Обучающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G09B7/02 

(54) ОБУЧАЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для обучения и оценки уровня подготовки операторов автоматизированных систем управления.

Известно обучающее устройство, содержащее блок ввода информации, соединенный с логическим блоком, подключенным к блоку предъявления, информации и блоку индикации, блок взаимной корреляции количества вопросов и правильных ответов, входы и выходы которого соответственно соединены с логическим блоком и блоком оценки ClJ

Недостатком этого устройства являртся невозможность оценивать знания . по количеству правильно и своевременно принятых решений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является обучающее устройство, содержащее соединенные последовательно блок предъявления информации, логический блок, блок вы числения взаимной корреляции и блок .оценки, блок индикации; блок ввода информации и первый блок контроля времени решения задач, включающий счетчик текущего времени, первый выход которого подключен к первым входам

индикатора времени и узла совпадения, выход которого соединен со вторым входом логического блока, третий вход которого подключен к выходу блока ввода информации, четвертый вход соединен со вторым выходом блока вычисления взаимной корреляции, первый выход - с блоком индикации, а вто.рой - со входом блока предъявления ,

10 информации, второй выход которого . соединен с первым входом счетчика текущего-времени, второй вход которого подключён к выходу блока ввода .информации 23.

15

Недостатком известного устройства является ограниченная область примв нения так как при обучении и контроле уровня подготовки операторов автоматизированных систем управления дан20ное устройство не анализирует время ответа на совокупность вопросов. .

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счёт учета времени на совокупность

25 вопросов.;

Поставленная цель достигается тем, что в обучающее устройство, содержащее соединенные последовательно блок предъявления информации, логический

30 блок, блок вычисления взаимной хорреляции и блок оценки, блок индикации, блок ввода информации и первый блок контроля времени решения задач, включающий счетчик текущего времени, первый выход которого подключен к nepBfciM входам индикатора времени и узла совпадения, выход которого соединен с вторым входом логического блока, третий вход которого подключе к выходу блока ввода информации, чет вертый вход соединен с вторым выходо блока вычисления взаимной корреляции первый выход - с блоком индикации, а второй - с входом блока предъявленияин , формации,второй выход которого соедине с первым входом счетчика текущего времени, второй вход которого подклю чен к выходу блока ввода информации, введен второй блок контроля времени решения задач., выход которого подклю чен к второму входу вычисления tвзаимной кореляции, первый вход - к: третьему выходу блока предъявления информации, а второй - к второму вы ходу счетчика текущего времени, при этом третий вход блока вычисления взаимной корреляции подключен к блок ввода информации, четвертый вход - к второму выходу блока предъявления ин формации, а первый блок контроля вре мени решения задач дополнительно содержит генератор импульсов, подклю-ченный к третьему входу счетчика текущего, времени, и регистр , выход ко торого подключен к вторым входам узл совпадения и индикатора времени, а , вход - к третьему выходу блока предъявления информации. Кроме того, в устройстве второй блок контроля времени решения задач содержит сумматор, подключенный к узлу совпадения, соединенному о рег.истром, при этом вход регистра является первым входом блока, вход сумматора является вторым входом блока, а выход узла совпадения является выходом блока. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого обучающего устройства; на фиг.2 - то же, первого блока контроля времени решения задач на фиг.З - то же, второго блока контроля времени решения задач; на фиг.4 - то же, блока вычисления, взаимной, корреляции количества вопросов и правильных ответов; на фиг.5 - то же, логического блока; на фиг.6 - то же, блока предъявления информации. Обучающее устройство содержит coi единенныепоследовательно блок 1 предъявления информации, логический блок 2, блок 3 вычисления взаимной корреляции и блок 4 оценки, первый блок 5 контроля времени решения задач, блок б информации, блок 7 ндикации и второй блок 8 контроля времени решения задач. Первый блок 5 контроля времени реикзния задач (фиг. 2) содержит генератор 9 импульсов, подключенный к счетчику 10 текущего времени, и регистр 11, соединенный с индикатором 12 времени и узлом 13 совпадения. Второй блок 8 контроля решения задач содержит сумматор 14, подключенный к узлу 15 совпадения, соединенному с регистром 16. Блок 3 вычисления взаимной корре ляции содержит счетчик 17 количества вопросов, подключенный к матричному дешифратору 18, содержащему логические схемы И 19 и подключенному к соответствующим схемам ИЛИ 20 - 22, счетчик .23 количества верных ответов, триггер 24,элементы И 25 - 27, логическую схему И 28 и элемент ИЛИ 29 при этом счетчик 23 количества верных ответов подключен к соответствующим входам матричного дешифратора 18, выходы логических схем И 19 подключены к соответствующим первым входам логических схем ИЛИ 20 - 22, выходы которых подключены соответственно к первым входам соответствующих элеменгтов И 28, вторые входы которых подключены к элементу И 27, а выходы - к первым входам элементов 25, 26 и 29. Логический блок (фиг.5) содержит регистры 30 и 31, дешифратор 32, схему сравнения 33, подключенную ко вхог . дам первой группы элементов И 34, выходы которых соединены со входами группы триггеров 35, генератор импульсов 36, подключенный ко второй группе элементов И 37, выходы которых подключены соответственно ко входам третьей группы элементов И 38, элемент ИЛИ 39. Блок предъявления информации (фиг.6) содержит соединенные последовательно фотосчитывающее устройство 40, дешифратор 41 команд, коммутатор 42 и алфавитно-цифровое печатгиошее устройство 43. Устройство работает следующим образом. На перфоленте в определенной последовательности нанесены коды вопросов, в том числе дополнительных, эталонных ответов на вопросы, нормативного времени ответа на вопрос, нормативного времени ответа на совокупность вопросов, коды команд, которые используются для автоматического управления работой всех блоков устройства. К кодам команд относится, например, Вопрос 1 Ответ 1, Нормативное время ответа на вопрос 1 и т.д., Конец и т.д. Перфорация ленты производится с помощью стандартных перфораторов. Перед началом работы устройство находится в исходном состоянии: все регистры, счетчики, сумматоры и триггеры блоков устройства установлены в исходное состояние сигналом, выработанным при включении питания. Узел выработки сигнала при включении питания на структурной схеме обучающего устройства не показан. Учащийся путем нажатия кнопки Готов к работе на блоке 6 ввода информации формирует сигнал готовности к работе, поступающий через логический блок 2, через элемент ИЛИ 39 в блок 1, запуская фотосчитывающее устройство 40. С перфоленты считываются коды команд, поступающие в деимфратор 41, и учебная информация, поступающая в коммутатор 42. В зависимости от кода команды на выходе дешифратора 41 вырабатываются управляющие сигналы, разрешающие прохождение через коммутатор 42,считанной с перфоленты учебной информации: вопрос поступает в алфавитно-цифровое печатающее устройство 4 3 и , таким образом предъявляется учащемуся. Нормативное время ответа на совокупность вопросов посступает в блок 8 контроля времени в регистр 16, нормативное время ответа на предъявленный вопрос поступает в блок 5 контроля времени в регистр 11 эталонный ответ на вопрос и номер вопроса поступает в логический блок соответственно в регистр 31 и дешифра ор 32 . эи предъ11влении учащемуся вопрос на выходе дешифратора 41 блока 1 фор мируется управляющий сигнал, поступа ющий в блок 5 контроля времени и раз решающий запись в счетчик 10 меток времени, вырабатываемых генератором 36. Содержимое регистра 11 и счетчика 10 отображается на индикаторе 12 времени. Таким образом, уча.щийся информируется о нормативном времени ответа на вопрос и о том, сколько времени он затратил для ответа на вопрос. Этот же управляющий сигнал поступает в блок 3 вычисления взаимной корреляции в счетчик 17, где подсчитывается количество заданных учащему ся вопросов. Учащийся формирует ответ в блоке ввода информации и по сигналу Ввод ВВОДИТ его в логический блок 2 в регистр 30. По сигналу Ввод в блоке 5 кон троля времени запрещается запись меток времени в счетчик 10 и содержимо счетчика 10 заносится в блок 8 контроля времени в сумматор 14. Введенны ответ сравнивается в логическом блоке 2 на схеме 33 сравнения с эталонным. Если ответ был верным, то сигна с выхода схемы 33 поступает в блок 3 вычисления взаимной корреляции в счетчик 23. Сигнал верности ответа поступает также через тот элемент группы 34 элементов И, на вход которого пост упает разрешающий сигнал из дешифратора 32, на триггер группы 35 устанавливая его в единичное состояие, и далее при своевременном ответе ерез элемент И группы 38 в блок 7 ндикации. Таким образом, при праильном ответе на вопрос в блоке 7 индикации загорается- лампа Веро тоговопроса {по номеру вопроса), а который отвечал учащийся. Если чащийся ввел неправильный, ответ на опрос, то загорается лампа Ошиба того вопроса, на который отвечаш чащийся. Если учащийся, отвечая на вопрос, отратил времени больше нормативного то сигнал с выхода узла совпадения 13 блока 5 контроля времени поступает в огический блок 2, и через элемент И группы 34 в триггер группы 35, устанавливая его в единичное состояние. Таким образом в группе 35 в единичное состояние устанавливается тот триггер, номер которого сответствует номеру вопроса. Тактирующие импульсы с выхода генератора 36 через элемент И группы 37 поступают в блок 7 индика-ции, а через элементы И группы 38 в блок 7 индикации. Так как в блоке 7 индикации каждому вопросу соответствует пара ламп Верно и Ошибка, то, ответив на вопрос, учащийся информируется о пр авильности ответа. Кроме того, несвоевременность ответа на вопрос выражается миганием той лампы, которая светится. Сигнал Ввод через элемент ИЛИ 39 логического блока 2 поступает в блок 1 предъявления информации, разрешая считывание с перфоленты следующего вопроса. При переходе от одного вопроса к другому устанавливаются в исходное состояние в логическом блоке 2 регистры 31 и 30, дешифратор 32, в блоке 5 контроля времени счетчик 10, регистр 11. Учащемуся предъявляется следующий . вопрос. Таким образом, в процессе ответа на вопрось в блоке 8 контроля времени в сумматоре 14 накапливается время, потраченное учащимся на ответы на заданные вопросы, а в блоке 3 в счетчике 17 накапливается количество заданных учащемуся вопросов, в счетчике 23 - количество верных ответов учащегося. Результат взаимной корреляции, кот личества верных ответов и количества заданных вопросов, осуществляемой элементами И, дешифратора 18 и ИЛИ 2022 блока 3, соответствует одной из зон Сдал, Не сдал, Продолжить опрос. После того, как учащемуся предъявится последний вопрос из совокупности обязательных, триггер 24 в блоке 3 вычисления взаимной корреляции устанавливается в единичное состояние. Сигнал Ввод при ответе на последний вопрос совокупности обязательных вопросов из блока 6 поступает в блок 3 и через элемент И 27 на выходы, эле ментов И группы 28, разрешая прохож дение информации с выходов элементов ИЛИ 20 - 22 через элементы И группы 28, Если, отвечая на вопросы, учащийс не превысил нормативное время ответа на совокупность вопросов, т.е. в бло ке 8 контроля времени содержимое сум матора 14 меньше содержимого регистр 16 и, следовательно, на выходе узла 15 совпадения нет сигнала, то в блок 3 взаимной корреляции на выходе элемен та И 25 формируется сигнал Сдал, в случае, если результат взаимной корреляции количества вопросов и npa аильных ответов соответствует зоне Не сдал, то он через элемент ИЛИ 29 поступает в блок 4 оценки., гд запоминается и индицируется. Если результат взаимной корреляции количества вопросов и правильных ответов соответствует зоне Продолжить опрос , то на выходе элемента И 26 . возникает сигнал, поступающий в логический блок 2 и через элемент ИЛИ 39 в блок 1 на выход фотосчитывающег устройства 9, разрешая считывание с перфоленты и предъявления учащемуся дополнительного вопроса. Учащийся- -формирует ответ на допол нительный вопрос. Если при этом результат анализа взаимной корреляции количества правильных ответов и количества вопросов вновь соответствуе зоне Продолжить опрос, то учащемуся предъявляется следующий дополни тельный вопрос. Процесс повторяется до тех пор, пока результат взаимной корреляции не попадает в зону Сдал или Не .сдал.,Информация об этом из блока 3 поступает в блок 4 и инди цируется. Если, отвечая на вопросы (основны или дополнительные), учащийся превысил нормативное время ответа на сово купность вопросов, т.е. содержимое . сумматора 14 в бЛоке 8 превысило содержимое регистра 16, то на выходе узла. 15 совпадения возникает сигнал, поступалощий в блок 3 и запрещающий прохождение сигнала Сдал в блок или сигнала Продолжить опрос в блок 2. Одновременно этот сигнал про ходит через элемент ИЛИ 29 и воспринимается блоком 4 как Не сдал . Таким образом, в результате решения .задачи предлагаемое устройство определяет, на какие вопросы даны неверные ответы, какие вопросы решен несвоевременно, не было ли превышено нормативное время, отведенное на решение поставленной задачи. Предлагаемое устройство обладает высокими дидактическими возможностям вследствие наглядности и универсальности, а также высокими контролирующими возможностями, так как позволяет педагогу точно определять, незнание или недостаточная быстрота решения каких вопросов снижает уровень подготовки оператора. Формула изобретения 1. Обучающее устройство, содержащее соединенные последовательно блок предъявления информации, логический блок, блок вычисления взаимной корреляции и блок оценки, блок индикации, блок ввода информации и первый блок контроля времени решения задач, включающий счетчик текущего времени, первый выход которого подключен к первым входам индикатора времени и узласовпадения,выход которого соединен с вторым входом логического блока третий вход которого подключен к выходу блока ввода информации, четвертый вход соединен с в.торым выходом блока вычисления взаимной корреляции, первый выход - с блоком индикации, а второй - с входом блока предъявления информации, второй выход которого соединен с первым входом счетчика текущего времени, второй вход которого подключен к выходу блока ввода информации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен второй блок контроля времени решения задач, выход которого подключен к второму входу блока вычисления взаимной корреляции, первый вход - к третьему выходу блока предъявления информации, а второй - к второму выт ходу счетчика текущего времени, при этом третий вход блока вьачисления взаимной корреляции подключен к бло-ку ввода информации, четвертый входк второму выходу блока предъявления информации, а первый блок контроля времени.решения задач дополнительно содержит генератор импульсов, подключенный к третьему входу счетчика текущего времени, и регистр, выход i которого подключен к вторым вторым входам узла совпадения и индикатора времени, а вход - к третьему выходу блока предъявления информации. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем второй блок контроля времени решейия задач содержит сумматор, подключенный к узлу совпадения, соединенному с рет гистром, при этом вход регистра является первым входом блока, вход суг пиатора является вторым входом, блока, выход узла совпадения является выходом блока. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 419951, кл, Q 09 В 7/04, 22,11.71, 2.Авторское свидетельство СССР № 748494,кл. G 09 Б 7/02, 04.05,78 (прототип),

L 1