Обучающее устройство Советский патент 1984 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к техническим средствам обучения, используемым для индивидуального н коллективного обучений Л учебных заведениях.

: По основному авт. св. №890427 известно обучающее устройство, используемое для индивидуального и коллективного обучения в учебных заведениях, содержащее пульты обучаемых, блок записи-адреса текущего положения носителя информации, подключенный к первому входу реверсивного счетчика, соединенного с первым входом схемы сравнения, второй вход которой подключен к регистру адреса, вход которого является входом устройства, а первый, второй, и третий выходы схемы сравнения подключены «к первому, четвертому и седьмому входам первого блока элементов И, первый, второй и третий выходы которого подключены к первому, пятому и девятому входам формирователя управляющих сигналов, первый и второй выходы которого соответственно под-. ключены к второму и третьему входам реверсивного счетчика и к первому и второму входам блока перемещения носителя информации, выходы пультов обучаемых подключены к третьему и четвертому входам блока контроля знаний, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому, третьему и второму входам пультов обучаемых, второй, шестой и двенадцатый входы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому, второму и пятому выходам второго блока элементов И, третий выход которого подключен к третьему и десятому входам, а четвертый выход - к седьмому и одиннадцатому входам формирователя управляющих сигналов, четвертый, восьмой и тринадцатый входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам программного блока, третий вход которого, являющийся вторым входом устройства, подключен к второму, пятому и восьмому входам первого блока элементов И третий, щестой и девятый входы которого подключены к нервому входу блока предъявления информации и к первому выходу блока управления режимом работы, второй выход которого подключен к второму входу блока предъявления информации и к второму, четвертому, щестому, восьмому н десятому входам второго блока элементов И, первый, третий, .пятый и седьмой входы коорогр подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам пульта дистанционного управления, девятый вход второго блока элементов И соединен выходом фотосчитываЮщего преобразоваеля, четвертым входом реверсивного счетчика и четвертым входом программного блока, вычитающий счетчик, дешифратор, перг ый, второй, третий и четвертый элементы И риггер, формироватеаь, первый элемент

ИЛИ и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к второму входу программного блока, а первый вход соединен с третьим выходом блока управления режимом работы, четвертый выход которого подключен к входу формирователя и к первым входам вто- . рого , третьего и четвертого элементов И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам программного блока, выход второго элемента И подключен к второму входу блока контроля знаний, второму входу первого элемента И и второму входу вычитающего счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом блока контроля знаний, а выход вычитающего счетчика подключен через- последовательно соединенные дешифратор и первый элемент И к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу формирователя, и выход соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, первый и второй выходы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам пультов обучаемых (}.

Недостатком устройства является невозможность статистической оценки степени усваёваемой группой обучаемых отдельных вопросов учебной темы, что, в свою очередь, не позволяет проводить качественную оценку учебного процессаЦель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в обучающее устройство введены два суммирующих счетчика, генератор импульсов, распределитель импульсов, элемент задержки, блок триггеров, блок задания допустимого количества неправильных ответов, вычислитель и дополнительные три элемента И, два тригге-ра, три блока элементов И, элемент ИЛИ и дешифратор, выходы которого соединены с входами первого дополнительного блока элементов И, а входы - с выходами первого суммирующего счетчика, первый вход которого соединен с первым входом второго дополнительного триггера и выходом второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого дополнительного триггера, второй -- с его входом и выходом первого дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй-с третьим выходом блока контроля знаний, вторые входы первого дополнительного триггера, первого и второго суммирующих счетчиков соединены с четвертым выходом блока контроля знаний, вход генератора инипульсов соединен с выходом второго дополнительного триггера, выход - с распределителем импульсов, выхрды которого соединены с соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И, последний выход распределителя импульсов соединен также с вторым входом второго дополнительного триггеpa и через Хэлемент задержки - с входом третьего дополнительного элемента И и первым входом третьего дополнительного блока элементов И, другие входы которого соединены с соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И и выходами блока триггеров, входы первой группы которого соединены с выходами соответствующих блоков анализа выбранного ответа, входы второй группы - с выходами третьего блока элементов И, выходы первой группы блока задания допустимого количества неправильных ответов соединены с входами первой группы вычислителя, выходы второй группы - с входами второй группы и соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И, выходы которого через элемент ИЛИ соединены с первым входом второго суммирующего счетчика, выходы которого соединены с входами первой группы блока сравнения, входы второй группы которого соединены с вычислителем, а выход - с вторым входом третьего дополнительного элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого дополнительного блока элементов И, выходы которого соединены с блоком контроля знаний.

На фиг. 1 и 2 представлена функциональная схема обучающего устройства.

Устройство содержит блок 1 записи адреса текущего положения информации, реверсивный счетчик 2, регистр 3 адреса требуемого положения носителя информации, фотосчитывающий преобразователь 4, блок 5 управления режимом работы, схему 6 сравнения, пульт 7 дистанционного управления, элемент И 8, формирователь 9, элементы И 10 и 11, блоки 12 и 13 элементов И, элемент ИЛИ 14, триггер 15, элемент И 16, блок 17 предъявления информации, программный блок 18, дещифратор 19, формирователь 20 управляющих сигналов, вычитающий счетчик 21, блок 22 контроля знаний, элемент ИЛИ 23, блок 24 перемещения носителя информации, рабочие места 25 и 26 обучаемых, элемент И 27, триггер 28, элемент 29 задержки, блок 30 элементов И, элемент И 31, триггер 32, генератор 33 импульсов, блок 34 триггеров, суммирующий счетчик 35, распределитель 36 импульсов, дешифратор 37, блок 38 задания допустимого количества неверных ответов, элемент И 39, блоки 40 и 41 элементов И, элемент ИЛИ 42. суммирующий счетчик 43, блок 44 сравнения, вычислитель 45 и вход 46. Блок 12 состоит из элементов И 47-49, блок 13 - из элементов И 50-54. Формирователь 20 состоит из элементов ИЛИ 55-58, :элемента И 59, триггеров 60 и 61.

Блок 22 контроля знаний содержит формирователь 62 программ, узел 63 ввода кода количества вопросов, узел 64 ввода кода правильного ответа, узел 65 включения режима контроля знаний и регистратор 66. оценок; блок 24 перемещения носителя информации - узел 67 включения электродвигателя и электродвигатель 68.

Рабочие места 25 и 26 обучаемых состоят из блока 69 ввода кода варианта ответа, блока 70 анализа выбранного ответа и блока 71 оценок. Третий дополнительный блок 30 элементов И состоит из элементов И 72 и 73.

Блок 34 триггеров содержит триггеры 74 и 75; блок 40 элементов И - элементы И 76, и 77; блок 41 элементов И состоит из элементов И 78 и 79. Количество элементов И в блоке 41 определяется максимально возможным количеством контрольнь1х вопросов одной из тем.

Блок 38 задания допустимого количества неверных ответов предназначен для ввода номеров функционирующих рабочих мест обучаемых и задания уровня допустимого количества неверных ответов как процентное соотношение от общего числа функционирующих рабочих мест. Количественный ур.овень задается преподавателем в зависимости от сложности изучаемой темы.

Блок 38 состоит из наборного поля тумблеров, при включении которых подается сигнал о задействовании соответствующих рабочих мест обучаемых, клавиатуры (кнопок), служащей для записи в вычислитель кода допустимого процента неверных ответов в десятичной системе, и формирователей сигналов.

Введенный в обучаюпдее устройство эычислитель 45 решает следующие задачи нормализации вводимых и выводимых данных: преобразование установленного уровня допустимого количества неверных ответов, заданного в процентах по вопросу темы со-: гласно программе обучения, исходя из числа обучаемых, в количестве допустимых неверных ответов по заложенному алгоритму и выдачу результатов преобразования в блок сравнения в двоичном коде, а также производит накопление числа задействованных рабочих мест.

Введенные в обучающее устройство схемы и блоки используются только в режиме коитроля знаний.

Перед включением устройства в режим контроля знаний начало требуемой группы контрольных вопросов и вариантов ответов. находится известным способом.

Перед запуском обучающего устройства в режим контроля обучения преподаватель с помощью блока 38 осуществляет ввод в вычислитель 45 значения уровня, допустимых неудовлетворительных ответов на вопросы группы в процентах и информацию о занятости рабочих мест. Одновременно сигналы о занятости рабочих мест поступают на третьи входы соответствующих элементов И 76 и 77 блока 40 элементов И и разрешают их. При работе устройства в режиме контроля знании с блока 65 на второй вход элемента И 27 поступает разргшающий сигнал. В момент включения электродвигателе 68 на перемещение носителя информации для предъявления очередного кадра с контрольным вопросом на выходе элемента ИЛИ 23 формируется сигнал, который через разрешенный элемент И 27 поступает на первый вход триггера 28 и на второй вход элемента И 31. Так как на первом входе элемента И 31 действует запрещающий сигнал, поступающий с выхода .триггера 28, то формпруемый на выходе элемента И 27 сигнал через элемент И 31 не проходит. Под действием сигнала, вырабатываемого нрн перемещении носителя информации с начального кадра группы, триггер 28 переключается в единичное состояние и разрешает элемент И 31. С момента предъявления кадра с первым контрольным вопросом обучаемому представляется время на обдумывание и ответ на поставленный вопрос. При правильном ответе с выхода схемы 70 соответствующего рабочего места сигнал не поступает, а следовательно, триггер из блока триггеров 34, соответствующий рабочему месту с правильным ответом, остается в исходном состоянии и его выходной сигнал блокирует соответствующий элемент И блоков 40 и 30. Если в. процессе обдумывания обучаемый дает неверный ответ или не укладывается в отведенное время, то на выходе блока 70 соответствующего рабочего места формируется сигнал «Неверно, который поступает на первый вход соответствующих триггеров 74 и 75 блока 34. Под действием поступивших сигналов триггеры 74 и 75 переключаются в единичное состояние, в результате чего на выходах переключившихся триггеров формируются разрешающие сигналы, .поступающие на вторые входы элементов И 76 и 77 блока 40 и на первые входы элементов И 72 и 73 блока 30. По истечении времени обдумывания включается электродвигатель 68 на перемещение носителя информации для предъявления кадра с очередным вопросом. При включении электродвигателя 68 формируется сигнал, поступающий через элемент И 27 на вход разрешенного элемента И 31. Этот сигнал поступает на первый вход счетчика 35 и первый вход триггера 32. В счетчик 35 записывается единичный импульс. С выхода счетчика 35 код единицы поступает на вход дешифратора 37, в ре зультате чего на первом выходе последнего формируется разрешающий сигнал, поступа ющий на первый вход элемента ,И 78 бло ка 41. Одновременно выходной сигнал эле мента И 31 устанавливает триггер 32 в единичное состояние, который запускает генератор 33. В результате этого на выходе генератора формируется серия импульсов, которая ,через распределитель 36 импульсов поочерёдно поступает на первые входы элементов И 76 и 77 блока 40. При совпадении на входе соответствуюнлегв элемента И 76 и 77 сигналов с выхода ра спределителя 36 импульсов и соответствующего триггера 74 и 75 и сигнала с блока 38, на выходе элементов И 76 и 77 формируется сигнал, который через элемент ИЛИ 42 записывается в счетчик 43. Число импульсов, записанных в счетчик 43, соответствует числу обучаемых давших неверный ответ. Код числа, записанный в счетчик 43, поступает в блок 44 сравнения, где сравнивается с кодом числа, допустимых неверных ответов, поступающих с вычислителя 45. Если код числа, поступающего, с вычислителя 45, больше кода числа, записанного в счетчик 43,,то на выходе блока 44 сравнения формируется сигнал запрещающий элемент И 39. Если код числа, поступающего с вычислителя 45, меньше или равен коду числа, поступающего со счетчика 43, то на выходе блока 44 сравнения формируется сигнал «Больше или «Равно, который поступает на вход элемента И 39. Элемент И 39 в этом случае находится в разрешенном состоянии. Последующий импульс из серии импульсов с выхода распредедителя 36 завершает опрос элементов И 76 и 77 блока 40 и одновременно этот импульс поступает на второй вход триггера 32 и вход элемента 29 задержки. Триггер 32 возвращается в исходное состояние, в результате чего генератор 33 выключается. С выхода элемента 29 задержки сигнал через разрешенный элемент И 39 поступаетна входы элементов И 78 и 79 блока 41. В результате действия этого сигнала через элементы И 78 и 79 передается в блок 66 регистрации код числа, соответствующий но,меру вопроса, записанного в счетчик 35 (это номер вопроса, нц который число неудовлетворительных ответов превышает допустимый уровень). Одновременно сигнал элемента 29 задержки через разрешенные элементы И 72 и 73 блока 30 поступает на нулевые входы соответствующих триггеров 74 и 75 блока 34. Элементы И 72 и 73, соответствующие-каждый своему рабочему месту, находятся в разрешенном состоянии в том случае, когда с соответствующего рабочего места поступаетсигнал о неудовлетворительном ответе на. триггеры, управляющие этими элементами. Под действием этого сигнала ранее включенные триггеры возвращаются в исходное состояние, в резу.льтате чего все элементы И 76 и 77 блока 40 запрещены. При предъявлении обучаемому последующих вопросов работа схемы осуществляется аналогично.

В конце контрольной темы с формирова,теля 62 программы на вторые входы трлггера 28 и счетчиков 35 и 43 поступает сигнал, устанавлива101иий чти элементы э исходное состояние.

В предлагаемом устройстве информация об уровне знаний группы обучаемых по каждому вопросу контрольной темы дает возможность препЬдавателю осуществить динамический контроль усвоения учебного маг

териала темы и свсжвременно вносить коррективы в процесс изучения материала. При этом непосредственно в ходе занятия выявляются вопросы, требующие более детального разъяснения, использования дополнительных подтверждающих и разъясняющих материалов, а также иной методики изложения.

Таким образом, введение новых блоков и связей позволяет расщирить дидактические возможности обучающего устройства и повы сить эффективность учебного процесса.

ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 890427, отличающееся тем, .что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит два суммирующих счетчика, генератор импульсов, распределитель-импульсов, элемент задержки, блок триггеров, блок задания допустимого количества непр1авильных ответов, вычислитель и допо.лнительные три элемента И, два триггера, три блока элементов И, эле: мент ИЛИ и дешифратор, выходы которого соединены с входами первого дополнительного блока элементов И, а входы - с выходами первого суммирующего счетчика, первый вход которого соединен с первым входом второго дополнительного триггера и выходом второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого дополнительного триггера, второй - с его входом и выходом дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй-с третьим выходом блока контроля знаний, вторые входы первого дополнительного триггера, первого и второго суммируюн1их счетчиков соединены с четвертым выходом блока контроля знаний, вход генератора импульсо соединен с выходом второго дополнительного триггера, выход -- с распределителем импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И, последний выход распределителя импульсов соединен также с вторым входом второго дополнительного триггера и че;рез элемент задержки - с входом третьего дополнительного элемента И и первым входом третьего дополнительного блока элементов И, другие входы которого соединены с соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И и выходами блока триггеров,- входы первой группы которого соединены с выходами соответствуюн1их блоков анализа выбранного ответа, входы второй группы - с выходами третьего блока элементов И, выходы первой (Л группы блока задания допустимого количества неправильных ответов соединены с входами первой группы вычислителя, выходы в.торой группы - с входами второй группы и соответствующими входами второго дополнительного блока элементов И, выходы которого черр элемент ИЛИ соединены с первым входом второго суммирующего счетчика, выходы -которого соединены с входами пер- . ю вой группы блока сравнения, входы второй т группы которого соединены с вычислителем, а выход - с вторым входом третьего дополнительного элемента И, выход которого со-, с вторым входом первого дополнительного блока элементов И, выходы которого соединены с блоком контроля знаний.