Обучающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G09B7/02 

группы элементов И - к первому входУ блока предъявления информации, второй третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока поиска информации, при этом третий вход блока программного управления подключен к третьему и четвертому выходам первого блока элементов И, четвертый вход - к третьему выходу второго блока поиска информации, а седьмой, восьмой, девя;тый, десятый и одиннадцатый выходы ;блока программного управления соединены с соответствующими входами блока ввода учебной информации, причем пятый и шестой выходы первой группы элементов И соединены с входами блока коммутации.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, блок

программного управления содержит группу элементов И, три формирователя импульсов, элемент задержки, элемент ИЛИ, генератор и переключатель, подключенный к первому входу группы элементов И, первый выход которой подключен к первому формирователю импульсов и к элементу задержки, соединенному с элементом ИЛИ, второй выход - к второму формирователю.импульсов, соединенному с генератором, а третий выход - к третьему формирователю импульсов, при этом остальные пять выходов группы элементов И, выходы элемента ИЛИ, генератора, первого и третьего формирователей импульсов являются выходами блока, а второй третий, четвертый и пятый входы группы элементов И - входами блока.

1. ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно первый блок поиска информации и блок предъявления информации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства и ускорения процесса обучения, в него введены блок программного управления, второй блок поиска информации, две группы элементов И, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, блок коммутации и блок датчиков, первый и второй выходы которого подключены к первому и пторому входам первого блока поиска информации, третий и четвертый выходы - к первому и второму входам второго блока поиска информации, первый вход - к выходу блока предъявления информации, а второй вход блока датчиков соединен с первым выходом блока записи и воспроизведения информации, второй и третий выходы которого подключены к первому и второму входам блока программного управления, первый и второй входы блока записи и воспроизведения информации подключены к соответствующим вь ходам блока ввода учебно иИнформации, третий вход - к первому выходу блока программного управления, четвертый и пятый входы - к первому и второму пыходам второго блока поиска информации, а шестой вход - к второму входу блока программного управления, соединенному с первым входом блока ввода учебной информации, второй вход которого подключен к третьему выходу блока программного управления, соединенному с соответствующим входом второго блока поиска информации, четветый и пятый входы которого соеди- о нены с третьим и четвертым выходами (Л блока ввода учебной информации ,шестой и седьмой ч с первым и вторым выходами элемента ИЛИ, первой группы элементов И, а восьмой - с четвертым выходом блока программного управления, соединенным с третьим входом второго блока поиска информации, четвертый вход которого соединен с 0(9 пятым выходом блока программного уп1С равления, подключенным к третьему входу блока ввода учебной информации, четвертый вход которого подключен к СО первому выходу второй группы элементов И, первый и второй входы которой соединены с шестым и четвертым выхода .ми блока программного управления соответственно, второй выход второй группы элементов И подключен к формироватегно импульсов, соединенному с элементом ИЛИ, третий выход - к первому входу первой группы элементов И, второй вход которой подключен к первому рыходу первого блока поиска информации, а четвертый выход второй

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к обучающим системам, и предназначено для программированного обучения в различных учебных заведениях.

Известно устройство для обучения, содержащее последовательно соединенные блок управления, магнитофон, синхронизатор и диапроектор С 1 11

Недостатком известного устройства являются ограниченные дидактические Возможности из-за отсутствия автоматического поиска необходимой программы и невозможности работы устройства в режимах подготовки программы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является обучающее устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно первый блок поиска информации и блок предъявления информации С.1.

Недостатками известного устройства являются ограниченные дидактические возможности из-за невозможности автоматического поиска требуемой учебной информации и низкое быстродействие выдачи требуемых кадров в произвольном и послеровательном порядках.

Цель изобретения - расширение дидактических возмомностей устройства и ускорение процесса обучения.

Указанная цель достигается тем,

что ,в обучающее устройство, содержащее блок ввода учебной информации, блок записи и воспроизведения информации и соединенные последовательно |первь1Й блок поиска информации и блок предъявления информации, введенй блок программного управления, второй блок поиска информации, две группы элементов И, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, блок коммутации и блок датчиков, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам первого блока поиска информации, третий и четвертый выходы - к первому и второму входам второго блока поиока информации, первый вход - к выходу блока предъявления информации, а второй вход блока датчиков соединен с первым выходом блока записи и воспроизведения информации, второй и третИИ выходы которого подключены к первому и второму входам блока программного управления, первый и второй входы блока записи и воспроизведения информации подключены к соответствующим 30 выходам блока ввода учебной информации, третий вход - к первому выходу блока программного управления, четвертый и пятый входы - к первому и второму выходам второго блока поис.ка информации, а шестой вход - ко второму выходу блока программного уп равления, соединенному с первым вхо« дом блока ввода учебной информации, второй вход которого-подключен к третьему блока программного управления, соединенному с соответствующим входом второго блока поиска информации, четвертый и пятый входы которого соединены с. третьим и чет вертым выходами блока ввода учебной информации, шестой иседьмой - с пер вым и вторым выходами элемента ИЛИ, первой группы элементов И, а восьмой - с четвертым выходом блока npoi раммиого управления, соединенным с третьим входом второго блока поиска информации, четвертой вход которого соединен с пятым выходом блока программного управления, подключенным к третьему входу, блока ввода учебной и формации, четвертый вход которого по ключен к первому выходу-второй группы элементов И, первый и второй вход которой соединены с шестым и четвер тым выходами блока программного упра ления соответств.енно, второй выход второй группы элементов И подключен формирователю импульсов, соединенному с элементом ИЛИ, третий выход - к первому входу первой группы элементов И, второй вход которой подключен к первому выходу первого блока поиска информации, а четвертый выход второй группы элементов И - к, первому входу блока .предъявления информации, второй, третий и четвер«-тыи входы которого соединены с соответст.вующими выходами первого блока поиска информации, при этом третий вход блока, программного управления подк.гж)чен к третьему и четвертому выходам первого блока элементов И, четвертый вход - к третьему выходу второго блока поиска информации, а седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы блока програм много управления соединены с соответствующими входами блока ввода учебной информации, причем пятый и шестой выходы первой .группы элементов И соединены с входами блока коммутации. - Кроме того, блок программного уп равления содержит группу элементов И, три формирователя импульсов, элемент задержки, элемент ИЛИ, генератор и переключатель, подключенный к первому входу группы элементов И, первый выход которой подключен к первому формирователю импульсов и к элементу задержки, соединенному с элементом ИЛИ, второй выход - к второму формирователю импульсов, соединенному с генератором, а третий выход к третьему формирователю импульсов, при этом остальные пять выходов группы элементов И, выходы элемента ИЛИ, генератора, первого и третьего формирователей импульсов являются выходами блока, а второй, третий, четвертый и пятый входы группы элементов И входами блока. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг, 2 - функциональная схема блока программного управления; на фиг.З функциональная схема блока ввода учебной информации; на фиг, - функциональная схема блока поиска информации. Обучающее устройств© (фиг. U содержит соединенные последовательно блок 1 программного управления, блок 2 ввода учебной информации, первый блок 3 поиска учебной информации, |блок предъявления информации и блок 5 датчиков, второй вход которого соединен с выходом блока 6 записи и воспроизведения информации, подключенного входами к второму блоку 7 поиска информации i, к блоку 1 программного управления, один из выходов которого соединен с первой группой элементов И 8, подключенной через формирователь 9 импульсов и элемент ИЛИ 11 к второй группе элементов И 10, выходы которой соединены с блоком 12 коммутации. Блок 1 программного управления (фиг, 2) содер хит переключатель 13, соединенный с первым входом группы элементов И l, первый выход которой подключен к первому формирователю 15 импульсов и к элементу 16 задержки, соединенному с элементом ИЛИ 17, второй выход группы элементов И Н через второй формирователь 18 импульсов соединен с генератором 19, а третий выход элементов И 1 соединен с формирователем 18 импульсов. Блок 2ввода учебной информации (фиг,,3) содержит соединенные последовательно клавиатуру 20, аналогоцифровой преобразователь 21, , IlO регистры 23 сдвига и элемент И 2j, а также элементы ИЛИ , элементы И , формирователь 33 импульсов, генератор 3 импульсов, блок 35 индикации и кш)чи ЗбЗЭ. : Блок 3 поиска учебной информации (фиг. ) содержит счетчики 40 и , Рруппу элементов ИЛИ-НЕ 2, преобразователь 3 код-частота, первую группу элементов ИЛИ и, выходы , триггеры «З и 9| первую группу элементов И 50, вторую группу элементов ИЛИ 51 третий триггер 52, вторую группу элементов И 53 j суммаtop 5, инвертор 55, генератор 5б импульсов, первый элемент 57 задержки, Третью группу элементов И 58, эле- , мент ИЛИ 59, второй элемент 60 задерж ки и интеграторы б1 и 62. Обучающее устройство работает еледующим образом. После подачи напряжения питания в блоке 1 переключатель 13 устанавливается в положение Наладка. Нулевым сигналом с выхода блока 1 счетчик Ц (блоков 3 и 7 устанавливается в нулевое состояние. Единичный сигнал с вых да блока 3 поступает на входы группы элементов И 10. При нажатии на одну из. кнопок блока 12 через элементы И 10 устройства и элементы ИЛИ 51 блока 3 триггер 52 устанавливается в состояние, соответствующее одному из направлений перемещения киноленты С выхода группы элементов И 10 единичный сигнал поступает на блок Ц, задавая минимальную скорость пег мещения. Этими действиями один из кадров киноленты устанавливается в проекционную позицию. После этого на кла виатуре 20 блока 2 набирается номер кадра киноленты, находящегося в проекционной позиции. При каждом нажатии клавиши двоичный код набираемой цифры с выходов преобразователя 21 поiCTynaeT на ключи 22. Единичный сигнал нажатия через элемент ИЛИ 25, открытый единичным сигналом с выхода переключателя 13 и элемент И 29 поступает на формирователь 33, открывающий ключ 22, с которого двоичный сигнал записывается в буферный разряд регистра 23. По заднему фронту сигнала формирователя 33 запускается генератор 3, который выдает четыре импульса через элемент ИЛИ 25 на шину сдвига регистра 23. Тем самым набираемый номер кадра вводится в регистр 23 После этого нажатием кнопки КоррекS«цияО код кадра, находящегося в проекционнои позиции, вводится в счетчик 1 блока 3, после чего переключатель 13 устанавливается в положение Латоматический и начинается ввод информации о блок 6, т.е. запись программы. Для этого с клавиатуры 20 блока 2 номер требуемого кадра визуальной информации вводится в регистр 23, после этого нажимается кнопка Пуск в блоке 1 . Единичный импульс с группы элементов И через формирователь 18 одиночного импульса и элемент ИЛИ 17 поступает в блоки и 2, а также единичным импульсом с формирователя 18 запускается генератор 19 пачки N импульсов в блоке 1 (N - число, равное количеству двоичных разрядов регистра 23 блока 2). Чис ло, хранимое регистром 23, через элементы 30 и 31 записывается на магнитную ленту блока 6, причем на одну дорожму записывается число с последовательным кодом, а на другую - синхроимпульсы. По команде Пуск код с регистра 23 через ключ 36 вводится в счетчик «tO блока 3, триггеры 8 и 52 через элемент ИЛИ 51 устанавливаются в единичное состояние. Триггер 52 единичным сигналом с прямого выхода открывает элемент И 58 на вычитающем входе счетчика 0. Командой Пуск запускается генератор 5б пачки N-,импульсоп (N - число состояний счетчиков Q и 41). В блоке 3 происходит определение разности кодов кадров (, требуемого Л и находящегося в проекционной позиции В )и знака разности (направление перемещения ленты). При определении кода разности двух неравных между собой двоичных чисел А и В возможны два случая: когда А В и когда Л В. Если после ввода кода числа А в счетчик Q через открытый элемент И 58 и элемент ИЛИ k на вычитающий вход очетчика kO и через элемент ИЛИ 4 на вычитающий вход счетчика 1 одновременно подать импульсы с генератора 5б, то первым обнулится счетчик, хранивший меньшее число. Если , то первым обнулится счетчик 41, при этом -через элемент ИЛИНЕ триггер 8 установится в нулевое состояние и закроет элемент И 58. После этого счетчик 40 хранит разность А-В, а триггер 52 - в единичном состоянии. Так как генератор 5б о команде Пус1 выдает на счетчик 1 импульсоо, содержимое его В не изменяется. Если Л В, то первым обну ляется счетчик 40; единичным сигналом с элемента ИЛИ-НЕ 42 через элементы И 50 и ИЛИ 51 триггер 52 устанавливается в нулевое состояние, сигнала ми с выходов закрывает элемент И 58 и открывает элемент И 58 на суммирующем входе. При обнулении счетчика 40 содержимое счетчика 41 равно В-А, поэтому на суммирующий вход счетчика 40 поступают импульсы до обнуления счетчика 41 и срабатывания триггера 48, после чего содержимое счетчика 40 рав но В-Л, а триггер 52 - в нулевом состоянии. После выдачи генератором 56 N импульсов элемент 57 задержки.откр вает элементы И 53- По сигналу с выхода одного из них и выдачи импульсов преобразователем 43 кодчастота начинается перемещение киноленты. При перемещении киноленты импульсный датчик 5, жестко связанный с лентой, выдает две последова-тельности .импульсов, сдвинутых на 90, на блок 5 определения скорости и направления перемещения, который выдает импульсную последовательность на блоки 4 и 3. Импульсы с выхода блока 5 поступают на R- или S-входы триггера 49, устанавливая его в соответствующие направлению перемещени состояния. Сумматор 54 с инвертором 55 на его выходе управляет посту лением импульсов через элементы ИЛИ 60 задерх ки и 58 И на вычитающий или суммирующий входы счетчика 40. Если состояния триггеров совпадают, то .единичным сигналом с выхода сумматора открывается элемент И 58 на вычитающем входе счетчика 40 и закрывает ся сигналом с инвертора 55 элемент ИЛИ 44 на суммирующем входе. Происходит отработка отклонения (А-В) в счетчике. Если под действием силы инерции при торможении требуемый кадр проходит проекционную позицию, то в момент обнуления счетчика 40 (так как лента движется и датчик 5 продолжает выдавать импульсы через открытые элементы И 50 Jтриггер 52 устанавливается в состояние, соответствующее противоположному направлению перемещения. В этом случае состояния триггеров 49 и 52 противоположные, поэтому сумматор 54 закрывает элемент И 58, а инвертор 55 откры вает элемент И 58 на суммирующем вхо де счетчика 40, который в этом случае накапливает рассогласование. Под 10 38 ключается блок 4, который изменяет направление перемещения ленты и возвраает требуемый кадр в заданное положение. Путем стабилизации ленты в заданном положении скорость перемещения ленты выбирается максимально возможной, и быстродействие устройства при большом объеме визуальной информации высокое. Счетчик 40 хранит код кадра, находящегося в проекционной позиции. После записи кода визуальной информации на магнитную ленту записывается речевая информация на первую дорожку, а при необходимости выбирается следующий кадр визуальной информации и код его заносится на | агнитную ленту.Таким образом, формируется программа тег оретического курса. Каждой программе курса присваивается порядковый номер. При необходимости воспроизведения требуемой лекции переключатель 13 блока 1 устанавливается в положение Воспроизведение. При этом открываются элементы И 14. С клавиатуры 20 блока 2 набирается номер требуемой лекции и на чимается кнопка Пуск блока 1. Одиночный импульс с формирователя 18 поступает на ключ ЗЗ блока 2 и на блок 7. Код требуемой программы с выхода блока 2 заносится в первый счетчик блока 7. Блок 7 работает аналогично блоку 3 поиска. На магнитной ленте перед какфой программой наносится прозрачная метка. Блок 5 датчиков в процессе перемотки магнитной ленты считывает метки и подает их на входы блока 7. После нахо ; дения блоком 7 требуемой программы устройство переходит в режим ее воспроизведения. В режиме воспроизведения программы блоком 6 производится выдача речевой информации. Если на второй дорожке имеются синхроимпульсы, то они выдаются блоком 6 в блок 1. При наличии . импульсов на двух дорожках через открьгтые элементы И 14 блока 1 и элемент ИЛИ 27 блока 2 в старший разряд буферного регистра вводится 1, а синхроимпульсы через элементы И 14, формирователь 15 импульса сдвига по заднему фронту и элемент ИЛИ 2б блока 2 вводят информацию в регистр 23. После исчезновения синхроимпульсов элемент 16 задержки блока 1 через элемент ИЛИ 17 выдает команду Пуск. Блок 3 производит быстрый поиск и выдачу требуемой визуальной информации. Таким образом, производится воспроизведение требуемой программы. В режиме Воод программы при отключенном блоке 6 преподаватель может обращаться к любому кадру визуальной информации набором требуемого кадра информации с клавиатуры, а также при нажатии на одну из кнопок блока 12. При этом лента перемещается на один кадр в тре буемую сторону. При наи(атии на одну из кнопок блока 12 единичный сигнал через группу элементов И 10, ИЛИ 11, формирователь 9 одиночного импульса и открытый элемент И 8 устанавливает разряд счетчика , соответствующий перемещению ленты на один кадр, в единичное состояние. При нажатии кнопки блока 12 единичный сигнал устанавливает триггер 52 в состояние, соответствующее требуемому направле f -Hl

нию перемещения ленты. Устройство автоматически отрабатывает заданное перемещение на один кадр. Таким образом, вьйор кадров визуальной информации можно производить любым из способов. Предлагаемое устройство позволяет быстро формировать учебные программы, производить автоматический поиск требуемой программы в произвольном порядке и ее воспроизведение, позволяет обращаться к любому из кадров визуальной информации, содержащейся о ленте, как по. программе с магнитной ленты, так и с пульта преподавателя, и производить быстрый поиск и выдачу требуемых кадров в произольном или последовательном порядках.