für die Antworteingabe ist vorzugsweise eine fünfteilige Tastatur
vorgesehen, die in Übereinstimmung mit dem Lehrmaterial mit den Buchstaben A bis
E bezeichnet sind.
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Diese Tasten können sleichzeitig auch zur Wahl des Testprogramms verwendet
werden. Bei der elektronischen Ausführungsform kommen noch 10 Tasten für die Dezimalzahlen
hinzu und zwar damit bestimmte Fragennummern direkt ange-
wählt
werden können.
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Für die Anzeige des Zustandes, die Abfrage der Angaben sowie der Buch-
oder Kapitelnummer, des Testprogramms, der Fragennummer sowie der Antwort und für
die Anzeige der Ergebnisse wie richtig, falsch oder teilweise richtig oder unrichtig
und des Hinweises auf weitere Fragen oder die Wiederholung des vollständigen abgefahrenen
Testprogramms sowie der Summe der Ergebnisse dient in weiterer Ergänzung der Erfindung
ein dreizeiliges Sieben-Segment-Display, je Zeile mit beispielsweise 17 Stellen,
auf denen die einzelnen Schritte und Eingaben in Klarschrift-Abkürzungen, oder den
entsprechenden Zahlen und Buchstaben angezeigt wird. Damit ist ein unmittelbares
Zwiegespräch zwischen dem Lernenden und dem Gerät ermöglicht.
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Auf den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen des Lern- und Testgeräts
dargestellt; im einzelnen zeigen: Fig. 1 die Grundverschlüsselung in kreisförmiger
Anordnung, Fig. 2 eine geänderte Kodierung der gleichen Grundverschlüssel ung, Fig.
3 eine schaubildliche Darstellung einer mechanisch-elektrischen Ausführungsform
des Gerätes, teilweise aufgeschnitten, Fig. 4 den manuellen mechanischen Antrieb
der Fragen-Wähleinrichtung und der Kodierungsänderung im Schnitt, Fig. 5 die Teildarstellung
des zugehörigen Code- und Zählbandes, Fig. 6 die Teildarstellung einer erweiterten
Ausführung des Code- und Zählbandes, Fig. 7 die schaubildliche Darstellung der Anzeigeeinrichtung,
Fig. 8 den zugehörigen Schrittschaltantrieb, Fig. 9 den Bandrollen-Vorwärts- und
Rückwärtsantrieb, Fig.10 das zugehörige Schaltbild,
Fig. 11 eine
Draufsicht auf die Frontplatte einer weiteren Ausführungsform des Geräts, Fig. 12a
die Speicherung der Antwortverschlüsse-und 12b lung, Fig. 1 2c die Speicherung der
Umsetzung der 50 Dezimal-und 1 2d zahlen für die Fragen in Hexadezimalzahlen und
umgekehrt, Fig. 12e, die auf den drei Sieben-Segment-Displayzeilen bis 129 erscheinenden
Angaben, Fig. 13 das zugehörige Blockschaltbild.
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Das zugrundegelegte Beispiel der Verschlüsselung, welche selbst nicht
Erfindungsgegenstand ist, wird anhand einer Drehscheibe gemäß Fig. 1 und 2 erläutert,
weil sie die Arbeitsweise des Geräts wesentlich beeinflußt. Von dem erfindungsgemäßen
Lern- und Testgerät wird erwartet, daß es nicht nur die Richtigkeit der vom Schüler
busgewählten Antworten bestätigen kann und damit die Fortschritte während des Studiums
deutlich macht, sondern auch den Wissensstand des Schülers vor Beginn des Studiums
und ~ nach Beendigung des Studiums des Lehrbuchs zu testen gestattet. Für diesen
Vorweg- und Abschlußtest, genügt es beispielsweise, den Anteil der richtigen Antworten
an der gesamten Fragenzahl zu ermitteln und auszuweisen, während das Gerät für die
Fragenbeantwortung während des Studiums Hinweise für das Nachstudium bei ungenügend
oder falsch beantworteten Fragen geben soll.
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Das Gerät muß also auf unterschiedliche Testabläufe ein-bzw. umschaltbar
sein und dies erfordert wiederum eine Anpassung der unterschiedlichen Verschlüsselungen
an die verschiedenen Testabläufe.
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Die Verschlüsselung ist beispielsweise wie folgt aufgebaut: In Fig.
1 sind auf dem äußersten Ring 2 der Scheibe 1 die Lehrbuchkapitelnummern für die
Vor- und Abschlußtests aufgetragen, wobei sich 50 Fragen auf den gesamten Lehrstoff
der 20 Kapitel des Lehrbuchs beziehen. In dem zwei-
ten Ring 3
von außen stehen die fortlaufenden 50 Fragennummern. Der dritte , vierte und fünfte
Ring von außen befindet sich auf einer gegenüber der Scheibe 1 drehbaren Scheibe
4, wobei der dritte Ring 5 die Verschlüsselung der richtigen und der vierte Ring
6 die Verschlüsselung der teilweise richtigen Antworten enthält. Der innerste Ring
7 trägt die Kapitel nummern 1 bis 10 des Lehrbuchs.
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Die Einteilung des Lehrstoffs in Lehrbücher, bis zu 20 Kapitel oder
Lehrbriefe, bis zu 50 Fragen je Lehrbuch und bis zu 50 Fragen je Kapitel und das
Angebot von bis zu fünf Antworten je Frage ist eine wilikürliche Festlegung und
keine von Natur aus gegebene Leistungsbegrenzung des Geräts.
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Für die Grundverschlüsselung wird die drehbare Scheibe 4 so eingestellt,
daß ihre Marke 8 (Startmarke) auf die Frage Nr. 1 des Rings 3 zeigt (vgl. Fig. 1
der Zeichnung).
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Für den Vorweg- und den Abschlußtest, der sich beispielsweise auf
je 50 Fragen aus dem gesamten Lehrstoffs des Buches erstreckt, könnte diese Grundverschlüsselung
an sich unverändert beibehalten werden. Hier hat eine Veränderung der Grundverschlüsselung
bzw. der Grundeinstellung der Marke 8 etwa für jedes Lehrbuch den Zweck, die Verschlüsselung
des verwendeten Codes durch den Schüler zusätzlich zu erschweren.
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Für den laufenden Lerntest oder den Kapiteltest, bei welche je Kapitel
bis zu 50 Fragen gestellt werden, muß die Grundeinstellung der Marke 8 zusätzlich
berücksich-'eigen, daß der Zusammenhang, etwa zwischen den teilweise richtigen Antworten
und den Hinweisen auf die fördernden Kapitel abschnitte, gewahrt ist. Darüber hinaus
müssen für diese von Buch zu Buch, Kapitel zu Kapitel und von Testart zu Testart
wechselnden Startnummern n eindeutige mathematische Beziehungen vereinbart sein,
beispielsweise für den Vorabtest n = 42 (H - 1) + 1 - Z x 50
für
den Lerntest n = 42 (H - 1) + 2k - Z x 50 für den Kapitel test n = 42 (H - 1) +
2k + 1 - Z x 50 und für den abschließenden Test n = 42 (H - 1) + 42 - Z x 50; In
diesen Formeln bezeichnet n die Startnummer auf der Skala 3, H die Buchnummer, K
die Kapitel nummer und Z ist eine ganze Zahl.
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Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, alle Test, z.B. nur den
Abschlußtest rückwärts zu zählen.
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Das erfindungsgemäße didaktische Lern- und Testgerät wird zunächst
in einer vereinfachten elektromechanischen Ausführungsform beschrieben. Gemäß Fig.
3 befinden sich in einem Gehäuse 10 zwei Endlosbänder 11, 12, die gemein--sam oder
einzeln manuell mittels eines Drehknopfes 13 oder durch ein elektromagnetisches
Schaltwerk (Fig. 8 bis 10) transportiert werden können. In der Frontplatte 14 sind
fünf Antworttasten 15 in einer Reihe angeordnet, bzeichnet mit den Buchstaben A,
B .. E.
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Oberhalb der Tasten 15 und diesen zugeordnet, befinden sich 10 durchscheinende
Felder 16, welche gemäß Fig.
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7 von Leuchtdioden 17 von unten durchleuchtet werden können. Durch
Wabenblenden 18 und 19 wird das Licht jeder Leuchtdiode auf ein Feld begrenzt. Oberhalb
der Wabenblende 19 liegt eine Skalenplatte 20 mit den (Antwort) Buchstaben A bis
E, die positiv schwarz auf hellem Untergrund oder umgekehrt angebracht sein können.
Die Platte 20 ist ihrerseits durch eine durchscheinende Platte 21 abgedeckt. Diese
Platte 21 kann zweifarbig sein, etwa in der oberen Hälfte rot und in der unteren
Hälfte grün gefärbt. Es können auch alternativ oder zusätzlich entsprechende farbige
Leuchtdioden oder kleine Leuchtglühlampen verwendet werden. Jeder Antworttaste 15
sind die zwei darüberliegenden Leuchtdioden (Fig. 3 und Fig. 5a)
zugeschaltet,
so daß z.B. beim Drücken der Taste C der Buchstabe C auf den mittleren beiden Feldern
16 übereinander von unten durchleuchtet erscheint. Diese Durchleuchtung wird normalerweise
durch das lichtundurchlässige Codeband 11 verhindert. Dieses Endlos-Codeband 11
ist so lang, daß es in 50 Schaltschritten in jedem Zeilenpaar den Code für die richtige
Antwort und für die teilweise richtige Antwort als lichtdurchlässige Markierungen
22 aufnehmen kann. In der Stellung "36" des Bandes 11 (Fig.
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5) ist die Antwort "C" als richtig und die Antwort "D" als teilweise
richtig markiert. Wird die Taste C gedrückt, werden zwar beide Leuchtdioden eingeschaltet,
jedoch leuchtet der Buchstabe C in der unteren Reihe des Feldes 16 auf und signalisiert
die richtige Antwort. Wenn die Taste D gedrückt wurde, dann würde in diesem Beispiel
der Buchstabe D in der oberen Reihe der Felder 16 aufleuchten..
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Beim Drücken einer anderen Taste bleibt in diesem Falle das Feld 16
dunkel und signalisiert die unrichtige Beantwortung.
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Wie aus Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, sind die beiden Bänder getrennt.
Die Nummerierung auf dem Band 11 ist dem Code fest zugeordnet und erscheint unter
dem Fenster 28 der Frontplatte 14. Das Band 12 trägt die laufenden Fragenummern
des Tests und ist gegenüber dem Band 11 verschiebbar, entsprechend der Verdrehbarkeit
der Scheibe 4 gegenüber der Scheibe 1 in Fig. 1. Die Testnummer erscheint unter
dem Fenster 29 der Frontplatte 14.
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In der einfachsten Ausführung erfolgt die Verstellung sowie die schrittweise
Weiterschaltung während des Tests mittels eines Drehknopfes 13 (Fig. 3 und 4), welcher
mit der Trommel 23 des Bandes 11 dauernd, mit der Trommel 24 des Bandes 12 lösbar
gekuppelt ist. Zu diesem Zweck befindet sich an der Trommel 24 eine Zahnscheibe
25, deren Zahnteilung einem Schaltschritt entspricht; eine Rastrolle 26 sichert
die korrekte Schaltschrittstellung.
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Mit der gleichen Zahnschaltung 25 kann der Knopf 13 durch axiales
Verschieben mittels der Stifte 27 gekuppelt werden. Wird der Knopf 13 herausgezogen
(Stellung teig. 4) dann ist er nur noch mit dem Band 11 verbunden. In dieser Stellung
kann die Codeverstellung erfolgen, wenn unter dem Fenster 29 die Ziffer 1 steht
und der Knopf 13 so lange gedreht wird, bis unter dem Fenster 28 die erforderliche
Codezahl erscheint. Daraufhin wird der Knopf 13 wieder ei.ngedrückt und ist nun
mit beiden Bändern verbunden.
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Die Bänder 11 und 12 sind zweckmäßig mit Schaltperforationen 30, 31
versehen und entsprechend erhalten die Trommeln 23, 24 entsprechende Zahnungen,
die nicht im ein.zelnen dargestellt sind. Als Bänder kommen z.B. 35 mm Negativ-Filme
in Frage, bei welchen die durchlässigen Markierungen fotografisch aufgetragen wurden
und die auch leicht fotografisch vervielfältigt werden können.
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Zur Verlängerung der Haltbarkeit können auch Gewebe-oder Metallbänder
in Frage kommen, aus denen die lichtdurchlässigen Markierungen ausgestanzt werden.
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Die Fenster 28 und 29 können mit eigenen Belichtungseinrichtungen
zur Durchleuchtung von Innen ausgestattet werden, die zweckmäßig so gesc-haltet
sind, daß die Belichtung des Fensters 29 bei eingeschaltetem Gerät dauernd brennt,
während die Beleuchtung für das Fenster 28 nur in der Grundstellung des Testzählbandes
12 (Fig. 5) eingeschaltet ist, also in der Stellung, die für eine Verstellung des
Bandes 11 in Frage kommt. Diese Grundstellung kann auch noch durch eine Pfeilmarkierung
oder dergleichen (vgl. Fig. 5) hervorgehoben werden. Für die Ein- und Ausschaltung
der Beleuchtung des Fensters 28 kann ein nockenbetätigter Schalter 33 vorgesehen
sein, der durch einen Nocken 32 des Bandes 12 selbstätig betätigt wird.
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Die Bänder 11 und 12 können gemäß Fig. 5 noch vervollständigt werden,
indem das Band 11 noch eine innere Zah-
lenreihe 7 der Fig. 1 und
das Zählband noch durch den Kapitelcode (äußerste Zahlenreihe 2 der Fig. 1) ergänzt
werden und zwei weitere Fenster 34, 35 in der Frontplatte angebracht werden (Fig.
6).
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Die manuelle Betätigung mittels eines Knopfes 13 kann durch eine elektromagnetische
Tastenbetätigung in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk ersetzt werden. In diesem
Falle entfällt der Drehknopf 13 in Fig. 3 und das Gerät erhält noch zusätzliche
beispielsweise fünf Betätigungstasten 47 bis 51 auf der Frontplatte 14.
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Das elektromagnetische Schrittschaltwerk wird zweckmäßig zwischen
der geteilten Trommel 23a,b (vgl. Fig. 9) untergebracht. Es besteht aus einem um
die Trommelwelle 36 drehbaren Klinkenträger 37, der durch die Kurbel stange 38 mit
dem Hubmagneten 39 verbunden ist. Die Klinke 40 gleitet beim Drehen des Klinkenträgers
37 (in Fig. 8 im Uhrzeigersinne) in das Klinkenrad 41 welches auf der Welle sitzt.
Bei jedem Hub des Magneten 39 wird auf diese Weise das Klinkenrad um einen Schaltschritt
weiter geschaltet. Ein zweites entgegengesetzt wirkendes Klinkenschaltgetriebe 42
sitzt auf der gleichen Platine 42 und dient zur Rückwärtsschaltung des Antriebs.
Die ausrückbare Kupplung 25, 27 des Drehknopfs 13 mit der Welle 36 wird durch eine
elektromagnetische Kupplung 44 (Fig. 10) zwischen der Trommel 245 und der Welle
36 ersetzt. In dem Schaltbild Fig. 10 sind die beiden Schrittschaltmagnete mit 39a
und 39b bezeichnet wobei 39a den Vorwärtsschaltmagneten und 39b den Rückwärtsschaltmagneten
bezeichnet.
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Im Schaltbild (Fig. 10) wurde die Bezeichnung 17 für die 10 Leuchtdioden
beibehalten und auch die Bezeichnung 15 für die fünf Antworttasten. 45 ist die Leuchtdiode
zur Durchleuchtung des Fensters 29, 46 die Leuchtdiode zur Durchleuchtung des Fensters
28 (Fig. 3). Die bereits erwähnten fünf Tasten Nr. 47 bis 51 (Fig. 3) und in Fig.
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10 haben folgende Funktionen:
Die mit einem "+"-Zeichen
gekennzeichnete Taste 49 schaltet bei jedesmaliger Berührung die Bänder um einen
Schaltschritt vorwärts; die Taste 48 rückwärts, betätigt also entweder den Schaltmagneten
39a oder 39b. Die Taste 47 erhält nur Strom wenn und solange das Zählband 12 nicht
auf 1 eingestellt ist, der Schalter 33 sich also nicht in der Stellung gemäß Fig.
5 befindet. In diesem Falle genügt ein einmaliges Betätigen der Taste 47 damit über
den Tyristor 53 und dem Multivibrator 52 Dauerimpulse auf den Schaltmagneten 39a
gegeben werden bis das Zählband die Stellung 1 erreicht hat (Fig. 5). In dieser
Grundstellung des Zählbandes 12 erhalten die Tasten 50 und 51 über den Schalter
33 Spannung desgleichen der Kupplungsmagnet 44, welcher die Verbindung zwischen
den beiden Bandantrieben trennt. Durch die Taste 50 kann nunmehr bei stillstehendem
Band 12 das Band 11 schrittweise transportiert werden, durch Betätigung der Taste
51 über den Multivibrator 52 solange die Taste gedrückt bleibt. Die Tasten 50 und
51 dienen also der Codeeinstellung unter dem Fenster 28 in Einzel schritten oder
in Schnell-verstellung. Sobald mit dem Gerät gearbeitet wird und das Zählband 12
die Stellung 1 unter dem Fenster 29 verlassen hat, sind die Tasten 50 und 51 stromlos
und die Leuchtdiode 46 unter dem Fenster 28 wird abgeschaltet.
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Bei Schließen des Hauptschalters 54 leuchtet die Leuchtdiode 45 auf.
Befindet sich das Zählband 12 in der Stellung 1, dann ist die Kupplung 44 ausgehoben
und die Leuchtdiode 46 leuchtet auf. Ist das nicht der Fall, kann diese Stellung
durch einmalige Drücken der Taste 47 herbeigeführt werden. Nunmehr kann mittels
der Tasten 50 bzw. 51 im Schnellverfahren oder schrittweise die Kodierungsnummer
im Fenster 28 eingestellt werden und dann kann mittels der Taste 49 bzw. 48 der
Programmablauf bewirkt werden. Eine zusätzliche Taste 55 kann auch hier während
des Prüfprogramms eine Schnellverstellung mittels
des Multivibrators
52 bewirken.
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Die elektronische Ausführungsform des didaktischen Lern-und Testgeräts
ergibt eine bedeutend größere Vielseitigkeit, obwohl die Leistungsfähigkeit der
gebräuchlichen Mikroprozessoren nur zu einem Bruchteil in Anspruch gegenommen werden.Beispielsweise
kannder Schüler zur Eingabe der einzelnen Daten in der richtigen Reihenfolge und
an der richtigen Stelle aufgefordert werden. Die Reihenfolge des Testprogramms und
das Testprogramm selbst kann jederzeit sofort geändert werden; die Änderung der
Verschlüsselung durch die beschriebene Verdrehung (Fig. 1 und 2: Drehen der Scheibe
4 gegenüber de:r Scheibe 1) erfolgt durch elektronische Rotation durch das Gerät
selbst ohne äußere Rechenarbei t und ohne daß die dadurch herbeigeführte Änderung
der Verschlüsselung von außen erkennbar ist. Der Ablauf und die Ergebnisse des Testprogramms
können fortlaufend verdeckt aufgezeichnet und jederzeit und in jedem beliebigen
Umfange wieder abgerufen bzw.
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reproduziert werden.
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Das Gerät 56 erhält bei der Ausführungsform nach Fig.
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11 eine unvollständige (15 anstelle von 16 Tasten) umfassende hexadezimale
Tastatur 57 0,1,2... 9. A bis F. Dabei wird die Taste F im Beispiel nicht benötigt.
Hinzukommen im Ausführungsbeispiel fünf Tasten 60 bis 64 zum Abrufen der verschiedenen
Monitorprogramme und der Hauptschalter 65. Aus didaktischen Gründen wird jedoch
die Tastatur so geschaltet, daß die Zahlentasten 0 bis 9 zur dezimalen Eingabe verwendet
werden können. Es ist lediglich erforderlich, mit den Tasten O bis 9 dezimal eingegebenen
Zahlen in hexadezimale Zahlen umzusetzen (vgl. Fig. 12c) und in den Prozessor einzugeben
und die hexadezimalen Ausgaben des Prozessors (00 bis 32) an das Display 6 in Dezimalzahlen
1 bis 50 zu transformieren (vgl. Fig.
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12d). Die Buchstaben A bis E werden als hexadezimale Zahlenwerte zur
Eingabe der Antworten verwendet. Der
Prozessor hat also lediglich
die eingegebenen hexadezimalen Zahlen (A bis E) mit den gespeicherten Buchstabenpaaren,
die ebenfalls hexadezimale Zahlen darstellen zu vergleichen und im Übereinstimmungsfalle
oder im Falle der Nichtübereinstimmung beider das vorgeschriebene Programm weiterzuführen.
Dies ist für jeden Mikroprozessor ein ganz normaler Vorgang.
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Zur Anzeige sind im Beispiel Fig. 11 drei Reihen, 66 bis 68 von sieben
Segment-Di spl ays je 17 Zeichen vorhanden. Die Felder 1 bis 7 und 10 bis 15 jeder
Zeile dienen zur Darstellung von Texten wie etwa gemäß Fig. 12c bis 12d. Wenn nur
immer der gleiche Text in Frage kommt, können- die Displays in diesen Feldern entfallen
und durch aufgedruckte Buchstaben ersetzt werden. Die Felder 8, 9 und 16, 17 jeder
Zeile geben die Zahlen wieder, die beim Betrieb des Gerätes eingestellt werden und
wechseln.
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Die Funktion des Geräts wird zweckmäßig an einem Funktionsablauf erläutert:
Beim Einschalten des Gerätes mittels des Schalters 65 erscheint in der oberen Displayzeile
das Wort "Heft" mit einem Fragezeichen im Feld 9. Die durch die- Tastatur 57 eingegebene
Heftnummer erscheint in den Felder 8, 9, daraufhin erscheint in den Feldern 10 bis
15 die Abkürzung "Progr." und im Feld 17 ein Fragezeichen. Das mittels einer Taste
58 als Hexadezimal zahl z.B. A bis D eingegebene Testprogramm-Kennzei chen erscheint
im Feld 17 bzw. 16 und 17. Die Fragezeichen werden dabei jeweils überschrieben.
Daraufhin erscheint in der Reihe 67 das Wort "Frage" und im Feld 9 der Reihe die
Zahl 1 und anschließend das Wort "Antw." mit einem Fragezeichen in dem Feld 17.
Durch die Eingabe der Heftnummer und des Testprogrammkennzei chens wurde inzwischen
gleichzeitig der gespeicherte Code rotiert und in einen Betriebs RAM eingeschrieben.
Soll nicht mit der Frage 1 begonnen werden, kann durch Drücken der Taste RES die
Frage Nr. 1
gelöscht werden, worauf ein Fragezeichen in Feld 9
der zweiten Reihe erscheint. Bei Eingabe der gewünschten Fragenummer schaltet das
Gerät weiter bis zu "Antw." ein Fragezeichen. Das Programm kann auch so fortgesetzt
werden, daß ein automatischer Reset erfolgt, wenn auf die Frage 1 nicht innerhalb
einer gewissen Zeit geantwortet wird. Das gleiche tritt ein, wenn der Schalter Step
betätigt wird. Bei Betätigung des Schalters Go erfolgt eine Weiterschaltung nach
einer bestimmten Verzögerungszeit wenn nicht geantwortet wurde.Bei Beantwortung
der Frage schaltet das Gerät auf die nächste Zeile durch und antwortet entweder
richtig oder falsch (siehe Fig. 12e).
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Das Gerät zeichnet in einem gesonderten Speicher den Verlauf des Testprogramms
in fortlaufenden Nummern auf mit Angabe der richtigen und falschen Antworten und
addiert diese. Das Endergebnis kann durch Aufrufen eines Programms (E) in der aus
Fig. 129 dargestellten Weise sichtbar gemacht werden. Durch Drücken der Taste REV
(Revue) kann der Ablauf des gesamten Prüfprogramms schrittweise sichtbar gemacht
werden. Nach einem anderen Programm kann das Gerät gemäß Fig. 12f bei unrichtigen
Antworten Hinweise auf die betroffenen Kapitelteile anzeigen.
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Es leuchtet ein, daß diese oder andere Anforderungen an die Arbeitsweise
des Gerätes von den eingegebenen Monitorprogrammen gesteuert werden kann, die durch
die Wahl der Testprogramme aufgerufen werden. Auch ist eine Umstellung auf beliebige
andere Programmabläufe durch Auswechseln der Monitoren möglich, ebenso auch durch
Ergänzung des Tastenfeldes.
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Fig. 13 zeigt den Aufbau des Geräts. Der Mikroprozessor 70 mit Stromversorgung
und Clock-Generator 71 und Betriebsmonitor 72 für alle benötigten Ablaufprogramme
erhält einen zusätzlichen Testspeicher 73 (ROM oder EPROM) für den Code (siehe Fig.
12a und b) und die den Hexa-
dezimal/Dezimaldecoder 75 und umgekehrt
und einen Betriebs-RAM 74 für den nach dem Testprogramm rotierten Code und einen
RAM-Speicher für Speicherung des gesamten zusammenhängenden Tests soweit für die
letzten beiden Speicher nicht ohnehin genügend Speicherraum im Mikroprozessor vorhanden
ist.
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Der eigentliche Vergleichsvorgang zwischen dem Antwortcodepaar für
die betreffende laufende Fragenummer und die eingetastete Antwort und die Auslösung
des weiteren Programmablaufs je nach Ergebnis ist ein ganz normaler Mikroprozessorvorgang
zurückgeführt auf die Übereinstimmung zweier hexadezimaler Zahlen.
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L e e r s e i t e