Устройство для обучения Советский патент 1989 года по МПК G09B7/07 

Гй З

1±ГГ

гГ7 -Н1ут

со Сл

ТТ-J OfT

3151.350

из 1овых возможностей устройства является возможность проведения деловых игр различного характера и назначения, в частности игр, модилирующих с поведение людей в процессе эксплуатации природных или других ресурсов. При этом существенно усиливаются исследовательские возможности, направленные на поиск раплональиых пра- Ю вил взаимодействия людей и правил их стимулирования. Кроме того , открывается возможность тестирования- людей

с целью выявления их коммуникабельности, способности к коллективным действиям, выявления лвдеров. Устройство содержит пульты руководителя 1, обучаемых 3-9 и информационное табло to, а также блоки 50 ввода ответов, регистры 40, индикатор .44, сумматор 39, блок 43 памяти, распределитель 45 импульсов, блоки сумматоров 51-58, формирователь 61 импульсов, индикатор 62, блок 13 оценки, индикаторы 16-23. 1 табл., 8 ил.

Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техники, в частности к техническим средствам обучения и игрового моделирования, и может быть использовано для проведения учебных, исследовательских или тестирующих деловых игр в учебных заведениях, в исследовательских и проектных организациях. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Основной из новых возможностей устройства является возможность проведения деловых игр различного характера и назначения, в частности игр, моделирующих поведение людей в процессе эксплуатации природных или других ресурсов. При этом существенно усиливаются исследовательские возможности, направленные на поиск рациональных правил взаимодействия людей и правил их стимулирования. Кроме того, открывается возможность тестирования людей с целью выявления их коммуникабельности, способности к коллективным действиям, выявления лидеров. Устройство содержит пульты руководителя 1, обучаемых 3 ... 9 и информационное табло 10, а также блоки 50 ввода ответов, регистры 40, индикатор 44, сумматор 39, блок 43 памяти, распределитель 45 импульсов, блоки сумматоров 51,52 ... 58, формирователь 61 импульсов, индикатор 62, блок 13 оценки, индикаторы 16, 17 ... 23. 1 табл., 8 ил.

Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техники, в частности к техническим средствам обучения и игрового моделирования, и может быть использовано для проведения учебных, исследовательских или тестирующих деловых игр в з чебных, исследовательских и проектных органи зациях.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет реализации игрового моделирования процессов в социально- технических системах,и, в частности, взаимодействия людей, предприятий и организаций в ходе эксплуатации ими естественных или других ресурсов.

На фиг,1 представлена схема уст-- ройства для обучения (для числа игро ков, равного 8)J на фиг,2 схема блока ввода состояния ресурса; на фиг.З - схема блока оценки (расчета выигрышей); на фиг.4 - схема блока констант; на фиг.5 - лицевая панель пульта руководителя; на фиг.6 - лицевая панель пульта игрока (обучаемого) ; на фиг.7 - табло, общий вид; на фиг,В - временная диаграмма работы основных элементов пульта обучаемого.

Устройство для обучения содержит пульт 1 руководителя, пульты 2-9 обучаемых, информационное табло 10 и общий вход 11 устройства.

Пульт 1 содержит блок 12 ввода состояния ресурса, блок 13 оценки (расчета выигрышей), мультиплексоры ,14 и , .индикаторы 16-23, счетчик 24 с предварительной установкой, счетчики 25-27, вы читатель 28, индикаторы 29 к 30, элемент И 31, кнопки Сброс 32 и Раунд 33, группу 34

0

5 0 5

фиксирующих кнопок, генератор 35 импульсов, элементы 36 и 37 задержки и группу тумблеров 38.

Каждый пульт 2-9 сод, сумматор 39, регистры 40 и 41, узел 42 элементов НЕ-И, блок 43 памяти, индикатор: 44, распределитель 45 импульсов, одновибратор 46, элементы 47 и 48 задержки, элемент ИЛИ 49 и блок 50 ввода ответов.

Табло 10 содержит группу сумматоров 51-58, элемент И 59, элемент 60 задержки, формирователь 61 импульсов и индикатор 62.

Блок 12 ввода состояния ресурса содержит тумблеры 63, элементы И 64- 80, элемент НЕ 81 и элемент ИЛИ 82.

Блок 13 расчета выигрьш1ей содержит элементы И 83-99, элементы ИЛИ 100- 106, узел 107 констант, элементы 108-115 памяти, сумматоры 116-120, элементы 121-124 задерж1 :и, узел 125 элементов И и узел 126 элементов НЕ-И.

Узел 107 содержит группу 127 элементов .ИЛИ и элементы 128-144 памяти, включающие группы элементов И 145- 161 и группы тумблеров 162-178,

На временной диаграмме работы ос новных элементов пульта обучаемого (фиг.8) приняты cлeдvющиe обозначеp-Va„ 47TI 10тт 4Ь„ «

0

тт (ТТ

ния: , , и ewif , U

и

ВЫХ

, и

в их

и Ц, , и |ь„ - выходной: сигнал блоков 49, 47, 40, 46, 48, 42 и 39 соответственно; и пр , и упр управляюш 1е сигналы на входе блоков 39 и 42; и , Uex г - входные сигналы блоков 44 и

4 О

39; и с5рос сигнал сброса на входе регистра 40.

После состояний ресурса (часть табло) представляет собой тонкий стальной лист, разграфленный соот-

51

ветствующим образом (фиг.7). Указатель текущего состояния ресурса представляет собой ярко окрашенный постоянный магнит в виде диска, свободно размещающегося в клетке поля состояний.

Устройство для обучения работает следующим образом.

В играх этого типа моделируется взаимодействие людей в процессе эксплуатации природных ресурсов. Так в игре Охотник участвуют восемь, игроков, имеющих в своем распоряжении участок леса для охоты, рыбной ловли и т.д. Цель каждого игрока - набрать наибольшее количество очков в течени игры, состоящей из нескольких десятков раундов. Б каждом раунде игрок может выбрать одно из щести решений (ходов), описанных в таблице.

Каждое решение Браконьерство перемещает указатель текущего состояния ресурса (природы) в сторону ухудшения (в сторону отрицательной половины поля состояний, фиг.7) на один шаг (одну клетку). Каждое решение Подкормка перемещает этот указатель в сторону улучшения (к положительной половине поля состояний) на один шаг. Выбирая тот или иной ход, игрок получает выигрыш, зави- от состояний природы (ходы а, Ь) или не зависящий от него (ходы с, d, е, f). При этом он влияет на это состояние (ходы а, d) или нет (ходы Ь, с, е, f). Ход Инспекция позволяет поймать игрока, сделавшего ход Браконьерство, лишить его .возможного выигрыша и оштрафовать на - 20 очков. Ход Премия поощряет ходы (Ь, с, d, е) за сохранение природных ресурсов. Каждый игрок делает свой ход скрыто, т.е. не информируя других игроков„

Выигравшими партию считаются игроки, занявшие по сумме очков первое и второе место. С целью стимулирования коллективных действий (в игре разрешается согласовывать решение) число выигравших увеличивается вдвое если данная восьмерка (первый игровой канал) наберет к концу игры большую сумму очков, чем другая (параллельно игравшая или ранее игравшая) восьмерка (второй игровой канал). Текущая сумма баллов обоих каналов отображается на игровом табло.

35016

В процессе игры периодически (через 6-8 раундов) объявляется 3-4-минутное совещание, в хода которого игроки имеют возможность выбрать согласованного стратегию поведения. При этом могут скрывать или не скрывать друг от друга текущую сумму своих очков.

Q Ведущий данной игры обязан разъяснить играющим правила игры, контролировать ее ходы, перемещать указатель текущего состояния ресурса, фиксировать на бланке выступления и ак5 тивность играющих в ходе совещаний, а также ходы игроков. Он же периодически (через 3-5 раундов) обновляет сумму, набранную второй восьмеркой (вторым игровым каналом).

0 Результаты игры после соответствующей обработки и анализа позволяют выявить лидеров в восьмерке играющих, оценить ее способность к коллективным действиям. Таким образом, данная

5 игра является своеобразным тестом, позволяющим исследовать поведение людей в процессе поиска компромиссных решений. Ее учебное назначение состоит также в активном поиске и

0 изучении принципов разумного хозяйствования .

Устройство для обучения используется в описанной игре Охотник след тощим образом.

Перед началом игры указатель текущего состояния ресурса (фиг.7) устанавливается в клетке поля состояний с координатами 01. Все индикаторы на пультах 2-9, пупъте 1, а так5

0

же на табло 10 (фиг.1) обнуляются.

С помощью элементов 108-115 и 128- 144 набираются двоичные коды констант, необходимых для расчета вьшг- рьш1ей в соответствии с приведенной с таблицей выигрьш1ей.

После первого нажатия кнопки Раунд 33 (фиг.1) на пульте 1 (индикатор 30) и на всех пультах 2-9 (индикатор 44) высвечивается цифра 0 01. ,С помощью тумблера 63 руководитель вводит информацию о начальном состоянии ресурса (включает тумблер О). Далее обучаемые принимают одно из шести возможных решений и г скрыто в течение 10-20 с вводят его путем нажатия соответствующей клави- ши блока 50 (фиг.1). Скрытность обеспечивается темным (полупрозрачным) экраном, зaкpывзюш м сверху клавиши

71513501

блока 50. Фиксация той или иной клакана

виши отражается соответствующим ин- икатором 16-23.

В соответствии с вводом решений рабатывает элемент ИЛИ 49 и начинает аботать блок 13 пульта 1. На инфорационных выходах блока 13 появляются двоичные числа, соответствующие ыбранным решениям. Через нажатую лавишу блока 50 управляющей сигнал оступает в регистр 40, где срабатывают соответствующие элементы И, осле чего двоичное число фиксируется регистром 40 и поступает на индикатор 44. Последний высвечивает баллы, полученные данным игроком за очередной раунд. Сумматор 39 складывает это двоичное число с суммой, ранее хранящейся в регистре 41 (на первом раунде эта сумма равна нулю), и через регистр 41 и узел 42 передает результат на индикатор 44, обозначенный словом Итого на лицевой панели пульта 2 (фиг.6). Элемент 49, элементы 47 и 48 и одиовибратор 46 вместе с узлом 42 обеспечивают правильность работы сумматора 39 и регистра 41, На информационный вход сумматора 39 двоичное число с в)ыхода регистра 40 поступает с некоторой задержкой по сравнению с моментом появления управляющего сигнала на выходе элемента 49„ Задержка обусловлена затратами времени на срабатывание блока 13 и регистра 40, поэтому управляющий сигнал на сумматор 39 подается через элемент :47 (фиг.8).

На другой инфоркационный вход сумматора 39 ноступает двоичное число с выхода регистра 41 через узел 42, Шпульс на управляющий вход узла 42, передним фронтом закрывающего выход регистра 41, формируется одно- вибратором 46, После получения суммы двух чисел на регистр 41 с выхода элемента 48 поступает задержанный управляющий импульс, передний фронт которого разрешает запись в регистре 41 резу.пьтата суммирования. После этого вход регистра 41 закрывается и затем открывается выход узла 42. Через информационный выход пульта 2 текущая сумма игрока передается на соответствующий этому пульту вход табло 10, где с помощью сзп шаторов 51-58 осу:а1ествляется расчет текущей суммы для всех играющих (для первого игрового канала). Запуск сумматоров

51-58 производится через элементы 59 и 60, Эта сумма поступает на индикатор 62, обозначенный словом I канал (фиг.7).

В зависимости от разности количества ходов типа d и а, подсчитываемой с помощью генератора 35, запускаемого .элементом 31, счетчиков 24-27, мультиплексоров 14 и 15 вычитателя 28 (фиг.1), определяется число клеток и направление перемещения индикатора текущего состояния ресурса. Оно отображается индикатором 29 в виде

одноразрядного десятичного числа с соответствующим знаком (фиг.5, Ресурс) , При этом тумблеры 38 используются рля подачи числа используемых пультов 2 (в данном случае 8)

иа вход счетчика 24, а элементы 36 и 37 - для обеспечения нормальной работы вычнтателя 28.,

Руководитель, считав показания индикатора 29, должен на соответствующее число клеток переместить указатель текущего состояния ресурса вдоль строки в направлении,, указанном знаком числа (фиг.7), Кроме того, он фиксирует на специальном бланке решения игроков в данном раунде, После этого игроки выключают соответствующую истекшему раунду клави- try блока 50 и ведущий нажимает кнопку 32 Сброс на своем пульте, обну

ляя счетчики 24-27 и регистр 40

(фиг,1). На индикаторах 44 появляются нули. Далее корректируется информация о текущем состоянии ресурса: меняется положение тумблеров 63 (фиг,2) , если

это необходимо и нажимается кнопка 33 Раунд, означающая переход к очередному раунду игры, в котором повторяются описанные действия. Количество раундов подсчитывается счетчиком,

входящим в состав индикатора 30. Оно соответствует количеству Егажатий кнопки 33 Раунд, отображается ин- . . дикатором 30 и через выход пульта 1 передается на ивдикатор 44. Перио- диггески (через 3-5 раундов) ведущий через кнопки 34 вводит информацию о работе второго игрового канала. Эта информация отображается на индикато- . ре 62.

Блок 12 (фиг.2) работает следзаощим образом.

Текущее состояние природы (ресурса) , отображаемое номером строки со знаком + или -, по ходу игры

9 1

вводит ведущий, используя тумблеры 63. При этом напряжение, соответствующее двоичной единице, установленной на входе 11 через контакты замкнутых тумблеров 63, поступает на соответствующие логические элементы И 64-80, НЕ 81, ИЛИ 82. На выходе а или в ,..., или появляется г , управляющий сигнал, передаваемый на соответствующий вход блока 13 (фиг.1). Например, ведущему необходимо ввести состояние природы (ресурса) +1. Он переключает первый тумблер 63 в замкнутое состояние и напряжение, соответствующее двоичной еди- .нице, поступает на вторые входы нескольких элементов И, в том числе на входы элементов 64 и 72. На первый вход элемента И 64 поступает единичный сигнал (с выхода элемента НЕ 81) поэтому управляющий сигнал появляетс на выходе 5 блока 12. Каждому сочетанию положения тумблера - и тумблеров 1, 2,..., 8 соответствует свое количество вьшгранных (потерянных) очков для:ходов и . а (таблица вьиг- рышей).

Блок 13 (фиг.З) работает следующим образом.

Управляющие сигналы от блока 12 поступают на один из управляющих входов я, 5-, в,..., блока 13. Через информационные входы поступают сигналы с пультов 2-9, соответствующие выбранному каждым игроком решению. .Одноименные решения игроков группируются на входы соответствующих элементов ИЛИ 100-105. Кроме того, решения а и d передаются на управляющие .выходы, которые подключены к входам мультиплексоров 1Д и 15 соответственно. Элемент 100 соответствует решениям а, элемент 101 - решениям Ъ элемент 102 - решениям с, элемент 103 - решениям d, элемент 104 - решениям е, элемент 105 - решениям f. Если среди решений данного раунда игры есть хотя бы одно решение а или Ъ, ТО на выходе элемента ИЛИ 106 появляется управляющий сигнал, который в сочетании с управляющим сигналом от одного из выходов блока 12 поступает на элемент И 83-99. При этом управляющий двоичный сигнал проходит на выход того элемента И 83-99, на обоих входах которого присутствуют двоичные единицы. Тем самым из узла 107 выбирается такое двоичное число.

350110

которое соответствует текущему состоянию ресурсов и выбранному решению.

В узле 107 хранятся числа,, соответствующие строке Охота по лицензии таблицы выигрьш1ей. Эти числа выдаются на выход узла 107 и поступают на входы сумматора 116, осуществляющего их- удвоение. Получаемая

д сумма соответствует числам строки Браконьерство (а) таблицы вьшгры- шей, (за исключением двух чисел для состояний ресурса -7, -8). Числа для этих состояний выдаются из узла

5 107 и узел 125 элементов И поступают на информационный выход блока 13. Для всех других состояний через узел 126 элементов НЕ-И на этот выход поступают удвоенные числа. На второй

0. информационньй выход блока 13 поступают числа, соответствующие решению Ь. Они формируются путем суммирования в сумматоре 117 числа, поступающего с выхода узла 107, и чис5 ла, выданного элементом 108 памяти по управляющему сигналу -из элемента 102. Второе число поступает на вход сумматора 117 при наличии хотя бы одного хода f (Премия) в данном

0 раунде игры.

Запуск сумматоров 116 и 117 осуществляется сигналом с выхода элемента 121 задержки, который учитывает затраты времени на срабатьтание элементов И 83-99 и узла 107. Элементы 109-112 хранят числа, соответствующие выигрьш1у для решений с (Фотоохота), d (Подкормка), е (Инспекция), f (Премия). Элеменд ТЫ 113 - 115 хранят числа, соответствующие премиям для решений с, d, е, (таблица вьюгрышей), Эти числа набираются перед началом игры с помощью - элементов 108-115 и выдаются на lOc

с выходы по управляющему сигналу от соответствующего элемента 102-105, Сумматоры 118-120 формирз ют выигрьш для решений с, d, е с учетом премиальных очков по управляющему сигналу с выходов элементов 122-124 соответственно. Результат (число, соответствующее выигрышу для решения с, d, е, f) передается соответственно на третий, четвертый, пятый, шестой Выходы.

Узел 107 (фиг.4) работает следую- щим образом.

При появлении управляющего сигнала срабатывает один из элементов

5

5

1115

И 1-45-161 и двоичное число, набранное с помощью тумблеров 162-178, поступает на выход и далее через элементы 127 - на выход узла 107, связанный с соответствующими входами сумматоров 116 и 117 и узла 125 (фиг.З).

Устройство позволяет резко сократить.-- затраты времени на проведение игры, освободить играющих от рутинных действий, связанных с вычислениями, обеспечивает безощибочность рас- чатов, не допускает возможности соз- .нательно исказить играющими результаты своих действий. Указанные преимущества обеспечиваются за счет авто- матизации всех расчетных операций и операций оперативного учета. К расчетным операциям относятся: расчет выигрыша (количество очков) за оче- :редной раунд для каждого игрока, расчет накопленной (текущей) суммы ;за все истекшие раунды для калсдого Строка, расчет текущей суммы очков (Цля всех игроков. К операциям учета относятся; подсчет количества раун- ров, учет текущего состояния ресурсо фиксация решений игроков в каждом ра |унде, фиксация текущей суммы очков для игроков конкурирующего игрового 1 :анала. Возможность сознательного Искажения игроками результатов конкретного раунда исключается за счет гого, что игроки не имеют доступа к расчетным операциям и к отображени о получаемых результатов. При проведении игры Охотник в обычном (неавтоматизированном) классе (аудитории) затраты времени на игру из 50 раундов составляют 4-4,5 ч, а количество ошибок составляет 5-10, При использовании предлагаемого устройства для..игрового обучения затраты времени сокращаются примерно в два раза, ошибки практически отсутствуют

(& о р м у л а изобретения

Устройство для обучения, содержащее пульты обучаемых, состоящие из блока ввода ответов и блока памяти, выход которого соединен с первым входом первого 1шдикатора, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены информационное табло, состоящее из второго

0

0

5

50112

индикатора, первого формирователя импульсов.и группы сумматоров, выход последнего из которых подключен к первому входу второго индикатора, а управляющий вход первого сумматора группы - к выходу первого формирователя импульсов, и пульт руководителя, состоящий из первого блока оценки, индикаторов группы, блока ввода учебной информации, второго формирователя импульсов и второго блока оценки, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими

5 выходами первого блока оценки, а первый, второй и третий управляющие входы - с соответствующими выходами второго формирователя импульсов, а в пульт обухшемого введены сумматор, резистор и распределитель импульсов, первый и второй выходы которого .подключены к соответствующим,управляющим входам блока памяти, третий выход к управляющему входу сут-шатора, четвертый выход - к соотвсгтствушщим входам групп первого и вто рого формирователей HNmynbcoB, а }.зходы - к соответствующим входам блока ввода отве-.. TOBj, со ;диненным с соответствующими индикаторами группы и соответствующими входами первых групп первого бло

ка оценки и регистра, входы второй группы которого подключены к соот- петствующнм выходам группы первого блока оценки, управляющий вход - к второму выходу второго формирователя . импульсов, а выход - к второму входу первого индикатора и первому информационному входу суьматора, второй информационный вход и выход которого соединены с выходом и информационным входом блока памяти соответственно, выход блока памяти подключен к информационному входу соответствующего сумматора группы, управляющие, входы блока ввода ответов, блока ввода учебной информации, второго формирователя импульсов и первого блока оценки являются входом устройства, гл первый выход блока ввода учебной информации соединен с вторьи- входом второг о индикатора, второй выход - с информационным входом второго формирователя импульсов, третий выход - с третьими входами первых

30

35

40

45

55

индикаторов, а выходы группы - с соответствующими входами второй группы первого блока оценки.

а)

100 50

60 54 50 30 27 25

+ 10

с

-5 -5

-5 -10 -.---- - -5 -10 -----

-20 ----- - +5 +10 +15+5 Ц}иг.2

-I

Фиг.д

101

128

fjf

t

/5

L/ /

:U

итогов

Tynfflepb/ SB о да. cocmo HUft ресурса

136

1

011

Ж

/J5

61

т

/5

г

L:

/

т

te

Нонер раунда

Фиг. 5

Инди.катор изменения состояния ресурса